•устройство для ввода жидкого ингавиторав затрубное пространство скважин

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскин

Социалистических

Республик (i() 825871 (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву с (22)Заявлено 19.07.78 (21) 2648412/22-03 с присоединением заявки № (26) Приоритет

Опубликовано 30. 04, 81. Бюллетень ¹ 16: (ы)м. К .

Гееударетевнный квинтет

СССР

Е 21 В 43/00 (53) УДК 622.245. .5 (088.8) ав аннам нзебретеннй н аткрытнй

Дата опубликования описания30.04. 8 1

В. А. Шар апов, В. А. Успенский и (72) Авторы изобретения

Украинский научно-исследовательск газов Министерства газовой промьппленности СССР (7I ) Заявитель (54) - УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ЖИДКОГО ИНГИБИТОРА

В ЗАТРУБНОЕ IIPOCTPAHCTBO СКВАЖИН

Изобретение относйтся к устройствам для предупреждения солевых отложений в газовых скважинах и может найти широкое применение на промыслах газовых и газоконденсатных место5 р ождений.

Известен автомат для периодической подачи дозированных объемов жидкости в затрубное пространство скважин, включающий газовую окважину, емкость

10 для хранения раствора, дозировочную емкость, регулирующие клапаны, блок управления клапанами с программным устройством и блок питания, систем пневмоавтоматики. Жидкость из емкости для хранения раствора самотеком под воздействием гравитационных сил поступает через открытый запорный клапан (B3) в дозировочную емкость 11(.

Однако для дозировки в затрубное пространство используется привозная жидкость и невозможно данным устройством выделить жидкость из газожидкостного потока. Кроме того, в случае использования автомата для дозирования при отрицательных температурах вода замерзает.

Известно устройство для ввода жидкости в затрубное пространство, которое предназначено для борьбы с засорением труб в скважине, включающее сепаратор, установленный над устьем скважины и связанный трубопроводами с ее затрубньпч пространством, теплообменники и запорнне клапаны 1 2 .

Недостатком устройства является большой объем оборудования; неудобство в обслуживании, необходимость контроля за регулированием пода и реагента.

Цель изобретенич - повышение эффективности работы устройства за счет обеспечения автоматического регулирования ввода ингибитора.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено размещенной под сепаратором промежуточной емкостью, верхняя часть которой

25871 часть газового потока, имеющего температуру 20-30 С.

В цилиндрическом корпусе промежуточной емкости 8 имеется подводящий и отводящий патрубки, размещены датчики двухпозиционного пневматического регулятора уровня жидкости, для регулирования верхнего и нижнего пределов уровня отсепарированной воды, Для предовтращения возможного попадания вязкой пленки и грязи на датчики в дозировочной емкости уста-. новлена специальная защитная перего-, родка 10 с уравнительной трубой.

Для предотвращения замерзания отсепарированной воды при отрицательных температурах в нижней части емкости установлен змеевиковый теплообменник

11. Для усиления сигналов датчиков и подачи командного импульса на исполнительные органы запорных клапанов

7 и 12, формирования временной задержки и сброса сигналов с исполни— тельных органов служит стандартный

25.двухпозиционный пневматический регулятор 13 уровня жидкости.

Питание блока 14 управления, который формирует командные сигналы на закрытие и открытие запорных клапао нов 7 и 12 осуществляется отсепарированным и осушенным природным газом через газовую магистраль 15, регулятор 13 уровня жидкости. Отсепарированный газ в блок подготовки поступает по обвязочному трубопроводу,подготовка газа при этом сводится к понижению давления, что выполняется автоматически, и к его осушке.

Устройство имее- дополнительную емкость 16, состоящую из корпуса, трубчатой насадки, спирального типа и сердечника-магнитопровода, Корпус и сердечник-магнитопровод выполнены из магнитожесткой етали, трубчатая насадка — из диамагнитного

5 мат ериала.

Для создания перепада давления имеются регулируемые дроссели 17 и 18. Дроссель 18 в рабочем положении полностью открыт и им пользуются

На фиг. 1 изображена схема предлагаемой установки;на фиг.2 — разрез

Л-А на фиг.1; на фиг.3 — разрез Б-Б на фнг. 1 °

Устройство для ввода жидкого ингибитора в затрубное пространство включает сепаратор, в корпусе 1 которого установлено дросселирующее устройство 2, состоящее из двух крышек, нижней и верхней, между которыми находится лопаточныи завихритель 3, межлопаточные каналы которого образуют конфузоры, а в нижней части установлен конус. В верхней части сепаратора установлена каплеотбойная решетка 4, 4 состоящая из отдельных пластин, которые установлены под углом 10-15 к

0 образующей цилиндра. В нижней часть сепаратора помещен фильтрующий элемейт 5, состоящий из конусообразного 4 корпуса и фильтровальной сетки. В верхней части конусообразного корпуса имеется патрубок 6, предназначенный для подачи газа на регенерацию фильтровальной сетки. Сброс отфильтрованной воды происходит через запорный клапан 7 в промежуточную емкость

8, размещенную под . сепаратором, Для предотвращения замерзания отсепарированной воды при отрицательных температурах в нижней части сепаратора установлен теплообменник 9 змеевикового типа, через который циркулирует

3 8 через запорный клапан связана с верх ней и нижней частью сепаратора, регулятором. уровня жидкости в сепараторе и блоком управления, причем верхняя и нижняя части промежуточной емкости связаны через запорный клапан, регулятор уровня жидкости в сепараторе и блок управления с затрубным пространством, а выход регуля-. тора уровня жидкости в сепараторе подключен ко входу блока управления

Э выходы которого соединены с запорными клапанами под и над промежуточнс:" емкостью.

Кроме того, повышение эффективности работы устройства обеспечивается чструктивным выполнением сепаратора, в котором в верхней части установлена каплеотбойная решетка для предотвращения вторичного каплеуноса, и сепаратор имеет дросселирующий узел, выполненный в виде лопаточного завихрителя, межлопаточные каналы которого образуют конфузоры, а в нижней части установлен конус. только тогда, когда возникает необ— ходимость включать змеевиковые теплообменники для обогрева воды.Регулировочным дросселем 17 пользуются только тогда, когда вихревой сепаратор. перегружен отсепарированной жидкостью. В этом случае часть газожидкостного потока пропускают прямо в шлейф. Сепаратор имеет заборный

8258

Отсепарированная смесь конденсационной и пластоной воды вместе с доувлажнением газа сннж;ieт и общую минерализацию наход.1щейся на забое скважины воды, в результате чего

5 патрубок 19 для ввода ингибитора в магистраль 20, а затем через запорный клапан 7 в промежуточную емкость 8, полость которой сообщается с затрубным пространством через газовую магистраль 21.

Сейаратор,дополнительная емкость

16, запорная арматура и обвязочные трубопроводы теплоизолируются.

Установка работает следюущим образом.

В статическом состоянии перед началом работы установки положение исполнительных органов, которыми являются напорные клапаны типа КЭП, следующее: клапан 7-открыт, а клапан 12-закрыт.

Газ высокого давления. (р= 30—

100 кгс/см ; t = 20-30 С) из манифольда газовой скважины по обвязочному трубопроводу направляется в сеператор . l,а затем по входному патрубку 6,плавно обтекая конус, попадает в дросселирующее устройство 2. На лопаточном завихрителе 3 сепаратора газ приобретает критическую скорость и будучи

25 направленным тангенциально к внутренней цилиндрической полости образует восходящий вихревой закрученный поток. При дросселировании в лопаточ— ном завихрителе 3 газ охлаждается

39 до ООС. Находящиеся в газе водяныепары (от 1 до 2 r на м газа) кон3 денсируются и выделяются в виде ка. пель. Из образовавшегося после лопаточного завихрителя 3 закрученно- . го восходящего газожидкостного пото- 35 ка под действием центробежных сил вылетают капли жидкости, состоящие из конденсационной воды, которая. по своему химическому составу приближается к пресной, капель минерализованной пластовой воды и углеводородного конденсата, которые затем ударяются о внутреннюю цилиндрическую поверхность вихревого сепаратора.

Каплеотбойиые решекти 4, установлен- 45 ные в верхней части на внутренней цилиндрической поверхности сепаратора, образуют пристеночную область, в которой отсутствуют вихревые течения газового потока. В застойные зоны между 5д пластинами, тангенциально к ним, поступают капли, образуя пленку жидкости, которая стекает вниз. Освобожденный от жидкости газовый поток черех выходной патрубок по обвязоч- 5f

I ному трубопроводу направляется в шлейф а собранная в нижней части сепаратора жидкость за счет разности удельных весов разделяется на угле71 6 водородный конденсат и воду. KoíäåíñàT по переливноиу патрубку непрерывно выходит из сепаратора„си,:..пинается опять с газовыи потоком и поступает далее в установку низкотемдературной сепарации, где и отделяется ат газа.

Отсепарированная вода периодически самотеком, через фильтрующий элемент

5, где освобождается от механических примесей по заборному патрубку 19, через открытый клапан 7 поступает в дозировочную емкость 8. Полость дозировочной емкости через магистраль

20 сообщается с сепаратором 1, по которой происходит выравнивание давления. При достижении отсепарированной водой верхнего предела диапазона регулирования, срабатывает регулятор

13 уровня жидкости и выдается командный импульс в блок 14 управления на закрытие запорного клапана 7, а клапан 12 с некоторой задержкой открывается. Полость промежуточной еикости

8 через газовую магистраль 21 сообщается с затрубным пространством и за— тем происходит выравнивание давлений.

Как только давление в дозировочной емкости станет равным затрубному, отсепарированная вода под воздействием гравитационных сил поступает через защитную перегородку 10, где освобождается от вязкой пленки, а выпускной патрубок заполняет емкость 16, в которой обрабатывается магнитHLIM полем напряженностью не менее 12 10 А/м, а затем в затрубное пространство газовой скважины и донасыщает газ влагой. При достижении отсепарированной водой нижнего предела диапазона регулирования срабатывает. регулятор

13 уровня жидкости и выдается командный импульс на закрытие клапана !2, а клапан 7 с некоторой задержкой открывается. Полость промежуточной емкости 8 через магистраль 20 сообщается с полостью сепаратора. Избыточное давление газа из промежуточной емкости 8 сбрасывается в сепа-. ратор и затем отсепарированная вода под воздействием гравитационных сил самотеком начинает заполнять проие— жуточную емкость ° Таким образом циклы повторяются.

7 825871 8 отложений водорастворимых соле- клапаны, о т л и ч а ю щ е е с я тем, вых пробок не происходит. что, с целью повышения эффективности

Обработка отсепарированной воды работы устройства за счет обеспечемагнитным полем предотвращает ния автоматического регулирования отложение солей в дозаторе жидкос- ввода ингибитора, оно снабжено разметей и обвязочных трубопроводах при щенной под сепаратором промежуточной ее течении в затрубное пространство. емкостью, верхняя часть которой чеКроме того, возникшие под влиянием рез запорвый клапан связана с верхмагнитного поля ионные ассоциаты ней и нижней частью сепаратора регуявляются зародьппами кристаллической 1п лятором уровня жидкости в сепараторе фазы и выполняют роль центров кри- и блоком управления, причем верхняя сталлизации при выделении солей и нижняя части промежуточной емкости жесткости (в виде шлама), которые связаны через:запорный клапан, регузатем и выносятся газовым потоком лятор уровня жидкости в сепараторе на поверхность. и блок управления с затрубным проКоличество отсепарированной воды, странством, а выход регулятора уровня необходимое для доувлажнения газа жидкости в сепараторе подключен ко при непрерывной или периодической входу управления, выходы которого дозировке в затрубное пространство, соединены с запорными клапанами под находится в пределах 50-200 л/сут и над промежуточной емкостью. и расчитывается для каждой скважины 2. Устройство по п.1 о т л и ч а— в зависимости от конкретных термоди- ю щ е е с я тем, что сепаратор имеет намических условий и дефицита вла- дросселирующий узел, выполненный в вигосодержания. де лопаточного завихрителя, межлопаПроцесс самоподлива отсепарирован. точные каналы которого образуют конфуной смеси конденсационной и пластовой зоры, а в нижней части сепаратора воды, обработанной магнитным полем» установлен конус. осуществлется по замкнутому техноло- 3. Устройство по п.1, о т л и ч агическому циклу. Выбросов в атмосферу ю щ е е с я тем, что в верхней части и загрязнения окружающей среды не сепаратора установлена каппеотбойная происходит. р ешетка..

Формула изобретения

1. Устройство для ввода жидкого ин- гибитора в затрубное пространство скважин, включающее. сепаратор, установленный над устьем скважины и связанный трубопроводами с ее затрубным прост ранством, теплообмениики и запорные

Источники информации, принятые Во внимание при экспертизе

1. Проспект ВДНХ СССР. Автомат для автоматической подачи дозированных объемов жидкости. М., ВНИИЭГазпром, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

1о заявке М 2569200/22-03, кл. Е 21 В 43/00, 1978.

825871

Составитель Н. Харламова

P едактор В. Матюхина Техред.М.Галинка Корректор О, Билак

Заказ 2326/22 Тираж 627 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проекгная, 4