Устройство для отбора проб жидкости из трубопровода

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Свез Соввтскии

Социапиетичвекик

Рвепубпик

< 866438 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22)Заявлено 29,11.79 (21) 2844645/23-26 (51)М. Кл. 01 и 1/10 с присоединением заявки М1««ударотеениый комитет

СССР

«о делам изобретеиий н открытий (23) П риоритет

Опубликовано 23.09.8). Бюллетень ря35

Дата опубликования описания 25,99,81 (53) УДК 543. .053(088.8} (71} Заявитель ениногорск (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОВ ЖИДКОСТИ

ИЗ ТРУБОПРОВОДА

Изобретение относится к пробоотборникам для отбора проб жидкости иэ нефтепроводов и может быть применено, в частности при анализе транспортируемой по нефтеропроводам водогаэожидкостной смеси.

Известно устройство для отбора проб иэ трубопровода, включающее пробоотборную трубку, установленную по диаметру трубопровода и имеющую отверстия, размещенные по высоте трубки. Оси отверстия расположены перпендикулярно оси трубопровода, пробоотборник помещают в трубопровод и прикрепляют с помощью фланца к патрубку. Пробу жидкости отбирают из потока через отверстия 1.11 .

Недостаток известного устройстваневозможность получения достоверных проб по причине засорения проходных отверстий и высоких сопротивлений потоку во входных отверстиях прс боотборного элемента.

Известно устройство для отбора проб жидкости из трубопровода, включающее пробоотборный элемент с отверстием для входа жидкости и патрубок для отбора проб. Пробоотборный элемент соединен с коллектором и помещен в трубопровод. Длина пробоотборного элемента .равна половине диаметра трубопровода. Пробу отбирают иэ потока через отверстие в пробо1Î отборном элементе, оттуда она попадает в коллектор и отводится в емкость для пробы P2).

Недостатком известного устройства IS является то что для получения досФ товерных проб пробоотборник необходимо установить на вертикальном участке с восходящим потоком с целью устранения действия гравитационных сил. Это зачастую невозможно потому, что вертикальных участков с восходящим потокам .на трубопроводах от скважин нет. Имеются участки с восходящим потоком на байпасной

45 ! (4.e)

qQ Я !

3 866438 линии групповой замерной установки

",Спутник". Учитывая то, что скважины от групповых замерных установок находятся на различной удаленности (до )500 м) и рельеф местности пе5 ресеченный, проба добываемой жидкости, отобранная пробоотбоником на вертикальном участке байпасной линии, будет недостоверной, так как за время транспортировки продукции скважины по нефтесборному трубопроводу произойдет расслоение газоводонефтяной эмульсии и в пониженных участках будет скапливаться отслоившаяся пластовая вода, неравномерными порциями поступающая на групповую замерную установку.

Для отбора на горизонтальном участке трубопровода нужно устанавливать два пробоотборника навстречу

20 друг другу. При отборе пробы жидкости в этом случае необходимо через каждый пробоотборник брать отдельную пробу. В процессе движения гаэоводонефтяной эмульсии по горизон25 тальному участку трубы при ламинарном режиме течения произойдет расслоение. Так как порции жидкости будут отобраны не одновременно и из различных слоев эмульсии проба получится недостоверной.

Цель изобретения — повышение представительности пробы и надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для этбора проб 35 жидкости из трубопровода, включающем пробоотборный элемент с отверстием для входа жидкости и патрубок для отбора проб, пробоотборный элемент выполнен в форме полого 40 цилиндра, размещенного по всему сечению трубопровода и соединенного с обоими его концами смесителя, а отверстие для входа жидкости име-ет форму двух равновеликих парабол, соединенных друг с другом усеченными концами одинаковой дли:шы в середине пробботборного элемента и выражаемых уравнением х 2Ру, 50 где Р— половина линии совмещения парабол и определяется из равенства

Q при -к- = 20

Q — - количество жидкости, проходящее через пробоотборный элемент, необходимое для получения достоверной пробы в единицу времени;

 — радиус трубопровода;

Ж вЂ” средняя скорость потока.

На фиг. 1 схематично показано устройство для отбора проб жидкости из трубопровода, на фиг. 2 — пробоотборный элемент.

Устройство включает пробоотборный элемент 1 с фигурной щелью 2 высотой, равной внутреннему диаметру трубы, установленный вертикально через отверстия в трубе 3 навстречу потоку. С внешней стороны пробоотборный элемент

1 крепится к телу трубы 3 сваркой, на выведенные наружу резьбовые концы пробоотборного элемента наворачиваются угольники 4, в другие концы которых вворачиваются фигурные.патрубки 5 одинаковой длины и формы. Местом соединения патрубков 5 является смеситель 6. Йа смеситель 6 наворачивается по резьбе на другом конце кран 7 со сливным патрубком 8.

В формуле изобретения для расчета формы отверстия приведено уравнение параболы х = 2py, в котором параметр р определяется иэ равенства (4р) при f = 20, где R радиус трубопровода;

P — - половина линии совмещения парабол (AF); ю — средняя скорость потока жидкости

Q — количество жидкости, проходящее через пробоотборный элемент, необходимое для получения.достоверной пробы в единицу времени

Правая и левая части равенства представляют собой площадь усеченной параболы.

Левая часть равенства получена путем решения интеграла

Я х a -r a «Е

3 QY

8664 где r=4 р при х=г

r †. фокусное расстояние параболы (ОГ)

Из трубы 3 равные порции жипкости, через. фигурную щель 2, рассчитанную в соответствии с эпюрой скоростей для ламинарного режима сечения поступают в пробоотборный элемент 1, откуда по фигурным патрубкам 5 порции жидкости поступают в смеситель 6, где происходит смешивание двух равных по

Ф объему порций жидкости, отобранных со всего сечения трубы 3. Из смесителя

6 перемешанная жидкость проходит через кран 7 в сливной патрубок 8, откуда пробная порция сливается в пробоотборную емкость.

Применение устройства с фигурной щелью в пробоотборном элементе со смесителем позволит отбирать равные порции жидкости со всего сечения трубы независимо от степени расслоения потока в трубопроводе и места врезки устройства и значительно повысит достоверность проб на-процентное содержание воды з добываемой нефти, что позволит повысить качество нефти за счет более полного контроля за процентным содержанием воды. Пробоотборник прост в изготовлении и эксплуатации на точность показаний не влияет место врезки его на трубопроводе.

Формула изобретениг

Устройство для отбора проб жидкости из трубопровода, включающее про38 б боотборный элемент с отверстием для входа жидкости и патрубок для отбора проб, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения представительности пробы и надежности уст" ройства, пробоотборный элемент выполнен в виде полого цилиндра, разме" щенного по всему сечению трубопровода и соединенного с обоими его концами смесителя, а отверстие для входа жидкости имеет форму двух равновеликих парабол, соединенных друг с другом усеченными концами одинаковой длины в середине пробоотборного элемента и выражаемых уравнением х = 2ру где Р— половина линии совмещения парабол и определяется из равенства: при = 20

Q — количество жидкости, проходящее через пробоотборный элемент, необходимое для получения достоверной пробы в единицу времени;

Й вЂ” радиус трубопровода; ш- средняя cKupocTb потока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

У 397803, кл. G 01 и 1/10, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 634152, кл. G 01 Н 1/10, 1977.

866438

Составитель Л. Нечипоренко

РедактоР В. Еремеева Техред А.Савка Корректор Н. Швмдкак

Заказ 8065/65 Тираж 910 Подккекое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035 Москва Ж-35 Рауыская наб. 8. 4 5

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