Устройство для измерения дебита нефтяных скважин

 

Изобретение относится к нефтяной пром-сти. Цель - повышение точности и диапазона измерений. Устр-во содержит установленное перпендикулярно оси трубопровода 3 в вертикальном участке 6 его колена 7 трубное сопротивление. Оно выполнено в виде двух сопряженных уплотненных дисков 10 и 11. В каждом из последних выполнены

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<5ц 4 E 21 В 47/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4156313/22-03 (22) 05.12.86 (46) 23.02.89. Бюл. № 7 (71) Азербайджанский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (72) В. И. Сотник и А. П. Масалаб (53). 622.241 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1298366, кл. Е 21 В 47/10, 1984.

ÄÄSUÄÄ 1460220 А 1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ДЕБИТА НЕФТЯНЫХ СКВАЖИН (57) Изобретение относится к нефтяной пром-сти. Цель — повышение точности и диапазона измерений. Устр-во содержит установленное перпендикулярно оси трубопровода 3 в вертикальном участке 6 его колена 7 трубное сопротивление. Оно выполнено в виде двух сопряженных уплотненных дисков 10 и 11. В каждом из последних выполнены

1460220 сквозные каналы 13 и 14 с выходными отверстиями одинакового диаметра. Диск 11 установлен подвижно, а диск 10 неподвижно.

Устр-во имеет обводную трубку 15 с выходным патрубком 16 и запорным вентилем 21, подключенным к измерительному узлу. Трубка 15 с патрубком 16 выполнена в виде единой вертикальной трубки. Она верхним концом соединена с каналом 13 и герметично пропущена через обойму 17. Последняя установлена в месте перехода участка 6 в горизонтальный участок колена 7 с возможностью углового поворота относи1

Изобретение относится к нефтяной промышленности, а именно измерению дебита скважин.

Цель изобретения — повышение точности и диапазона измерений дебита нефтяных скважин.

На фиг. 1 схематично изображено устройство для измерения дебита нефтяных скважин, общий вид; на фиг. 2 — трубное сопротивление в трубопроводе с обводной трубкой и узлом возвратно-поступательного перемещения подвижного диска относительно неподвижного; на фиг. 3 — разрез А — А на фиг. 2; на фиг. 4 — узел 1 на фиг. 2; на фиг. 5 — схема перекрытия сквозных каналов при угловом перемещении подвижного диска относительно неподвижного; на фиг. 6 — схема перекрытия сквозных каналов при возвратно-поступательном перемещении подвижного диска относительно неподвижного; на фиг. 7 и 8 — схема к подсчету выполнения возможного количества сквозных каналов при угловом перемещении подвижного диска относительно неподвижного (при диаметре подвижного диска d 64 и ,2 мм соответственно); на фиг. 9 и 10 — схема к подсчету выполнения возможного количества сквозных каналов при возвратнопоступа > ельном перемещении подвижного диска относительно неподвижного (при диаметре подвижного диска d 64 и 72 мм соответственно) .

Устройство содержит (фиг. 1) фонтанную арматуру 1 устья скважины, трубное сопротивление 2, трубопровод 3, измерительный узел, включающий мерник 4 и контрольно-измерительные приборы 5.

Трубное сопротивление установлено перпендикулярно оси трубопровода 3, в вертикальном участке 6 колена 7, выполненного в этом трубопроводе. Трубное сопротивление (фи г. 2) содерж ит два установленных между

35 тельно трубки 15. В месте сопряжения обоймы 17 с трубкой 15 выполнены сквозные отверстия 19 и 20, сообщенные с полостью трубопровода 3. Отверстия каналов 13 и 14 выполнены идентично расположенными на поверхности дисков 10 и 11 прямолинейными, параллельными рядами. Диск 11 установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно диска 10. Дебит продукции скважины определяют путем измерения расхода струй по наполнению мерника в течение определенного времени и умножением этого расхода на число струй. 10 ил.

2 фланцами 8 и 9 уплотненных сопряженных диска: неподвижный 10 и подвижный 1 I.

Неподвижный диск 10 установлен между фланцами 8 и 9 с использованием применяемых в фонтанных арматурах уплотнений

12. Подвижный диск 11 одной из торцовых и наружной диаметральной поверхностями установлен в неподвижном диске 10 с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно него. На поверхности дисков 10 и 11 выполнены прямолинейными параллельными рядами, идентично расположенными, выходные отверстия одинакового диаметра каналов 13 и 14.

Обводная трубка 15 с выходным патрубком 16 выполнена в виде единой вертикальной трубки, которая верхним концом соединена с одним из сквозных каналов 13 трубного сопротивления 2, выполненным в «еподвижном диске 10, и герметично пропущена через обойму 17, установленную в месте перехода вертикального участка 6 в горизонтальный участок 18 колена 7 с возможностью углового поворота относительно обводной трубки 15. В месте сопряжения обоймы 17 с обводной. трубкой выполнены совмещенные сквозные отверстия 19 и 20 соответственно, сообщенные с полостью колена 7 трубопровода 3. Выходной патрубок 16 подключен к мернику 4 (фиг. 1).

Устройство снабжено запорным вентилем

21, установленным между обводной трубкой

15 на ее выходе из колена 7 трубопровода и мерником 4.

Для осуществления возвратно-поступательного перемещения подвижного диска 11 относительно неподвижного диска 10 предусмотрен узел 22 возвратно-поступательного перемещения.

Узел 22 (фиг. 2 — 4) содержит корпус 23, нижний резьовой конец которого герметично закреплен в неподвижном диске 10, а в верхний конец ввинчен ниппель 24. В ниппеле с

1460220

5р лы, расположенные на разных окружных осях, перекрываются в разной мере.

В то же время (фиг. 7 и 9) при одном и

55 ходовой посадкой установлена упорная резьбовая гайка 25. Нижний конец резьбовой гайки выполнен в виде упорного цилиндрического бурта, а верхний в виде четырехгранника для установки в него штурвала 26.

Упорная резьбовая гайка 25 установлена в ниппель 24 с возможностью вращения вокруг своей оси и крепится в ниппеле с помощью наконечника 27. В резьбовую гайку 25 резьбовой частью ввинчен шток 28, который с ходовой посадкой пропущен через ниппель 24 и со скользящей посадкой через корпус 23.

В нижней части корпуса 23 шток 28 герметизируется кольцевым уплотнением 29.

В средней части корпуса 23 имеется сквозная прорезь 30. С одной стороны прорези установлена планка 31 со шкалой. Через прорезь 30 к штоку 28 крепится указатель 32. Указатель на шкале планки 31 показывает величину возвратно-поступательного перемещения подвижного диска 11 относительно неподвижного 10.

В подвижном диске 11, в его верхней части, имеется T-образный паз 33, в котором с ходовой посадкой установлен нижний конец

34 штока 28, имеющий T-образную четырехгранную форму, вследствие чего при установке нижнего конца 34 штока 28 в T-образный паз 33 подвижного диска 11 шток не сможет вращаться вокруг своей оси.

Для углового поворота обоймы 17 относительно обводной трубки 15 в корпусе 35 обоймы 17 выполнена прорезь 36 сегментного профиля, в которую заведена рукоятка 37, соединенная с обоймой 17.

Возможно выполнение узла возвратнопоступательного перемещения подвижного диска относительно неподвижного в виде реечного, червячного или любого другого меха низм а.

Устройство работает следующим образом.

При открытии запорных вентилей фонтанной арматуры 1 устья скважины, ее продукция поступает по трубопроводу 3 в колено 7. В вертикальном участке 6 этого колена поток продукции скважины гомогенизируется и поступает к трубному сопротивлению 2, в котором равномерно разделяется совмещенными каналами 13 и 14, выполненными прямолинейными параллельными рядами в сопряженных дисках 10 и 11, на соответствующее число одинаковых по расходу струи.

Посредством возвратно-поступательного перемещения подвижного диска 11 относительно неподвижного диска 10 с помощью узла возвратно-поступательного перемещения 22 регулируют взаимное положение ка налов 13 и 14, которые в необходимой мере перекрываются. Регулировку эту производят вращением штурвала 26 и, вместе с ним, упорной резьбовой гайки 25 на резьбовой части штока 28 по часовой стрелке.

1О

При вращении штурвала 26 и резьбовой гайки 25 по часовой стрелке шток 28 и закрепленный к его нижнему концу 34 подвижный диск 11 перемещ" þò вверх. При этом указатель 32, закрепленный на штоке 28, по шкале планки 31 показывает величину перемещения (величину взаимного перекрытия каналов 13 и )4) подвижного диска 11 относительно неподвижного диска 10.

При вращении штурвала 26 и резьбовой гайки 25 против часовой стрелки шток 28 и закрепленный к его нижнему концу 34 подвижный диск 11 перемещается вниз в направлении своего первоначального положения относитепьно неподвижного диска 10.

При этом указатель 32 по шкале на планке 31 показывает величину перемещения (величину взаимного открытия каналов 13 и !4) подвижного диска 11 относительно неподвижного диска 10.

Регулировку эту производят таким образом, чтобы обеспечить равенство устьевого давления при измерении дебита давлению на устье до начала измерения. 3а изменениями устьевого давления следят по показаниям манометра, устанавливаемого на фонтанной арматуре.

После регулировки взаимного положения каналов 13 и 14 подвижный диск 11 фиксируется прекращением вращения штурвала 26.

Одна из струй при открытом вентиле 21 и перекрытых совмещенных сквозных отверстиях 19 и 20, выполненных в обводной трубке !5 и обойме 17 (фиг. 2), прямоточно отводится по обводной трубке и выходному патрубку 16 в мерник 4.

После проведения замеров вентиль 21 закрывается, а отверстия 19 и Î совмещаются с помощью рукоятки 37 (фиг. 2), в результате чего ранее отводившаяся для измерения струя подается в трубопровод.

Дебит продукции скважины определяется путем измерения расхода одной струи по наполнению меринка 4 в течение определенного времени и умножением этого расхода на число струй.

При возвратно-поступательном перемещении подвижного диска 11 относител ьно неподвижного диска 10 (фиг. 6) все сквозные каналы 13 и 14 перекрываются в одинаковой мере, в то время как при угловом перемещении (фиг. 5) подвижного диска относительно неподвижного сквозные канатом же диаметре подвижного диска d=64 мм в трубном сопротивлении по известному устройству можно выполнить 16 сквозных каналов ЯЗ мм, в то время, как в трубном сопротивлении по предлагаемому устройству можно выполнить 39 сквозных каналов

ОЗ мм, т. е. в 2 3 раза больше.

1460220

При диаметре подвижного диска d=

=72 мм в трубном сопротивлении можно выполнить соответственно 18 и 50 сквозных каналов ОЗ мм, т. е. в 2,8 раза больше (фиг. 8 и 10).

В результате использование изобретения можно получить по сравнению с известным устройством следующие технико-экономические преимущества: расширение диапазона измерений, повышение их точности, а также уменьшение габаритов оборудования для измерения дебита.

Формула изобретения

Устройство для измерения дебита нефтяных скважин, содержащее установленное перпендикулярно оси трубопровода в вертикальном участке его колена трубное сопротивление, выполненное в виде двух сопряженных уплотненных дисков, в каждом из которых выполнены сквозные каналы с выходными отверстиями одинакового диаметра, один из дисков установлен подвижно, а

J другой — неподвижно, обводную трубку с выходным патрубком и запорным вентилем, подключенным к измерительному узлу, причем обводная трубка с выходным патрубком выполнена в виде единой вертикальной трубки, которая верхним концом соединена с одним из сквозных каналов трубного сопро тивления и герметично пропущена через обойму, установленную в месте перехода вертикального участка колена в горизонтальный с возможностью углового поворота относительно обводной трубки, а в месте сопряжения этой обоймы с обводной трубкой выполнены с возможностью их перекрытия совмещенные сквозные отверстия, сообщенные с полостью трубопровода, отличаюшееся тем, что, с целью повышения точности и диапазона измерений, выходные отверстия каналов выполнены идентично расположенными на поверхности дисков прямолинейными, параллельными рядами, а подвижный диск установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно неподвижного диска.

1460220

1460220

1460220 п.кан = SO бкан = Spy

Составитель Г. Маслова

Редактор Е. Папи Техред И. Верес Корректор И. Муска

Заказ 437/31 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», r. Ужгород, ул. Гагарина, 101