Устройство для определения средних объемных расходов жидкости и газа газожидкостного потока в трубопроводе.

 

Изобретение откосится к измерению расходов жидкости и газа газожидкостного потока и предназначено для измерения расходов газожидкостных сред при неизвестном соотношении между расходами жидкости и газа в потоке. Цель изобретения - повышение точности и автоматизации процесса измерения расходов. В процессе определения средних объемных расходов жидкости и газа газожидкостного потока в трубопроводе дважды измеряют величины среднего объемного расхода газожидкостного потока при двух различных давлениях в трубопроводе. 1 ил,

союз советских

СОЦИЛЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 6 01 F 1»00

ГОСУДЛРСТВЕННЫР1 КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4389137/10 (22) 21.12.87 (46) 15.05.91, Бюл. М 18 (71) Научно-производственное объединение

"Нефтеавтоматика" (72) Н.M,Cèáàãàòónnèí и З,М, Сибагатуллин (53) 532.57 (088.8) (56) Кремлевский П.П. Измерение расходов многофазных потоков. Л., 1982, с. 117, 118, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

СРЕДНИХ ОБЪЕМН6!Х РАСХОДОВ ЖИДКОСТИ И ГАЗА ГАЗОЖИДКОСТНОГО ПОТОКА В ТРУБОПРОВОДЕ

Изобретение относится к измерению расхода жидкости и газа, в частности к измерению расхода нефти и расхода попутного газа в продукции нефтяных скважин, Целью изобретения является повышение точности и автоматизации процесса измерения.

На чертеже изображена схема измерения расходов.

На чертеже позициями обозначены: А, Б — участок трубопровода, относящийся к первому и второму заданному сечению трубопровода соответственно; трубопровод 1 системы сбора продукции нефтяных скважин; преобразователи 2 и 3 давления с аналоговыми выходами, установленные на участке А и Б трубопровода соответственно; преобразователи 4 и 5 объемного расхода газожидкостного потока с аналоговыми выходами, установленные на участке А и Б соответственно; исполнительный механизм

6 регулятора разности давлений {элемент, с (57) Изобретение Относится к измерению расходов жидкости и газа аэожидкостного потока и предназначено для измерения расходов газожидкостных сред при неизвестном соотношении между расходами жидкости и газа в потоке. Цель изобретения — повышение точности и автоматизации процесса измерения расходов, В процессе определения средних объемных расходов жидкости и газа гаэожидкостного потока в трубопроводе дважды измергнот величины среднего объемного расхода гаэожидкостHot 0 потока при двух различных давлениях в трубопроводе. 1 ил, помощью которого меняетсч площадь проходного сечения участка трубопровода); микропроцессорн ый те рми нал-контроллер

7; коммутатор 8 аналоговых сигнало,; быстродействующий аналого-цифровой преобразователь 9 (АЦП); процессор 10; таймер

11; цифроаналоговый преобразователь 12 (ЦАП); постоянное запоминающее устройство 13 (fl3Y); оперативное запоминающее устройство 14 (ОЗУ); пульт 15 оператора; устройство 16 связи с верхним уровнем управления (BY); преобразователь 17 температуры с аналоговым входом; поточный измеритель l8 содержания воды в продукции скважины с аналоговым выходом.

Устройство работает следующим обраЭОМ.

Управление процессом определения расходов осуществляется процессором 10 согласно программе, находящейся в ПЗУ13;

После включения в работу процессор перегружает программу и необходимые данные

1649277

30 (заданные значения коэффициентов, длительности временных интервалов и т.п.) из

ПЗУ в ОЗУ 14.

Далее процессор выполняет программу определения расходов жидкости и свободного газа по следующму алгоритму, 1, Запускает таймер 11 на отсчет времени измерения заданной длительности.

2. Управляя коммутатордм 8, последовательно подключает выходные сигналы преобразователей давления 2 и 3, расхода 4 и 5, температуры 17,,влажности 18 к входу

АЦП 9, считывает преобразованные значаниядавления Рди расхода F " гаэожидкоРА стного потока на участке А, давления Рв и расхода F P" на участке Б трубопровода, температуры <о и величичы рсодерхания воды в продукции скважины (доля воды в жидкости).

3. Если величина PA — Рв ниже среднего заданного значения, формирует сигнал на уменьшение площади сечения участка трубопровода путем прикрытия клапана исполнительного органа 6 регулятора; если Рд-.Р,", выше верхнего заданного значения, формирует сигнал на увеличение площади сечения участка трубопровода путем приоткрытия клапана исполнительного ОрГана 6 регуля- тора, а противном случае переходит к следующему пункту.

4. Запоминает измеренное.значение параметров.

5. ЕСЛИ ЗадаННОЕ ВрЕМя 4аA «e ИСТЕКЛО, переходит к п.2, в противном случае — переходит к следующему пункту, 6.Определяет средние значения

Fn А,Рв РддопарветроаРЛ Рв Fn РА,Рв,РАУ, Р, соответственно, по их измеренным за время @ад значениям.

7. Определяют с,зеднюю эа время д

4 д величину Fw расхода жидкости, Ргев" объемного расхода свободного газа и F„ расхода нефти по выражениям

Рв Рд

Рж= Fn (Fn Fn )

РА — Рв

Free = (Fn Fn )

А Рв Рд РВ PÀ (РА В) Ро

То

К(Т +т ) FH - =Рж(1 -pj, где Ро, То - стандартные значения давления и температуры соответственно;

К вЂ” коэффициент сжимаемости газа.

8. Определяет общее количество нефти

1/„; жидкости Чж и свободного газа ЧГ, прошедших по участку А трубопровода, из выражениЙ

V V, -t-F ê.-;4ад /ж == ж + F gад: А А + А .зад где Vn, Чж . Vr — общее количество нефти; жидкости и газа соответственно, определенное в предыдущем интеовале времени измерения.

9. Записывает в ОЗУ значения F, F, Г.гев, н, Vx, V; ОПРЕДЕЛЯЕМЫЕ ПО ИЗМЕРЕниям а последующем истекшем интервале времени измерения длительнсстью 4 д, вместо их значений, определенн-...х а предпоследнем интервале а .1амени vsìapa:-;ия, и переходит к п.1.

Кроме того, по запросу с верхнего уровня (Ву) или с пульта 15 оператора прерывает текущую программу и выставляет значения н, Рж, Ргев, Vv Vx Vr ДЛЯ ПЕРЕДаЧИ На верхний ур.звень при помощи устройства16 связи или на;.:-бло пульта опезатооа и про-. должает выполнение прерванной программы.

Процесс измерения заканчивается по команде с переноснoro ю"- . та или верхнего уровня. или при Отключенли питания термин а л — K o H T p o!ч л G а, Формула изобр"-. гения

Устройство для опpc, аления средних объемных расходов жидкости и rasa газожидкос ного потока трубопровод, содержащее даа г реобразсвателя обье:.". .ного расхода с преобразоаате гями давления, установленные послед звательно а трубопооводе,отл и -.ающееся тзм, .то,с целью почышечия точности и автоматизации процесса измерения расходов, а чего введены

per)лятОр с исГГОлнйтел .-HbiM мех:.низмОм, установленный ме:кду преобразователями

Объемного расхода, и микропроцбссорнь1й терминал-;- нтроллер, содержащий цифроаналоговый и аналого-цифровой преобразователи, таймер, г остоян-ие и оператианос запоминающее устройства, пульт оператора, устройство связи, процессор и коммутатор аналоговых сигналов, на выходы

КОторОГО поступают сиГналы с пр =o6pasoaaтелей GCL MI,"oro расхгзда, давления M rIGoцессора, который электрически связан с аналого-цифровым м цифоааналогоацм преобразователями, таймером, постоянным и оперативным запоминающими -Icтройствами, пультом Оператора, устройством связы и через цифроаналоговый преобразователь с исполнительным механизмом регулятора. .549277

Составитель М. Перов

Техред М.Моргентал Корректор О. Кравцова

Редактор Е. Копча

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 1512 Тираж 428 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5