Устройство для измерения дебита нефтяной скважины

 

Использование: в нефтедобывающей промышленности в системах сбора нефти и газа на промыслах. Сущность изобретения: в устройстве для измерения дебита скважин , содержащем газосепаратор с входным патрубком Для газожидкостной смеси и двумя выходными линиями, одна из которых для газа, а другая для жидкости, и в ней последовательно установлены счетчик жидкости , клапан и газовый сборник, причем в газосепараторе установлен поплавковый уровнемер, управляющий заслонкой, установленной на газовой линии, соединенной с выходом устройства, в клапане привод штока выполнен в виде пружины с герметичной перегородкой, клапан выполнен в виде цилиндрического корпуса, внутри которого расположены герметическая перегородка. Изобретете относится к нефтедобывающей промышленности и может быть применено в системах сбора нефти и газа на промыслах. Цель изобретения - повышение точности измерения и надежности в работе с одновременным упрощением конструкции. выполненная в видесильфона, шток, проходящий через внутреннюю полость сильфона и охваченный пружиной, тарелка, выпол- . пенная ступенчатой в виде двух цилиндров различного диаметра с уплотнительным элементом на верхнем цилиндре большего диаметра, введенный постоянный магнит, закрепленный на верхнем конце штока и расположенный между двумя введенными в верхнюю часть цилиндрического корпуса магнитопроводами, при этом сильфон верхней частью прикреплен к нижнему магнитопроводу, нижней частью - к штоку, а седло выполнено ступенчатым в основании цилиндрического корпуса, внутренняя полость которого над сильфоном связана с газосборником, а нижняя часть цилиндрического корпуса снабжена входными отверстиями , диаметры сильфона и тарелки клапана относятся между собой в пределах 1,5-1,85, а соотношение диаметров цилиндров тарелки и седла находятся в пределах 1,1-1,4, объемы верхней полости цилиндрического корпуса и газосборника выбираются из соотношения VC6« VK, a магнитопровод выполнен с возможностью вертикального перемещения. 4 з.п. ф-лы, 1 ил. На чертеже дана принципиальная схема предлагаемого устройства. Устройство состоит из сепаратора 1, счетчика жидкости 5, клапана 6 и газосборника 18, установленных на выходном трубопроводе 19. Сепаратор снабжен поплавковым уровнемером 4. связанным с 00 00 00 VI о 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 F 23/16

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

1 (21) 4954496/10

; (22) 10.06.91, (46) 30.08,93. Бюл.!Ф32, (76) В.Т.Дробах и Е.В,Дробах (56) Лутошкин Г.С. Сбор и подготовка нефти, газа и воды. — М.: Недра, 1983. с. 25..

Авторское свидетельство СССР

; N 1659637, кл. G 01 F 23/16, 1990. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕБИТА НЕФТЯНОЙ СКВАЖИНЫ (57) Использование: в нефтедобывающей ; промышленности в системах сбора нефти и газа на промыслах. Сущность изобретения: в устройстве для измерения дебита сква жин, содержащем газосепаратор с входным патрубком для газожидкостной смеси и двумя выходными линиями, одна из которых для газа, а другая для жидкости, и в ней последовательно установлены счетчик жидкости, клапан и газовый сборник, причем в газосепараторе установлен поплавковый уровнемер, управляющий заслонкой, уста, новленной на газовой линии, соединенной с выходом устройства, в клапане привод штока выполнен в виде пружины с герметичной перегородкой, клапан выполнен в виде цилиндрического корпуса, внутри которого расположены герметическая перегородка, Иэобретеь ие относится к нефтедобывающей промышленности и может быть применено в системах сбора нефти и газа на промыслах.

Цель изобретения — повышение точно- сти измерения и надежности в работе с одновременным упрощением конструкции.,.. Ж 1838764 АЗ выполненная в виде сильфона, шток, проходящий через внутреннюю полость сильфона и охваченный пружиной, тарелка, выпол.ненная ступенчатой в виде двух цилиндров различного диаметра с уплотнительным элементом на верхнем цилиндре большего диаметра, введенный постоянный ма нит, закрепленный на верхнем конце штока и расположенный междудвумя введенными в верхнюю часть цилиндрического корпуса магнитопроводами, при этом сильфон верхней частью прикреплен к нижнему магнитопроводу, нижней частью — к штоку, а седло выполнено ступенчатым в основании цилиндрического корпуса, внутренняя полость которого над сильфоном связана с газосборником. а нижняя часть цилиндрического корпуса снабжена входными отверстиями, диаметры сильфона и тарелки клапана относятся между собой в пределах

1,5-1,85, а соотношение диаметров цилиндров тарелки и седла находятся в пределах

1,1-1,4, объемы верхней полости цилиндрического корпуса и газосборника выбираются иэ соотношения V

00 ,Ч

На чертеже дана принципиальная схема и редлагаемого устройства.

Устройство состоит иэ сепаратора 1, счетчика жидкости 5, клапана 6 и гаэосборника 18, установленных на выходном трубопроводе 19. Сепаратор снабжен поплавковым уровнемером 4, связанным с

1838764 газовой заслонкой 2, установленной на ra3o BoA ll _#_ HMH 3.

Клапан 6 имеет привод 16. состоящий иэ корпуса -цилиндра 7, внутри которого расположен штока 10, связанный с герметичной перегородкой, выполненной в виде сильфона 11, постоянным магнитом 9. пружиной 15 и тарелкой клапана 14, Тарелка клапана снабжена уплотнителем 13, расположенным у основания верхнего цилиндра тарелки, После клапана установлен газосборник

18, соединенный трубкой 17 с верхней полостью привода 16. Нижняя часть корпуса-цилиндра 7 имеет каналы 12 для подвода жидкости, Устройство работает следующим образом, Поступающая в сепаратор 1 продукция скважины повышает в нем давление, которое воздействует на тарелку клапан 14, прижимая его к седлу и на сильфон 11, создавая усилия на открытие клапана. Открытию клапана препятствуют также усилие пружины

18 и постоянного магнита 9. При повышении перепада давления в сепараторе 1 и трубопроводе 19 после клапана расчетной величины, обусловленной диаметрами сильфона и тарелки клапана, усилиями пружины и постоянного магнита, тарелка клапана приоткроется, Одновременно постоянный магниты отходит от нижнего магнитопровода и его противодействие открытию клапана резко уменьшается, В начальный момент открытия тарелки клапана жидкость попадает под верхний ци.линдр тарелки, в результате уменьшается усилие, действующее на закрытие клапана, и облегчается его открытие. При дальнейшем перемещении тарелки клапана со штоком. вверх, усилие, препятствующее открытию, исчезает.

При достижении верхнего положения постоянный магнит соприкасается с магнитопроводом и усилие пружины, направленное на закрытие, уменьшается, В результате открытия клапана жидкость из сепаратора проходит в сборный коллектор через счетчик 5, с помощью которого фиксируется ее количество.

По мере опорожнения сепаратора перепад давлений снижается и при расчетном значении происходит отрыв магнита от верхнего регулируемого магнитопровода, усилие, направленное на закрытие клапана и оказываемое пружиной, увеличивается, и шток с клапаном устремляется на закрытие.

При подходе тарелки клапана к седлу это усилие возрастает вначале за счет воздействия потока на малый цилиндр тарелки, а затем и на большой, а в конце хода клапана вступает во взаимодействие с магнитопро-. водом 8 постоянный магнит 9. Таким образом обеспечивается надежное закрытие клапана, .После закрытия клапана прекращается поток жидкости в трубопроводе 19 и работа счетчика 5. Измерение жидкости, поступающей от скважины, будет продолжено при открытии клапана, Для эффективного обеспечения турбулентного течения жидкости в измерительном устройстве, т.е. моментов срабатывания клапана .на открытие и закрытие, соотношение диаметров тарелки клапана и сильфона-поршня должна быть в пределах

1,5 — 1,85, Это соотношение получено расчетно-экспериментальным путем.

Предлагаемое устройство обладает следующими преимуществами в сравнении с существующими: — обеспечивает постоянство пределов срабатывания клапана при меньших значе-. ниях перепада давления, что позволяет снизить протечки и тем самым повысить точность измерения и надежность работы; — повышает надежность работы в несКолько раз за счет воэможности уменьшения пар,трения в несколько раэ, доведя их до двух-.трех, а зто, в свою очередь, уменьшает протечки привода и способствует повь1шению точности измерения; — снижается в несколько раз металлоем кость и трудоемкость изготовления клапана за счет обеспечения возможности уменьшения количества узлов и деталей. уменьшение же количества деталей повышает

Ф надежность; — обеспечивает снижение эксплуатационных затрат на обслуживание, ремонт и проверку за счет выполнения привода в виде единого корпуса-цилиндра . в свою очередь, единый блок резко повышает надежностные характеристики системы, Введения совокупности взаимосвязан45 ных существенных признаков позволит получить совокупность положительных качеств, которые дополняют одно другим, позволяют получить сверхсуммарный эффект.

Предварительные испытания, прове50 денные автором на стендах и объекте в

Н ГДУ "Туймазанефть", позволили подтвердить получение перечисленных выше новых положительных качеств, таких, как высокая точность и надежность измерения дебита

55 нефти при относительно простой конструк- ции узла системы в целом.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения дебита нефтяной скважины. содержащее газосепаратор с поплавковым датчиком. с входным

1838764 и т м д я и с

Составитель B.Äðîáàx . °

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М.Максимишинец

Редактор

За аз 2923 Тираж Подписное, ВНИИПИ Государственного комитета по.изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Щ то в то р си вн ох на ли эл

ЦИ за ра ве рубком для газожидкостной смеси и двувыходными линиями, одна из которых газа, а другая — для жидкости и в ней ледовательно установлены счетчик жидти, клапан, тарелка со штоком, седло и 5 вый сборник, причем поплавковый датсвязан с заслонкой, установленной на вой линии, а привод штока выполнен в е пружины с герметичной перегородкой плотнительным элементом, о т л и ч а ю- 10 е е с я тем, что, с целью повышения ности и надежности, клапан выполнен в е цилиндрического корпуса, внутри коого расположены герметичная перегодка, выполненная в виде 15 ьфона-поршня, шток, проходящий через треннюю полость сильфона-поршня и аченный пружиной, тарелка, выполненступенчатой в аиде двух цилиндров раэчного диаметра с уплотнительным 20 ментом на верхнем большего диаметра индра, введенный постоянный магнит, репленный на верхнем конце штока и положенный между двумя введенными в хнюю часть цилиндрического корпуса 25 магнитопроводами, при этом сильфон-пор- шень верхней частью прикреплен к нижнему магнитопроводу, нижней частью — к штоку, а седло выполнено ступенчатым в основании цилиндрического корпуса, внутренняя полость которого над сильфон-поршнем связана с газосборником, а нижняя часть цилиндрического корпуса снабжена входными отверстиями.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что отношение диаметра сильфонапоршня к диаметру тарелки находится в пределах 1,5-1,85.

3.,Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что отношение диаметра тарелки к диаметру седла находится в пределах 1,11,4.

4. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что верхний магнитопровод выполнен с возможностью вертикального перемещения.

5. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что объемы верхней полости цилиндрического корпуса Ч» и газосборника V<@ выбирают из соотношения V e «V».