Установка для выборочного измерения производительности нефтяных источников при групповом учете

 

Использование: средства учета нефти, преимущественно от нефтяных пятен или прорывов трубопроводов. Сущность изобретения: многоходовой переключатель связан с электроприводом и при поступлении газа в соответствующую полость упомянутого привода осуществляется переключением очередного источника. Счетчик жидкости вступает в работу только в случае срабатывания регулятора расхода. Проходной клапан последнего имеет гильзу-золотник с многотарельчатым парусом, что улучшает работу установки при малых давлениях. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к средствам измерения производительности нефтяных источников, например при учете различного рода источников, таких как мобильные установки, монтируемые на плавучих островах, вышках, при учете прорывов трубопроводов и т.д.

Известна установка, содержащая многоходовой переключатель, сепаратор, счетчик жидкости [1] Недостатком ее является высокая энергоемкость.

Так же известна установка аналогичного назначения, содержащая многоходовой переключатель источников, сепаратор, счетчик, блок управления [2] Недостатком этой установки так же является ее высокая энергоемкость, так как все переключения осуществляются за счет электромеханических узлов с питанием от силовой сети.

Наиболее близким к заявленному является техническое решение, содержащее многоходовой переключатель с входными патрубками для сообщения с каждым из нефтяных источников, выходной патрубок которого сообщен с гидроциклонной головкой замерного сепаратора, при этом сливной патрубок последнего посредством счетчика жидкости и проходного клапана регулятора расхода связан и гидролинией для сообщения с общим трубопроводом, пульт управления, посредством блока управления и индикации, сообщенный с входом управления электропривода, причем выход последнего сообщен с бесштоковой полостью силового цилиндра многоходового переключателя [3] Недостатком данного технического решения является низкая пожаробезопасность, т. к. после срабатывания привода отработанный газ не эвакуируется из рабочего пространства установки и может скапливаться, и кроме того установка плохо работает при малодебетных источниках с низким фактором газа, поскольку перепады давления, создаваемые в замерном сепараторе, не позволяют гильзе-золотнику полностью открываться и фиксироваться в открытом положении, что приводит к зависанию золотника и нестационарности потока жидкости, т.е. к большим ошибкам измерения. Кроме того, после того как накопленный объем жидкости в сепараторе иссякает, пружине золотника не хватает энергии для закрытия клапана и турбинный счетчик перестает работать вообще. Так же перестает работать многоходовой переключатель.

Целью настоящего изобретения является повышение надежности работы установки и повышение ее пожаробезопасности, особенно при использовании малодебитных источников с низким фактором газа при невысоком коллекторном давлении в общем трубопроводе.

Указанная цель достигается тем, что электропривод выполнен в виде двухпозиционного переключающего электропневмораспределителя и трех расположенных на одной оси и сообщенных между собой цилиндров разного диаметра, причем цилиндр меньшего диаметра расположен между цилиндром большего диаметра и в нем установлены два поршня, сообщенные посредством пружины сжатия и связанные с поршнями в цилиндрах большего диаметра, полость между поршнями в малом цилиндре заполнена рабочей жидкостью и сообщена с бесштоковой полостью солового цилиндра многоходового переключателя, при этом, рабочие полости цилиндров большего диаметра сообщены между собой и посредством двухпозиционного переключающего электропневмораспределителя сообщены с газовой линией замеренного сепаратора и с атмосферой через отводную трубу, кроме того клапан регулятора расхода выполнен в виде подпружиненной полой цилиндрической гильзы-золотника в корпусе проходного клапана, внутренний диаметр которого во входной части превышает диаметр соответствующий части гильзы, выполненного с проходными отверстиями в донной части поверхности гильзы-золотника и фиксирующими канавками в средней и концевой частях для взаимодействия с фиксаторами в открытом и закрытом положениях при этом, гильза-золотник проходного клапана регулятора расхода снабжен на многотарельчатым парусом, установленным вдоль ее оси и представляющим собой шток с коаксиально закрепленными на нем через определенные промежутки тарельчатыми дисками; а также тем, что на отводном конце трубы установлена поджигающая головка, а на газовой линии за заслонкой установлена диафрагма.

Поиск, проведенный по патентам и техническим источникам показал, что заявленная совокупность неизвестна, т.е. заявленное соответствует критерию "новизна".

Поскольку заявленная установка выполнена из известных элементов, то это техническое решение соответствует критерию "промышленная применимость".

А так как в результате использования этого технического решения получается новый эффект, то заявленное соответствует критерию "изобретательский уровень".

На фиг. 1 представлен общий вид установки, на фиг. 2 регулятор расхода.

Установка включает многоходовой переключатель 1, силовой гидроцилиндр 2, пневмогидроусилитель 3 с тремя цилиндрами, электропневмораспределитель 4, рабочую поджигающею головку 5, пламягаситель 6, предохранительный клапан 7, замерный сепаратор 8, регулятор расхода 9, счетчик жидкости 10, который может быть, например, турбинным, заслонку 11, байпасную линию 12, манометр 13, трубу отводную 14, общий трубопровод 15, блок управления и индикации 16, задвижки 17-53. Регулятор 9 имеет проходной клапан в виде гильзы-золотника 54, пружины 55, канавок 56, штоков 57, и паруса 58.

Установка работает следующим образом.

Газожидкостная смесь через открытую задвижку, например, 52 поступает через многоходовой переключатель 1 и открытую задвижку 23 во входной патрубок замерного сепаратора 8, в котором происходит отделение газа от жидкости. Газ из сепаратора 8 по газовой линии через заслонку 11 отводится в выходной трубопровод через открытую задвижку 19 и смешивается с жидкостью, поступающую через счетчик 10, клапан регулятора расхода 9 и открытую задвижку 18. По диафрагме переносным дифманометром измеряется расход газа для определения газового фактора. Жидкость накапливается в замерном сепараторе 8 и при определенном уровне его поплавок через систему рычагов перекрывает заслонку 11 на газовой линии. Давление в сепараторе 8 начинает повышаться. Его величину измеряют электроконтактным манометром.

При достижении перепада давления между сепаратором 8 и выходным трубопроводом до величины, установленной регулировкой первой парой фиксаторов-штоков 57 регулятора расхода 9 его клапан открывается и жидкость под избыточным давлением продавливается в счетчик 10 и выходной трубопровод, увлекая за собой посредством тарельчатого паруса 58 гильзу 54, которая фиксируется второй парой штоков 57 в открытом положении, при этом пружина 55 запасает энергию, достаточную для закрытия клапана регулятора расхода 9 при снижении перепада давления. Таким образом, регулятор расхода 9 независимо от дебита подключенной скважины обеспечивает циклическое прохождение жидкости через счетчик 10 с расходами, указанными в техдокументации счетчиков.

При снижении уровня жидкости в сепараторе 8 до определенной величины поплавок через систему рычагов открывает заслонку 11 и давление в сепараторе 8 снижается. В результате клапан регулятора расхода 9 за счет энергии, запасенной пружиной 56, перекрывает нефтяную линию. Гильза 54 фиксируется на уровне первой пары штоков 57. Счетчик жидкости 10 измеряет объем порций и данные суммируются.

При малом газосодержании в продукции открытие и закрытие клапана 54 может происходить при постоянно закрытой заслонке на газовой линии. В этом случае первая пара штоков-фиксаторов 57 настраивается на малый перепад давления и сливаемые порции будут небольшими, а их величина определяется объемом газового пространства сепаратора 8.

При повышении или понижении давления на установке от допустимого электроконтактный манометр 13 с блоком управления 16 формирует аварийный сигнал. Для безопасной эксплуатации имеется предохранительный клапан 7.

Через заданные промежутки времени блок 16 передает сигнал на электропневмораспределитель 4, который подключает пневмогидроусилитель 3 к газовой линии замерного сепаратора 8, откуда давление поступает в полости больших цилиндров усилителя 3 и повышается в полости малого цилиндра между поршнями, заполненной рабочей жидкостью, которая по гидролиниям поступает в силовой гидроцилиндр 2 переключателя 1 и последний осуществляет переключение установки на следующую позицию.

Длительность электрического сигнала, подаваемого из блока 16 на распределитель 4, определяется скоростью срабатывания усилителя 3 и переключателя 1. Сразу же после прекращения этого сигнала блок 16 формирует и подает сигнал на блок питания, который подключает высоковольтное питание поджигающей головке 5 атимизатора, установленной на отводной трубе 14. При этом, в поджигающей головке 5 возникает факельный разряд.

После прекращения подачи электрического сигнала на распределитель 4, он отключает газовую линию от полости больших цилиндров усилителя 3 и сообщает из по пневмолинии связи с отводной трубой. Под действием пружины в силовом гидроцилиндре 2 и межпоршневой пружины в усилителе 3 отработанная порция газа выталкивается в отводную трубу 14 и сжигается посредством рабочей головки 5, за которой установлен пламягаситель 6. Сигнал на питание рабочей головки 5 полностью прекращается после сгорания отработанного объема газа. Байпасная линия 12 и система задвижек 20-53 необходимы для направления потока продукции на случай отключения измерительной установки при профилактических мероприятиях и ремонтах.

Применение указанной установки позволяет эффективно и с высокой точностью осуществлять при любых условиях расход жидкой фракции в смеси.

Источники информации 1. Патент США N 4449582, 1984 г.

2. Патент США N 4429581, 1984 г.

3. Установка автоматизированная групповая "Спутник АМ-40-400К" руководство по эксплуатации, ВПО, Союзнефтемашремонт, 1985 г.

Формула изобретения

1. Установка для выборочного измерения производительности нефтяных источников при групповом учете, содержащая многоходовой переключатель с входными патрубками для сообщения с каждым из нефтяных источников, выходной патрубок которого сообщен с гидроциклонной головки замерного сепаратора, при этом сливной патрубок последнего посредством счетчика жидкости и проходного клапана регулятора расхода связан с гидролинией для сообщения с общим трубопроводом, пульт управления, посредством блока управления и индикации сообщенный с входом управления электропривода, причем выход последнего сообщен с бесштоковой полостью силового цилиндра многоходового переключателя, отличающаяся тем, что электропривод выполнен в виде двухпозиционного переключающего электропневмораспределителя и трех расположенных на одной оси и сообщенных между собой цилиндров разного диаметра, причем цилиндр меньшего диаметра расположен между цилиндров больших диаметров и в нем установлены два поршня, сообщенные посредством пружины сжатия и связанные с поршнями в цилиндрах большего диаметра, полость между поршнями в малом цилиндре заполнена рабочей жидкостью и сообщена с бесштоковой полостью силового цилиндра многоходового переключателя, при этом рабочие полости цилиндров больших диаметров сообщены между собой и посредством двухпозиционного переключающего электропневмораспределителя сообщены с газовой линией замерного сепаратора и с атмосферой через отводную трубу, кроме того, проходной клапан регулятора расхода выполнен в виде подпружиненной полой цилиндрической гильзы-золотника в корпусе проходного клапана, внутренний диаметр корпуса которого во входной части превышает диаметр соответствующей части гильзы-золотника, выполненной с проходными отверстиями в донной части цилиндра поверхности гильзы-золотника и фиксирующими канавками в средней и концевой частях для взаимодействия с фиксаторами в закрытом или открытом положениях, при этом гильза-золотник проходного клапана регулятора расхода снабжена многотарельчатым парусом, установленным внутри гильзы вдоль ее оси и представляющим собой шток с коаксиально закрепленными на нем через определенные промежутки тарельчатыми дисками.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что на отводном конце отводной трубы установлена рабочая поджигающая головка факельного атомизатора, содержащая поджигающую головку, пламягаситель и высоковольтный блок питания, электрически связанный с блоком управления и индикации.

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что на газовой линии за заслонкой установлена диафрагма.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к трубопроводному транспорту

Изобретение относится к защите окружающей среды, а имено к боновым ограждениям при ликвидации аварий с нефтепродуктами на воде, а также ограждение берегов от нефтепродуктов и размывания волнами

Изобретение относится к устройствам уменьшения размеров загрязненной поверхности в открытых водоемах с последующей возможностью очистки этой поверхности

Изобретение относится к охране окружающей среды при технической эксплуатации магистральных нефтепродуктопроводов и может быть использовано для локализации и сбора пятна нефти или нефтепродукта, в том числе мощного его потока на проточном водоеме, преимущественно реке

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано для локализации разлившихся на водной поверхности нефти или нефтепродуктов из судна-перевозчика с целью предупреждения их распространения в момент аварии

Изобретение относится к охране окружающей среды, а именно очистке поверхности водоемов от загрязнений нефтепродуктами, разлившихся на поверхности в результате аварий на морских нефтедобывающих установках, нефтепроводах и при транспортировке нефти танкерами. В первом способе очистки поверхности водоема от загрязнения нефтепродуктами осуществляют локализацию загрязненного участка водоема путем создания посредством регулируемого воздушного потока 3 направленного перемещения нефтепродуктов 2 на выпуклую поверхность 7 заборного устройства 6. Выпуклая поверхность 7 заборного устройства 6 ограничена с боковых сторон фланцами. Предварительно на выпуклую поверхность 7 по направлению воздушного потока 3 подают под давлением непрерывный струйный поток воды 10. Поток воды формируют посредством щелевого сопла 11 гидронасоса 12. Гидронасос 12 располагают ниже границы раздела фаз вода - нефтепродукт. Непрерывным струйным потоком воды 10 сбрасывают поток нефтепродуктов в приемный накопитель 9. Приемный накопитель 9 располагают за выпуклой поверхностью 7 с образованием щели между ними, через которую сбрасывают непрерывный струйный поток воды 10 в водоем 1. Во втором способе осуществляют локализацию загрязненного участка водоема и сбрасывают нефтепродукты в приемный накопитель устройством для откачивания 18. Локализацию участка осуществляют путем создания посредством регулируемого воздушного потока 3 направленного перемещения нефтепродуктов 2 к заборному устройству. Заборное устройство выполняют в виде нефтеловушки 17 с тангенциальным забором нефтепродуктов. Нефтеловушку 17 выполняют в виде незамкнутого кольцевого бортового ограждения 19 с захватным зевом 20. Одну сторону 21 захватного зева 20 выполняют по касательной к незамкнутому кольцевому бортовому ограждению 19 и направлением ее на поверхности водоема 1 в сторону встречного воздушного потока 3. Устройство 18 для откачивания нефтепродуктов 2 с поверхности водоема в приемный накопитель содержит цилиндрический корпус 23, привод 24 с вертикальной осью вращения. Цилиндрический корпус 23 образует полость 25 приемного накопителя. Корпус 23 смонтирован в навитой из полосы 27 спирали 28. Полоса 27 спирали 28 расположена под углом к наружной поверхности 29 цилиндра 23 и плотно прижата к наружной поверхности29 цилиндра нижняя кромка 30 полосы 27 спирали 28 с образованием спирального желоба 31. Обеспечивается повышение эффективности очистки поверхности водоема от загрязнений нефтепродуктами. 3 н. и 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для очистки водоемов от водорослей. Устройство содержит плавсредство, ячеистый барабан и заборник водной смеси. Над вращающимся ячеистым барабаном установлен сбрасыватель водорослей с насечкой на его поверхности, вращающийся в обратном направлении движения барабана. Над барабаном установлены транспортер с сетчатым полотном и солнечные батареи. Повышается качество очистки водоемов. 1 ил.

Изобретение относится к охране окружающей среды при технической эксплуатации магистральных нефтепроводов. С помощью маломерного судна устанавливают береговые якоря и ручные лебедки для заградителей шуги. Заградители шуги выполнены в виде поплавка, состоящего из герметично заглушенной металлической трубы, крепежных петель, установленных на торцах поплавка, направляющего лотка, приваренного к поплавку, удерживающей сетки заданной высоты, по краям упрочненной контурной полосой и приваренной по всей ширине к нижней образующей поплавка, балласта, соединенного сваркой с удерживающей сеткой и контурными полосами. Определяют угол установки заградителя шуги в зависимости от скорости течения реки и высоты удерживающей сетки заградителя шуги. Устанавливают заградители шуги на выбранный угол по отношению к направлению течения реки с помощью береговых якорей и тросов. Количество заградителей шуги определяют в зависимости от ширины реки с учетом перекрытия, обеспечивающего полное задержание шуги и ее концентрацию перед местом установки экскаватора. Закрепляют тросы от заградителей шуги к ручным лебедкам и осуществляют постоянный контроль натяжения тросов. Производят непрерывный сбор шуги с поверхности воды экскаватором. Экскаватор устанавливают около заградителя шуги, за которым устанавливают боновые заграждения. С помощью маломерного судна устанавливают береговые якоря, донные якоря и ручные лебедки для боновых заграждений. Разворачивают береговые боновые заграждения и закрепляют их на стороне берега, где будет производиться откачка разливов нефти. Устанавливают боновые заграждения в русле реки с помощью береговых якорей и тросов. Расстояние от первой линии боновых заграждений и последним заградителем шуги должно быть не менее 50 метров. Закрепляют тросы от боновых заграждений к ручным лебедкам и осуществляют постоянный контроль натяжения троса. С помощью нефтесборного оборудования осуществляют сбор нефти в емкость для временного хранения нефти. Опорожняют емкость для временного хранения от нефти с помощью автоцистерны для сбора конденсата нефти и доставляют нефть в места ее постоянного хранения. Обеспечиваются локализация и ликвидация аварийных разливов нефти на реках в период шугохода. 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к устройствам для очистки водоемов от водорослей. Устройство содержит плавсредство с приспособлением для забора воды с водорослями, подающим смесь на установленные с каждой его стороны попарно встречно-вращающиеся барабаны с обрезиненной поверхностью. Барабаны расположены под углом к поверхности водоема с возможностью изменения положения одного барабана относительно другого с образованием зазора между ними, перевода из транспортного положения в рабочее, а также с возможностью составления батареи из серии попарно встречно-вращающихся барабанов. Обеспечивается упрощение технологического процесса очистки водоема от водорослей и снижение энергоемкости его выполнения. 1 ил.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к созданию технических средств для очистки водоемов от сине-зеленых водорослей. Устройство содержит барабан, сменные кассеты, сушильный шкаф. На цилиндрической поверхности барабана, установленного в основании конусообразного водораздела, по периметру окружности через равные интервалы в пределах части окружности закреплены кассеты с вогнутой мелкоячеистой поверхностью с возможностью снятия их и установки на прежнее место. Барабан приводится во вращательное движение периодически для смены положения кассет. Обеспечивается улучшение качества очистки водной среды в пляжных зонах и местах водозаборов, а также полноценное удаление воды из массы водорослей. 2 ил.

Изобретение относится к охране окружающей среды, а именно к гидротехническим сооружениям, предназначенным для ограждения участка водной поверхности с целью предотвращения растекания нефти и нефтепродуктов. Боновое заграждение переменной плавучести включает гибкую трубу, смонтированную на несущем элементе, снабженную снаружи по всей длине в своей верхней части двумя рядами гребнеобразных эластичных элементов, а в нижней части - одним рядом таких элементов. Гибкая труба закольцована и разделена на отдельные секции. В каждой секции находится герметизирующий поршень из эластичного материала, полностью перекрывающий внутреннее сечение секции. Один конец каждой секции имеет сообщение с водной массой, другой конец снабжен штуцером, к которому присоединен посредством шланга воздушно-вакуумный насос. Обеспечивается простота и надежность конструкции, повышение эффективности работы в условиях нефтяных морских платформ. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту нефти, а именно к последовательной перекачке нефти различного качества

Изобретение относится к устройствам для определения расхода газообразных сред и может быть использовано в газовых сетях промышленных и коммунальных предприятий для учета при коммерческих операциях
Наверх