Устройство для дозировки реагента в трубопровод

 

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при добыче и транспортировке нефти по трубопроводам. Дозированная подача реагента в трубопровод осуществляется за счет создания перепада давления с использованием скоростного потока нефти в трубопроводе при надежном разделении нефти и реагента в контейнере гибкой мембраной, выполненной с возможностью прилегания к стенкам контейнера. Причем открытый конец трубки для подачи жидкости из трубопровода в контейнер изогнут и размещен по оси трубопровода против потока жидкости. Техническим результатом изобретения является расширение области применения устройства, повышение надежности дозирования реагента. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при добыче и транспортировании нефти по трубопроводам.

Для повышения эффективности добычи и транспортировки нефти используют различные реагенты и вводят их на различных участках системы сбора нефти и транспортировании по трубопроводам.

Известно устройство для дозировки реагента в нефтепровод (патент РФ N 2133913, кл. E 21 B 43/00, оп. 27.07.99), содержащее контейнер для реагента, патрубки для дозировки и заправки реагента, при этом контейнер соединен с газосборником на нефтепроводе. Однако устройство эффективно работает только тогда, когда в транспортируемой нефти содержится свободный газ. А в тяжелых и более подготовленных нефтях свободный газ может отсутствовать, и в таких случаях в контейнер для реагента попадает нефть и дозировка реагента нарушается.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для дозировки реагента в трубопровод (а.с. N 1789827, кл. F 17 D 3/00, оп. 23.01.93), включающее контейнер для реагента, снабженный трубками для ввода и вывода реагента, а также трубкой для подачи жидкости из трубопровода в верхнюю полость контейнера, при этом в контейнере размещен поршень с уплотнением, выполняющий роль разделителя нефтяной среды и реагента.

Недостатком этого устройства является наличие поршня с уплотнением, так как для движения поршня с уплотнением в контейнере требуется значительный перепад давления, а за счет собственного веса поршень двигаться не может. А для вытеснения реагента из контейнера необходимо дополнительное усилие. Все это обуславливает меточную дозировку реагента в нефтяную среду и свидетельствует о ненадежной работе устройства.

Таким образом возникла задача повышения надежности работы устройства для дозировки реагента в трубопровод.

Поставленная задача решается предлагаемым устройством для дозировки реагента в трубопровод, включающем контейнер для реагента с размещенным в нем разделителем, снабженный трубками для ввода и вывода реагента, а также трубкой для подачи жидкости из трубопровода в верхнюю полость контейнера и регулировочный клапан, в котором, согласно изобретению, разделитель выполнен в виде гибкой мембраны, а открытый конец трубки для подачи жидкости из трубопровода изогнут и размещен по оси трубопровода против потока жидкости.

Наличие гибкой мембраны, выполняющей функцию разделителя между реагентом и нефтью в контейнере, позволяет дозировку реагента, не вызывая сопротивления при движении разделителя за уровнем реагента в контейнере.

Выполнение трубки для подачи жидкости из трубопровода в верхнюю полость контейнера с изогнутым концом, размещенным по оси трубопровода против потока жидкости обеспечивает создание избыточного давления в контейнере за счет скоростного напора движущейся по трубопроводу жидкости, что позволяет дозировку реагента под давлением, что особенно важно, когда плотности реагента и нефти близки по величине.

Кроме того, указанное техническое решение позволяет использовать устройство для дозировки реагента и в случае отсутствия свободного газа в транспортируемой жидкости.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство включает трубопровод 1, контейнер 2 для реагента, гибкую мембрану 3, регулировочный клапан 4, трубку 5 для ввода реагента в трубопровод, трубку 6 для забора нефти, трубку 7 для заправки контейнера реагентом, патрубок 8 для сброса давления, соединительную трубку 9, запорные краны 10, 11, 12, 13.

Устройство монтируется и работает следующим образом.

На выбранном участке трубопровода, по которому транспортируется нефть, срезаются трубки 5 и 6, устанавливается контейнер 2 с гибкой мембраной 3 и с соответствующими патрубками. Контейнер соединяется с трубопроводом 1 через трубки 5, 6 и 9 с необходимыми кранами 10, 11, 12. При пустом контейнере 2 гибкая мембрана 3 находится в нижнем положении, прилегая к стенке нижней половины контейнера. После окончания монтажных работ и готовности к пуску в работу, контейнер заполняют реагентом. При этом должны быть закрыты регулировочный клапан 4 и кран 10, а открыты краны 11, 12, 13. В контейнер реагент подают по трубке 7. При этом гибкая мембрана начинает подниматься, а сброс давления из пространства выше гибкой мембраны происходит через патрубок 8. Контейнер заполняют расчетным количеством реагента. Конец расхода реагента контролируют отбором реагента по трубке 7.

Устройство запускают в работу путем открытия регулировочного клапана 4 и крана 10. При этом должны быть закрыты краны 11 и 13. Тогда часть контейнера ниже гибкой мембраны, заполненная реагентом, соединяется трубопроводом 1 через регулировочный клапан 4, который настраивается на дозировку реагента заданным расходом. Часть контейнера выше гибкой мембраны через трубки 6 и 9 начинает заполняться нефтью, перекачиваемой по трубопроводу 1. По мере расхода реагента гибкая мембрана следует за уровнем реагента и при полном расходовании реагента гибкая мембрана прилегает к стенке нижней части контейнера.

Использование гибкой мембраны в качестве разделителя между реагентом и нефтью в контейнере позволяет свести к минимуму сопротивление разделителя при изменении уровня реагента, что повышает надежность работы устройства.

Конструкция трубки 6 для забора нефти для компенсации объема использованного реагента в виде изогнутой трубки с открытым концом против потока нефти позволяет создать избыточное давление в контейнере за счет скоростного напора нефти, движущейся по трубопроводу 1. Трубка 5 для ввода реагента в трубопровод 1 имеет такой же изогнутый конец, но открытый конец направлен по потоку, что позволяет создать подсос реагента из этой трубки. Таким образом, между контейнером и точкой ввода реагента в трубопровод создается перепад давления, достаточный для подачи реагента в трубопровод, что также повышает надежность и эффективность работы устройства для дозировки реагента. Предлагаемое устройство для дозировки реагента в трубопровод может работать в любых случаях, при наличии свободного газа и при отсутствии его в перекачиваемой по трубопроводу нефти, то есть нет ограничивающих условий к применению устройства при достаточно высокой надежности дозировки реагента в любую точку трубопровода.

Формула изобретения

1. Устройство для дозировки реагента в трубопровод, включающее контейнер для реагента с размещенным в нем разделителем, снабженный трубками для ввода и вывода реагента, а также трубкой для подачи жидкости из трубопровода в верхнюю полость контейнера, и регулировочный клапан, отличающееся тем, что разделитель выполнен в виде гибкой мембраны с возможностью прилегания к стенке контейнера.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что открытый конец трубки для подачи жидкости из трубопровода в контейнер изогнут против потока жидкости, а открытый конец трубки для ввода реагента в трубопровод изогнут по потоку жидкости и размещен по оси трубопровода.

РИСУНКИ

Рисунок 1