Мобильная насосная установка для дозированной подачи химических реагентов

Авторы патента:

E21B37/06 - с использованием химических средств для предотвращения или уменьшения отложений парафина или подобных веществ

Владельцы патента RU 2783949:

Общество с ограниченной ответственностью "Уфанефтегазмаш" (RU)

Изобретение относится к области установок, устройств насосных для дозированной подачи химических реагентов, применяемых при добыче, комплексной подготовке, транспорте и переработке нефти и газа. Установка включает контейнер, закрепленный на раме прицепа с колесным шасси, выполненный во взрывозащищенном корпусе и содержащий расходную емкость для хранения реагента с визуальным и сигнализирующим уровнемерами, дозирующим насосом, выполненным с возможностью плавного дозирования подачи реагента, шкаф управления, расходомер, интеллектуальные датчики, пожарную сигнализацию и сигнализацию загазованности, систему электрического отопления, выполненную с возможностью раздельного нагрева контейнера и реагента в емкости, а также осевой вентилятор, выполненный с возможностью удаления из контейнера избытков тепла и взрывоопасных газов. Расширяются функциональные возможности за счет расширения областей применения, повышается точность измеряемых параметров, снижается расход реагента. 4 з.п. ф-лы.

Из уровня техники известна передвижная установка дозирования ингибитора, содержащая установленное внутри кузова автомобиля технологическое оборудование, состоящее из двух баков, плунжерного насоса, привода, всасывающей и напорной магистрали с запорной арматурой и контрольно-измерительными приборами, при этом она снабжена дополнительным технологическим оборудованием, состоящим из бака, плунжерного насоса, привода, всасывающей и напорной магистрали с запорной арматурой и контрольно-измерительными приборами (RU 89600 U1 10.12.2009).

Известна также дозировочная насосная установка включающая насос-дозатор, привод насоса-дозатора, всасывающий и нагнетательный трубопроводы, автоматизированную систему управления, систему энергообеспечения, бак для реагента. Система энергообеспечения включает аккумулятор, к которому подключены солнечная (световая) батарея, ветрогенератор, электрокабель, электрогенератор с приводом от крыльчатки, работающей от потока перекачиваемых жидкости или газа, блок управления источниками питания встроен в автоматизированную систему управления. На выкидной линии нефтяной или газовой скважины, нефтесборном или газосборном коллекторе, водоводе системы поддержания пластового давления, газо-, нефте- и продуктопроводах установлен электрогенератор с приводом от крыльчатки и коррозиметр. Установка выполнена либо в виде моноблока, либо состоящей из секции системы энергообеспечения, секции с баком для реагента, секции с насосом-дозатором, приводом насоса-дозатора, автоматизированной системой управления, и моноблок, и секции выполнены невскрываемыми в эксплуатационных условиях, а на внешней стороне оснащены разъемами для подключения электрокабелей и гидролиний (RU 119019 U1 10.08.2012).

Техническая проблема заключается в повышении эффективности мобильной насосной установки.

Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей за счет расширения областей применения, повышении точности измеряемых параметров и снижении расхода реагента.

Указанный технический результат достигается в мобильной насосной установке для дозированной подачи химических реагентов (НУД), представляющей собой контейнер, закрепленный на раме прицепа с колесным шасси, выполненный во взрывозащищенном корпусе и содержащий расходную емкость для хранения реагента с визуальным и сигнализирующим уровнемерами, дозирующим насосом, выполненным с возможностью плавного дозирования подачи реагента, шкаф управления НУД, расходомер, интеллектуальные датчики, пожарную сигнализацию и сигнализацию загазованности, систему электрического отопления, выполненную с возможностью раздельного нагрева контейнера и реагента в емкости, а также осевой вентилятор, выполненный с возможностью удаления из контейнера избытков тепла и взрывоопасных газов.

При этом в контейнере выполнено рабочее и аварийное освещение, выполненное с возможностью включения при потере напряжения в сети 380 В.

При этом насосная установка дополнительно содержит систему продувки технологических трубопроводов.

При этом насосная установка содержит рукава высокого давления для подключения технологических трубопроводов закачки ингибитора в емкость и подачи ингибитора в трубопровод.

При этом интеллектуальные датчики, выполнены с возможностью осуществлять процессы измерения технологических параметров, преобразования полученных данных, самодиагностики, контроля и управления технологическим процессом.

Отличия от прототипа заключаются в том, что:

НУД выполнена мобильной с установкой на прицепе с колесным шасси.

Имеет взрывозащищенное исполнение, позволяющее применение на нефтегазовых месторождениях, установках подготовки, транспорта, резервуарных парках нефти и газа.

Плавное регулирование дозирования подачи реагента при помощи частотного регулятора привода дозирующего насоса.

Измерение всех необходимых технологических параметров интеллектуальными цифровыми датчиками-приборами, поддерживающими HART- протокол, дистанционный контроль и управление.

Наличие взрывозащищенного шкафа цифрового управления и передачи информации на верхний уровень АСУТП.

Мобильная насосная установка для дозированной подачи химических реагентов представляет из себя установку на шасси, в которой установлен насос дозировочный с емкостью, оборудование контрольно-измерительных приборов и автоматики, системы автоматического управления, отопления и вентиляции.

Система автоматизации предусматривает контроль температуры в помещении, контроль несанкционированного доступа, технологических параметров, контроль и предупреждение аварийных режимов работы, управление насосными агрегатами в ручном и автоматическом режимах, световую и звуковую сигнализацию при пожаре, загазованности, отключение всех токоприемников при пожаре, включение аварийной вентиляции.

Конструкция укрытия НУД представляет утепленный контейнер, смонтированный на прицепе с колесным шасси. Основание контейнера - сварной металлический каркас из стального горячекатаного профиля, покрытый листовым металлом и теплоизолированный базальтовым утеплителем. В технологическом отсеке размещены расходная емкость для хранения реагента, например ингибитора/метанола с визуальным и сигнализирующим уровнемером, мембранно-плунжерный дозирующий насос, трубопроводная обвязка с запорной арматурой, шкаф управления НУД, расходомер, электрооборудование, интеллектуальные датчики, пожарная сигнализация и сигнализация загазованности. В отсеке для хранения металлорукавов размещены кабели для подключения к внешнему питанию, для заземления, металлорукава для подключения к трубопроводам.

В НУД предусмотрена система электрического отопления, с раздельным нагревом контейнера и ингибитора/метанола в емкости. Для удаления из контейнера теплоизбытков и взрывоопасных газов предусмотрен осевой вентилятор.

В контейнере предусмотрено рабочее и аварийное освещение. Аварийное освещение включается при потере напряжения в сети 380 В и оснащено встроенным аккумулятором. Длительность работы аварийного освещения 1 час.

Для продувки технологических трубопроводов по окончанию работы предусмотрена система продувки азотом.

НУД оснащается рукавами высокого давления для подключения технологических трубопроводов закачки ингибитора в емкость и подачи ингибитора в трубопровод.

Все элементы насосного устройства смонтированы на станине закрепленной сварным соединением к каркасу (утепленного контейнера) из стального горячекатанного профиля, покрытого листовым металлом и теплоизолированный базальтовым утеплителем. Каркас является основанием контейнера. Контейнер крепится к раме прицепа с колесным шасси, болтовым и сварным соединениями.

Взрывозащищенное исполнение обеспечивает нормальную эксплуатацию оборудования в местах, в которых существует опасность взрыва газа или пыли, предотвращающих воздействие на людей опасных и вредных факторов взрыва, обеспечивающих сохранность материальных ценностей.

Плавное дозирование подачи реагента осуществляется при помощи дозировочного насоса, с возможностью плавного регулирования количества подачи реагента насосом с частотным преобразователем. Количество закачанного в трубопровод реагента определяет расходомер.

Интеллектуальные датчики-приборы, производят процессы измерения технологических параметров, преобразуют полученные данные в сигналы, в аналоговые и цифровые значения, производят самоанализ работы, это позволяет дистанционно настраивать и управлять диапазоном измерений, пропускают первичную полученную информацию и обрабатывают ее, а так же выполняют множество простых, типовых алгоритмов организации, контроля и управления технологическим процессом.

Осуществляется измерение следующих технологических параметров:

Контроль загазованности в блок-боксе;

Давление на выкиде дозировочного насоса;

Давление реагента;

Положение электромагнитных клапанов (открыт/закрыт) на входе и выходе технологического трубопровода реагента;

Уровень реагента в емкости;

Температура подаваемого реагента;

Расход реагента.

Все параметры отображаются на экране ПЛК.

Взрывозащиту шкафа цифрового управления и передачи информации обеспечивает конструкция шкафа, а именно:

Герметичность корпуса шкафа;

Герметичность кабельных вводов;

Герметичность органов управления.

Передача информации может осуществлятся по цифровым и аналоговым, оптическим, радио, кабельным каналам связи с ПЖ шкафа управления на АСУТП.

Вся информация о технологическом процессе передается на АСУТП и отображаются на экране ПЛК:

Загазованность в блок-боксе;

Верхний/нижний уровень в емкости хранения реагента;

Насос включен/выключен;

Клапан открыт/закрыт;

Температура реагента;

Давление реагента;

Данные о расходе реагента;

Насосная установка работает следующим образом

Технологическую емкость заполняют реагентом, например ингибитором/метанолом. Для контроля количества реагента предусмотрен визуальный, радарный и сигнализирующий уровнемер. НУД подключается к технологическому трубопроводу через рукава высокого давления. Реагент подается при помощи дозировочного насоса с возможностью регулирования расхода при помощи частотного регулятора. Количество закаченного в трубопровод реагента определяет расходомер, давление контролируется при помощи датчиков давления и манометров, уровень жидкости в емкости контролируется радарным уровнемером, сигнализаторами уровня и визуальным уровнемером. По окончанию дозирования, перед сворачиванием УНД, трубопроводная обвязка продувается азотом.

1. Мобильная насосная установка для дозированной подачи химических реагентов (НУД), представляющая собой контейнер, закрепленный на раме прицепа с колесным шасси, выполненный во взрывозащищенном корпусе и содержащий расходную емкость для хранения реагента с визуальным и сигнализирующим уровнемерами, дозирующим насосом, выполненным с возможностью плавного дозирования подачи реагента, шкаф управления НУД, расходомер, интеллектуальные датчики, пожарную сигнализацию и сигнализацию загазованности, систему электрического отопления, выполненную с возможностью раздельного нагрева контейнера и реагента в емкости, а также осевой вентилятор, выполненный с возможностью удаления из контейнера избытков тепла и взрывоопасных газов.

2. Мобильная насосная установка по п. 1, отличающаяся тем, что в контейнере выполнено рабочее и аварийное освещение, при этом аварийное освещение выполнено с возможностью включения при потере напряжения в сети 380 В.

3. Мобильная насосная установка по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит систему продувки технологических трубопроводов.

4. Мобильная насосная установка по п. 1, отличающаяся тем, что содержит рукава высокого давления для подключения технологических трубопроводов закачки ингибитора в емкость и подачи ингибитора в трубопровод.

5. Мобильная насосная установка по п. 1, отличающаяся тем, что интеллектуальные датчики выполнены с возможностью осуществлять процессы измерения технологических параметров, преобразования полученных данных, самодиагностики, контроля и управления технологическим процессом.

Изобретение относится к области добычи природного газа, в частности к обеспечению автоматического управления дозированной подачей ингибитора гидратообразования или льдообразования. Способ включает дозированную подачу ингибитора по точкам в системе «скважина - система сбора - установка подготовки газа - коллектор подготовленного газа и/или газового конденсата», разделенной на технологические участки, где возможно образование гидратов или льда, начало и/или конец которых оснащены датчиками контроля давления, температуры и расхода газа и/или газового конденсата.

Способ автоматического управления подачей ингибитора для предупреждения гидратообразования в установках низкотемпературной сепарации газа, эксплуатируемых на крайнем севере // 2768863

Изобретение относится к области подготовки природного газа и газоконденсатной смеси к дальнему транспорту, в частности, к предупреждению гидратообразования и разрушению гидратов в установках низкотемпературной сепарации газа (УНТС). Способ включает автоматизированную систему управления технологическим процессом (АСУ ТП), которая осуществляет контроль расхода ингибитора и управляет его расходом с помощью клапан-регулятора (КР).

Способ борьбы с образованием асфальтосмолопарафиновых отложений при добыче высокозастывающей аномальной нефти // 2766996

Изобретение относится к нефтедобывающей отрасли. Технический результат - повышение эффективности эксплуатации скважин, осложненных интенсивным образованием асфальтосмолопарафиновых отложений АСПО, при добыче нефти погружными электроцентробежными насосами ЭЦН из многопластовых залежей.

Погружной дозатор // 2766866

Изобретение относятся к оборудованию для нефтедобычи, а именно к устройствам для дозирования реагента с целью защиты насосной установки от отложения солей, парафинов и коррозии. Устройство содержит контейнер с жидким реагентом, снабженный впускным отверстием в верхней части и выпускным отверстием в донышке, смесительную камеру с дозирующим устройством, редуктор и гидротурбину.

Установка для нейтрализации сероводорода в скважине // 2766470

Изобретение относится к области нефтяной промышленности. Технический результат - повышение надёжности и эффективности работы установки, повышение качества нейтрализации сероводорода в скважинах.

Состав для интенсификации добычи тяжёлых и вязких нефтей, способ его получения и способ его использования // 2765453

Группа изобретений относится к области нефтедобычи. Технический результат – снижение содержания асфальтенов и смол, увеличение доли легких углеводородов с одновременным исключением затрат на парообразование и водоподготовку.

Способ удаления и предотвращения отложения солей в скважине, эксплуатирующейся штанговым глубинным насосом // 2762640

Изобретение относится к добыче нефти. Технический результат - повышение эффективности удаления и предотвращения отложения солей в скважине, повышение качества обработки скважинного оборудования, снижение межремонтного периода работы скважины, исключение загрязнения окружающей среды с одновременным сокращением затрат.

Система предупреждения льдообразования в газосборном трубопроводе // 2762323

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности. Технический результат - повышение надежности эксплуатации промысловых трубопроводов с одновременной экономией ингибитора льдообразования.

Способ предупреждения льдообразования в газосборном трубопроводе // 2761000

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может быть использовано для предупреждения льдообразования в газосборном трубопроводе. Для осуществления способа предупреждения льдообразования первоначально продувают газосборный трубопровод газом со стороны скважин без выпуска в атмосферу.

Способ борьбы с образованием асфальтосмолопарафиновых отложений в лифтовых трубах при газлифтной эксплуатации скважин // 2755778

Изобретение относится к нефтедобывающей отрасли. Технический результат - повышение эффективности эксплуатации газлифтных скважин, осложненных интенсивным образованием асфальтосмолопарафиновых отложений АСПО в лифтовых трубах при добыче высокопарафинистой нефти, увеличение межремонтного периода работы скважины.