NL8204433A - Stromingssnelheidregelinrichting. - Google Patents

Description

N/31.l79-Kp/P£/vdH " " -1-

Stromingssnelheidregelinrichting.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op het gebied van fluidumstromingssnelheidsregeling en -meting en meer in hetbijzonder op het regelen en meten van de stro-mingssnelheid van afschuifgevoelige vloeistoffen.

5 Polymeeroplossingen zijn vermoedelijk de meest algemeen toegepaste afschuifgevoelige vloeistoffen. Sommige vloeistoffen, zoals polyacrylamideoplossingen, die gebruikt worden bij aanvullende oliewinningswerkzaamheden, zijn sterk gevoelig voor de effecten van afschuiving. Vele andere vloei-10 stoffen gaan eveneens in kwaliteit achteruit als gevolg van afbraak door afschuiving, bijv. CMC (carboxymethylcellulose)-oplossingen, die gebruikt worden bij oliebronboringen, HEC (hydroxyethylcellulose) in de levensmiddelenindustrie, latex-polymeren, die gebruikt worden voor de bereiding van verven, 15 oplossingen van biologische polymeren, zoals guargom en poly-sacchariden, die gebruikt worden als uitdrijfmiddelen bij de aanvullende oliewinning, sommige smeerolien en sommige lotions en zalven, die als cosmetica worden gebruikt^

Afschuifgevoelige polymeeroplossingen worden 20 dikwijIs gebruikt bij chemische processen en in verschillende fasen van de olieproduktie als vloeistof met gewenste hoge viskositeit. Bij bepaalde manieren van secundaire en tertiaire winning van olie wordt bijv. een polymeeroplossing zoals een polyacrylamideoplossing, door de toevoerbronnen geinjecteerd 25 als een uitdrijfmiddel om de in de aanliggende geologische formatieingevangen olie te verplaatsen. Polymeeroplossingen met hoge viskositeit hebben de neiging op samenhangende wijze te stromen, d.w.z. het volume van de polymeeroplossing heeft de neiging gelijkmatig door de geologische formatie te stromen 30 waardoor gescheiden en onafhankelijk* kanaalvorming van polymeeroplossing door de geologische formatie wordt vermeden. Dienovereenkorastig wordt het uitdrijven met behulp van sterk viskeuze polymeeroplossingen dikwijIs toegepast ter verhoging van de oliewinning door een in het algemeen groter gedeelte 35 van de ingevangen olie te verplaatsen dan verplaatst zou kun-nen worden met behulp van een vloeistof met een relatief 1204433

♦ V

- 2 - geringere viskositeit.

Tegenwoordig worden polymeeroplossingen naar de invoerbronnen gepompt door raiddel van §Sn of meer grote posi-tieve verplaatsingspompen. Toevoerdruk bij iedere invoerbron 5 kan wel 17 MPa bedragen, terwijl evenwel de gewenste afgifte-druk in de invoerbron zeer laag of zelfs 0 kPa kan zijn, afhankelijk van formatiedruk en de gewenste stromingssnelheid van de polymeeroplossing. Indien de polymeeroplossing afschuif-gevoelig is, is het noodzakelijk te zorgen voor doelmatige 10 middelen ter regeling van de stromingssnelheid met een hoog drukverval, zonder daarbij verlaging van de viskositeit van de vloeistof te veroorzaken. Het is ook gewenst te zorgen voor doelmatige middelen ter meting van de stromingssnelheid bij of in de buurt van iedere invoerbron.

15 Typisch wordt afschuifspanning veroorzaakt door een hoge drukgradient, die direct in een vloeistof teweeg kan worden gebracht door gebruikelijke stromingsregelingsmiddelen of door gebruikelijke meetmiddelen. Helaas schaadt schuif-soannina afschuifgevoeliae oolvmeeroplossingen vanwege een 20 fenomeen dat bekend is als fysische (afschuif)-afbraak.

Belangrijke afschuifafbraak zal optreden in dergelijke vloei-stoffen bij iedere aanzienlijke vermindering in druk vanwege gebruikelijke stromingsregelmiddelen. De drukval over een ventiel of stromingsregelmiddel, welke naar voorshands wordt 25 aangenomen leidt tot een aanzienlijke of wezenlijke drukdif-ferentiaal, zal varieren afhankelijk van de samenstelling van de afschuifgevoelige vloeistof, de stromingssnelheid door het ventiel en andere variabelen. Desalniettemin is voor de meeste afschuifgevoelige vloeistoffen een drukdifferentiaal van ca.

30 170 kPa over een regelventiel of meetonderdeel een aanzienlijke drukval, die leidt tot aanmerkelijke afbraak van de vloeistof. Zo wordt in de huidige context aangenomen dat een drukdifferentiaal van ca. 170 kPa een aanzienlijke drukdifferentiaal is met betrekking tot de afschuifgevoelige vloeistof-35 fen.

Fysische afbraak van afschuifgevoelige polymeeroplossingen, die gebruikt worden voor secundaire en tertiaire oliewinningswerkzaamheden is zeer ongewenst omdat het in het 8204433 :-.:..::-..,-¾¾-:---- '· * .....

* # \ - 3 - algemeen leidt tot een dramatische daling van de viskositeit van de polymeeroplossing. Zoals reeds vermeld moet een ge-schikt uitdrijfmiddel voor de secundaire en tertiaire olie-winning een hoge viskositeit hebben. Het verlies van viskositeit van polymeeroplossingen evenwel als gevolg van gebruike-5 lijke stromingssnelheidregelmiddelen en gebruikelijke turbine-meetmiddelen is dikwijls zo groot, dat de doelmatigheid van de polymeeroplossing als uitdrijfmiddel verminderd of zelfs te-niet gedaan wordt.

Een afschuifproef over een smoorklep werd bijv.

10 uitgevoerd onder toepassing van een gebruikelijke smoorklep van het meetschuiftype en een polyacrylamidepolymeeroplossing met een concentratie van 800 ppm. De druk van de oplossing aan de hoge-drukkant van de smoorklep werd overwegend op 15,9 MPa gehouden, terwijl de stromingssnelheid van de oplossing geva-15 rieerd werd door bijstelling van de smoorklep. Ongeveer 50 % van de viskositeit van de oplossing werd definitief verloren wanneer de oplossing onderworpen werd aan een drukval van 4,1 MPa over de smoorklep.

Vanwege het probleem met betrekking tot de af-20 schuifafbraak zijn gebruikelijke middelen voor het regelen van de stroomsnelheid bij hoge drukval, zoals met gebruikelijke smoorkleppen van het meetschuiftype, of stromingssnelheidregel-ventielen (aangepast voor het handhaven van constante stroming bij V2u:iabele drukval over het ventiel), alsmede gebruikelijke 25 middelen voor het meten van de stromingssnelheid, zoals in de leiding aangebrachte turbinemeters, onbevredigend bij het ge-bruik van polymeeroplossingen, waarbij hoge viskositeit van de vloeistoffen gewenst is. Dit is duidelijk het geval bij het puthoofd gedurende secundaire en tertiaire oliewinningswerk-30 zaamheden, omdat hierdoor aanzienlijke afschuifkrachten op de polymeeroplossingen kunnen worden uitgeoefend.

Reeds is voorgesteld een polymeeroplossing te gebruiken welke een voldoende hoge polymeerconcentratie heeft om het door de gebruikelijke stromingssnelheidsregelventielen 35 veroorzaakte verlies aan viskositeit van het polymeer te com-penseren. Echter bij een drukval van 4,1 MPa als in het ge-noemde voorbeeId, zou ruwweg 30 % meer polymeer vereist zijn 8204433 ΐ * - 4 - om een oplossing van 0,06 Pa.s in stand te houden, in plaats van een oplossing van 0,03 Pa.s. Tegenwoordig wordt een derge-lijke benadering vanwege de hoge kosten ongewenst geacht.

Dienovereenkomstig bestaat er behoefte aan een 5 inrichting en een werkwijze voor het in aanzienlijke mate ver-lagen van de druk van een vloeistof en voor het regelen en het meten van de stromingssnelheid daarvan, zonder dat daarbij aanzienlijke afschuifkrachten op de vloeistof worden uitge-oefend. Om verschillende redenen echter bleken vroegere po-10 gingen een dergelijke inrichting te verschaffen tot te weinig adekwate en/of te kostbare oplossingen te leiden.

Sommige van de bekende stromingssnelheidsregel-apparaten, die ontwikkeld zijn ter vermijding van schade aan polymeeroplossingen, zijn omslachtig en vereisen demontage 15 van pijpsystemen of vervanging van onderdelen ter regeling van de stromingssnelheid.

Een voorbeeld van een dergelijk apparaat maakt gebruik van een aantal koperpijpringen. Koperpijpen van verschillende lengte en inwendige diameter worden gebogen tot 20 ringen. De ringen worden in serie achter elkaar geschakeld met de stroom tussen de pomp en het invoerputhoofd, zodat de poly-meeroplossing door de ringen moet lopen. Een drukval met ge-ringe gradient wordt op de polymeeroplossing teweeg gebracht door deze door de ringen te leiden, waardoor sterke schuif-25 spanningen worden vermeden, die anders de oplossing schade zouden berokkenen.

Deze inrichting uit koperpijpen is kostbaar. Bovendien kan de drukdifferentiaal over en de stromingssnelheid door de ringen van deze richting uitsluitend worden gere-30 geld door de combinatie van lengte en interne diameter van de gebruikte koperpijpen te varieren, hetgeen doorgaans uitge-voerd wordt door de ringen te verwisselen. De juiste ringaf-meting is afhankelijk van andere variabelen, zoals oplossings-druk voor en na de ringen en de viskositeit van de oplossing.

35 Natuurlijk is het uitwisselen van de ringen omslachtig en tijdrovend en wordt hierdoor de stroming van oplossing naar het invoerputhoofd onderbroken, zodat aanzienlijke vertraging van de winningswerkzaamheden vanwege herhaalde ringvervanging 8204433 ‘ ‘ ' " “ 'l ‘ ·*» *"*> 1-- Κ;Γ'·' * · ' ' -.-:5- waarschijnlijk is indien een significante schommeling van de genoemde variabelen optreedt.

Ben andere snelheidsregelinrichting voor poly-meeroplossing omvat een bepaalde lengte van de stroomleiding, 5 die gevuld is met kogelvorxnige glaskorrels, die een drukval met lage gradient veroorzaken wanneer de oplossing voorbij de glaskorrels stroomt. Afgezien van het probleem van herhaalde vervanging vanwege de afhankelijkheid van de stromingssnelheid van het apparaat ten opzichte van stroomopwaartse en stroomaf-10 waartse druk en oplossingsviskositeit, moet echter de afmeting van de inrichting experimenteel bepaald worden, waardoor verder de winningswerkzaamheden worden vertraagd.

Een meer uitgebreide beschrijving van deze be-kende inrichtingen kan worden gevonden in: 15 "C^erational Problems in North Burbank Unit

Surfactant/Polymer Project", Journal of Petroleum Technology, (Jan., 1980), biz. 11-17; "Micellar-Polymer Injection System Has Special Features", The Oil and Gas Journal, (Oct. 3, 20 1977), biz. 79-85; en SPE/DOE 9826, "Polymer

Augmented Waterflooding at the West Yellow Creek Field: Recovery and Cost Experience". Snelheidsregelinrichtingen voor polymeeroplos-sing volgens de stand der techniek kunnen de stromingssnelhe-25 den van de polymeeroplossingen waarvoor zij worden gebruikt, niet waarnemen of registreren. Om deze reden zijn thans bij secundaire en tertiaire oliewinningswerkzaamheden de bijkomen-de kosten en complicatie van een geschikte meetinrichting, die niet in significante mate afschuifgevoelige polymeeroplossingen 30 zal schaden, noodzakelijk.

De nadelen van de stand der techniek worden overwonnen dankzij de onderhavige uitvinding, welke een ver-beterde inrichting en werkwijze voor de regeling en het meten van de stromingssnelheid van een vloeistof met een aanzienlij-35 ke drukdifferentiaal over de inrichting zonder wezenlijke schuifspanningen te veroorzaken die op de geregelde vloeistof die erdoor wordt getransporteerd inwerken, verschaft.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de 8204433 - 6 - onderhavige uitvinding worden een inrichting en een werkwijze voor het regelen van de stroming van een vloeistof verschaft. De inrichting en de werkwijze kunnen een aanzienlijke druk-differentiaal in de vloeistof teweeg brengen, zonder evenwel 5 wezenlijke schuifspanningen die op de geregelde vloeistof in-werken, te veroorzaken.

Een zeker volume regelvloeistof of (regelende vloeistof), zoals water, waterige oplossingen van glycolen of van glycerine, koolwaterstofolien, synthetische olien of der-10 gelijke, is aanwezig in een regelleiding, welke een eerste verplaatsingskamer, een tweede verplaatsingskamer en een stro-mingsregelmiddel voor de leiding omvat. De regelvloeistof wordt verhinderd uit de eerste verplaatsingskamer te stromen door een eerste afsluitmiddel, dat zich bevindt in de eerste 15 verplaatsingskamer van de regelleiding. De regelvloeistof wordt ook vastgehouden in de tweede verplaatsingskamer van de regelleiding door een tweede afsluitmiddel. De twee afsluit-middelen bevinden zich aan weerszijden van het volume van de regelvloeistof en bestaan uit beweegbare oppervlakken ter be-20 grenzing van de regelvloeistof, waarbij tevens de regelvloeistof wordt toegestaan door het stromingsregelmiddel van de leiding te stromen en door andere delen van de regelleiding tussen de beweegbare eerste en tweede afsluitmiddelen. Het stromingsregelmiddel van de leiding verschaft directe regeling 25 van de stroming van de regelvloeistof door de regelleiding.

De eerste verplaatsingskamer en de tweede verplaatsingskamer van de regelleiding staan ook in verbinding met een stroomsturingsmiddel om afwisselend een volume geregelde vloeistof met relatief hoge druk in een eind van de re-30 gelleiding in te voeren met gelijktijdige afvoer van een volume geregelde vloeistof met relatief lage druk uit het andere einde van de regelleiding naar een afgifteleiding, die verbon-den is aan de inrichting. In een eerste positie van het stroomsturingsmiddel kan onder druk gebrachte geregelde vloei-35 stof geintroduceerd worden in de eerste verplaatsingskamer van de regelleiding. Druk wordt overgebracht op de regelvloeistof via het eerste afsluitmiddel. De regelvloeistof kan daarop door de regelleiding stromen met een snelheid die bepaald 3204433 ' "?r --- ' - 7 - * wordt door bet stromingsregelmiddel in de leiding. Druk wordt overgebracht van de regelvloeistof via het tweede afsluitmid-del op hat gedeelte van da geregelde vioeistof, dat in ver-binding staat met de afgifteleiding, waardoor de geregelde 5 vioeistof uit het tweede gedeelte van de regelleiding stroomt met de snelheid.van de stroming van de regelvloeistof in de inrichting. Zodra de eerste en tweede afsluitmiddelen een ge-wenste verplaatsing hebben bereikt kan het stroomsturingsmid-del worden gebruikt om onder druk gebrachte geregelde vloei-10 stof te introduceren in de tweede verplaatsingskamer van de regelleiding en uitstroming van de geregelde vioeistof, welke tevoren in de aerate verplaatsingskamer van de regelleiding is gebracht, toe te laten totdat een volgende gewenste verplaatsing van de eerste en tweede afsluitmiddelen is bereikt. Deze 15 cyclus kan worden herhaald, onder oplevering van een vrijwel continue stroming van geregelde vioeistof met een vooraf be-paalde snelheid.

Het is een aspect van de onderhavige uitvinding een stromingssnelheidsregelmiddel te verschaffen voor het re-20 gelen van de strobm van vioeistof bij een aanzienlijke druk-differentiaal sender de geregelde vioeistof te onderwerpen aan significant· schuifspanningen.

Het is een volgend aspect van de onderhavige uitvinding positieve verplaatsing, wezenlijk afschuifvrije 25 middelen voor stromingsregeling en meting bij drukval van af-schuifgevoelige vioeistoffen te verschaffen.

Nog een volgend aspect van de onderhavige uitvinding is een middel voor nauwkeurige meting van vloeistof-stroom te verschaffen zonder de vioeistof te onderwerpen aan 30 significante schuifspanning.

Nog een volgend aspect van de onderhavige uitvinding is een in wezen afschuifvrij middel te verschaffen voor in te stellen stromingssnelheidsregeling van een vioeistof.

De uitvinding wordt thans nader toegelicht aan 35 de hand van de bijgaande tekening.

Figuur 1 is een schematisch diagram van een eerste uitvoeringsvorm van een stromingssnelheidsregelaar vol-gens de onderhavige uitvinding.

- 8 -

Piguur XA is een doorsnede van een gedeelte van de in figuur 1 afgebeelde uitvoeringsvorm.

Figuur 2 is een schematisch diagram van een tweede uitvoeringsvorm van een stromingssnelheidsregelaar vol-5 gens de onderhavige uitvinding, waarin balgen worden gebruikt als vloeistof tegenhoudende afsluitingen.

Figuur 3 is een schematisch diagram van een der-de uitvoeringsvorm van een stromingssnelheidsregelaar volgens de onderhavige uitvinding, waarin buigzame blazen worden ge-10 bruikt als vloeistofafsluitingen.

Figuur 4 is een schematisch diagram van een vierde uitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding, waarin zuigers dienen als vloeistof tegenhoudende afsluitingen.

Figuur 5 is een schematisch diagram van een vol-15 gende voorkeursuitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding, waarin automatische stromingsregelings- en metings-apparatuur is opgenomen.

Figuur 6 is een schematisch diagram ter toelich-ting van een mogelijke toepassing van de onderhavige uitvin-20 ding op de secundaire of tertiaire oliewinning.

In figuur 1 wordt een schematisch diagram ge-toond van een eerste voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. Vloeistof 4 dient als een regelvloeistof en is een overwegend niet-samendrukbare vloeistof, zoals water, 25 hydraulische olie, of dergelijke. Deze regelvloeistof moet niet-corrosief zijn en zich verdragen met de dichtings- en afsluitonderdelen bij contact daarmee; het verdient tevens de voorkeur dat deze vloeistof zodanig gekozen wordt dat deze stabiel is onder afschuiving en een relatief lage viskositeit 30 heeft.

In de inrichting volgens figuur 1 bevindt vloeistof 4 zich binnen een regelleiding die cylindrische verplaat-singskamers 8 en 12, alsmede pijp 16, ventiel 32 en pijp 20, die daarmee in verbinding staan, omvat. Pijp 16 is verbonden 35 met kamer 8 aan het kamereinde 24 en op gelijke wijze is pijp 20 verbonden met kamer 12 aan het kamereinde 28. De andere einden van de pijpen 16 en 20 staan via het ventiel 32 met el-kaar in verbinding. De vloeistof 4 kan daardoor aan het kamer- 8204433 ' - 9 - eind 24 uit de kamer 8 stromen door pijp 16, ventiel 32 en pijp 20 naar kaaaer 12 aan het kamereind 28.

Bet ventiel 32 is bij voorkeur een gebruikelijk stromingssnelheidsregalveatiel, dat geschikt is voor het in 5 stand houden van een constante snelheid van stroming bij va-riabele drukdiffeientialen over het ventiel; elk ander middel echter voor het regelen van de stromingssnelheid van de regel-vloeistof valt binnen de omvang van de onderhavige uitvinding. Zo kunnen bijv. een meetschuif, verschillende met de hand te 10 bedienen smoorkleppen e.d. gebruikt worden als ventielmiddel 32 in de praktijk van de onderhavige uitvinding.

Bollen 36 en 40 dienen als beweegbare afslui-tingen, welke dichtend de vloeistof 4 insluiten, maar tevens stroming ervan tussen de aet elkaar in verbinding staande ka-15 mers 8 en 12 toelaten. In de uitvoeringsvorm volgens figuur 1 hebben de verplaatsingskamers 8 en 12 een cylindrische vorm, met beide een overwegend constante binnendiameter die is beme-ten op de erdoor schuivende bollen 36 en 40. Meer in het bij-zonder moeten de tussenruimten tussen bol 36 en kamer 8 en de 20 bol 40 en kamer 12 van dien aard zijn, dat een nauwsluitend contact langs de omtrek met het binnenwandoppervlak van de kamers 8 en 12 wordt verzikerd, ter verhindering van aanzien-lijke lekkage van vloeistof in enigerlei richting langs de bollen 36 en 40, terwijl daarbij deze bollen toegestaan worden 25 door de gehele lengte van hun overeenkomstige kamers 8 en 12 te schuiven.

Hoewel de beweegbare afsluitingen, als weergege-ven in de uitvbeflngsvorm volgens figuur 1, overwegend bol-vormig zijn in absolute betekenis, zouden in het algemeen 30 sferoiden kunnen worden gebruikt in de plaats daarvan. Bij voorkeur zijn dergelijke sferoiden gemaakt van een materiaal zoals VITON (handelsmerk), dat een synthetische rubber is die is afgeleid van de combinatie van vinylideenfluoride en hexa-fluorpropeen als bereid door E.I. DuPont DeNemours & Co., maar 35 vele andere geschikte natuurlijke en synthetische materialen die bekend zijn, kunnen voor deze bollen worden gebruikt. Geschikte materialen zijn vervormbaar en elastisch, zodat de uit deze materialen vervaardigde sferoiden een uitstekende dich-ting in de respectievelijke verplaatsingskamers opleveren.

8204433 - 10 -

Verder is in figuur 1 een stroomsturingsmiddel afgebeeld voor afwisseling tussen een eerste positie voor in-voering van een onder druk staand fluidum via eind 44 van de kamer 8 en gelijktijdige toelating van uitstroming van fluidum 5 via eind 48 van kamer 12 en een tweede positie ter introductie van een onder druk staand fluidum in eind 48 van kamer 12 en gelijktijdige toelating van het uitstromen van fluidum uit eind 44 van kamer 8. Het stroomsturingsmiddel omvat pijp'52 welke met zowel kraan 60 als eind 44 van kamer 8 in verbinding 10 staat, pijp 56, welke met zowel kraan 60 als eind 48 van kamer 12 in verbinding staat, toevoerpijp 64, welke met een onder druk staande vloeistofbron en kraan 60 in verbinding staat, alsmede afgiftepijp 68, welke ook met kraan 60 in verbinding staat. Andere gebruikelijke vormen van afwisselende stroomsturings-15 middelen zijn bekend en kunnen binnen de omvang van de onder-havige uitvinding worden toegepast.

Bij voorkeur is kraan 60 uitgevoerd als een gebruikelijke 4-wegkraan, die getoond wordt in figuur 1 in een van zijn twee werkposities. In de afgebeelde positie wordt 20 onder druk staand fluidum dat uit de toevoerpijp 64 in de kraan 60 stroomt, geleid in de pijp 52, welke de onder druk staande vloeistof 72 stuurt in het eind 44 van de kamer 8. Tegelijkertijd wordt het gedeelte van vloeistof 72 in de kamer 12 door kraan 60 gestuurd via pijp 56 naar de afgiftepijp 68. 25 In de andere werkpositie zou de kraan 60 onder druk staand fluidum van de toevoerpijp 64 in pijp 56 sturen en tegelijker-tijd vloeistof uit pijp 52 naar de afgiftepijp 68 laten stro-men. De kraan 60 kan zowel manueel als automatisch met behulp van hydraulische, pneumatische, electrische of andere soorten 30 activering bediend worden.

De uitvoeringsvorm volgens figuur 1 is geschikt voor vloeistofstromingssnelheidsregeling onder omstandigheden, welke kunnen leiden tot relatief grote vloeistofdrukvallen zonder de geregelde vloeistoffen te onderwerpen aan wezenlijke 35 schuifspanning. Hoge-drukvloeistof 72 uit de pijp 52 kan bij eind 44 in de kamer 8 worden gebracht. De druk van vloeistof 72 perst de bol 36 tegen vloeistof 4 in de kamer 8, zodat vloeistof 4 zowel in de kamer 8 als in de pijp 16 onder druk 8204433 - -..........·.....

- 11 - wordt gebracht tot vrijwel dezelfde druk als die van vloei-stof 72. De bol 36 is geschikt om vanuit zijn aanvankelijke positie 37 door de kamer 8 heen te schuiven en daarbij te die-nen als een afsluiting, weIke vloeistof 72 van vloeistof 4 5 scheidt. Het ventiel 32 wordt gebruikt voor directe regeling van de stroningssnelheid van vloeistof 4 (welke dient als de regelvloeistof) naar kamer 12 via de pijpen 16 en 20.

goals reeds eerder opgemerkt worden gebruikelij-ke stromingSsnelheidsregelmiddelen dikwijls gebruikt onder zo-10 danige omstandigheden dat een relatief grote en plotselinge drukval in de erdoor stromende vloeistof wordt teweeg gebracht en een dergelijke drukval, aangeduid als hoge-drukgradient, onderwerpt de vloeistof aan aanzienlijke schuifspanning. De vloeistof 4 in figuur 1 is de enige vloeistof in de stromings-15 snelheidsregelaar volgens de onderhavige uitvinding, welke direct geregeld wordt door ventiel 32 en daardoor ondervindt slechts vloeistof 4 een hoge drukgradient of de daarmee ge-paard gaande schuifspanning.

De druk van vloeistof 4 in de verplaatsingskamer 20 12, welke aanzienlijk geringer kan zijn dan de druk van de vloeistof in kamer 8, werkt in op de bol 40 en drukt deze te-gen de onder lage druk staande vloeistof 72 die in verbinding staat met de afgifteleiding 68. Zo wordt vloeistof 72 in de kamer 12 op een druk gebracht, die vrijwel gelijk is aan die 25 van de vloeistof 4 in kamer 12. De bol 40 kan door de kamer 12 schuiven en daarbij de vloeistof 4 van de vloeistof 72 schei-den, zodat de vloeistof 72 via het eind 48 uit de kamer 12 zal stromen via pijp 56 en ventiel 60, naar de afgiftepijp 68.

Vloeistof 72 in figuur 1 staat voor volumes 30 vloeistof die in de verplaatsingskamers 8 en 12 worden gebracht uit de toevoerpijp 64 en deze vloeistof wordt ook soms aangeduid als de geragelde vloeistof. Opgemerkt moet worden dat de vloeistof 72 via de afgiftepijp 68 met vrijwel dezelfde stro-mingssnelheid zal worden afgegeven als de stromingssnelheid 35 van vloeistof 4 van de kamer 8 naar de kamer 12. Zo bepaalt of regelt de stromingssnelheid van vloeistof 4 de stromingssnelheid van vloeistof 72 door de afgifteleiding 68. Tegelijker-tijd wordt slechts de vloeistof 4 direct geregeld door het 8204433 - 12 - ventiel 32, zodat de geregelde vloeistof 72 niet wordt onder-worpen door het ventiel 32 aan enige schuifspanning.

Naarmate de regelvloeistof 4 voortgaat te stro-men uit de kazner 8 naar de kamer 12, bewegen de bollen 36 en 5 40 van de respectievelijke aanvankelijke posities 37 en 39 naar positie 76 (als aangegeven met de circelvormige stippel-lijn) in de kamer 8, resp. positie 80 (als aangegeven met de circelvormige stippellijn) in de kamer 12. Op dit moment zal gewoonlijk de kraan 60 gedraaid worden in zijn tweede positie, 10 zodat de toevoerpijp 64 in verbinding staat met de pijp 56 via de kraan 60 en de pijp 52 ook via deze kraan 60 in verbinding staat met de afgiftepijp 68. Daardoor kan onder druk staande vloeistof uit toevoerleiding 64 gebracht worden in het eind 48 van kamer 12, waardoor de vloeistof 4 tot stromen gebracht zal 15 worden door het eind 24 van kamer 8 met een snelheid, die ge-regeld wordt door het ventiel 32, met als resultaat een geregelde stromingssnelheid uit de kamer 8 van de vloeistof 72 uit het eind 44 van kamer 8 naar de afgiftepijp 68. Deze stroming zal worden voortgezet totdat de bollen 36 en 40 terugkeren op 20 hun oorspronkelijke posities 37 en 39 in de buurt van de ka-mereinden 44 en 28, op welk moment de kraan 60 weer in zijn eerste positie kan worden teruggedraaid, zoals getekend in figuur 1. Door het draaien van de kraan 60 van de ene positie naar de andere in juiste volgorde, als hierboven besproken, 25 kan een overwegend continue stroming van vloeistof naar de afgiftepijp 68 met een gewenste stromingssnelheid in stand worden gehouden.

Positieve verplaatsingsmeeteigenschappen van de onderhavige uitvinding kunnen worden benut door middelen op te 30 nemen voor het aangeven van een vooraf bepaalde verplaatsing van de beweegbare afsluitingsmiddelen, d.w.z. middelen voor het aangeven van de verplaatsing van de bollen 36 en 40 van de uitvoeringsvorm volgens figuur 1. Middelen, die de verplaatsing van de afsluitingen weergeven, zijn opgenomen in de in 35 figuur 1 weergegeven voorkeursuitvoeringsvorm en omvatten aan-wijzers 84 en 88 voor het weergeven van de activering van sensorelementen 82 resp. 86. Aanwijzers 84 en 88 bevinden zich op een zichtbare plaats aan hetbuitenoppervlak van de kamers 8204433 - 13 - 8 resp. 12 dichtbij de kamereinden 24 en 28. Sensorelementen of -pennen 82 en 86 strekken zich van de overeenkomstige aan-wijzers 84 en 88 door de wand van de respectievelijke kamers 8 en 12 uit in de bijbehorende kamerholte. Wanneer de bol 36 5 of 40 de plftats van de aaawijzer 84 resp. 88 nadert, zal het oppervlak van da bol de sensorpen 82 of 86 indrukken en daar-door een viSuele, electrische of hydraulische aanwijzing van zijn aanwezigheid door middel-aanwij zers 84 of 88 veroorzaken. Andere middelen voor het aangeven van de verplaatsing zijn 10 bekend in d® stand der teohniek en vallen tevens onder de om-vang van de onderhavige uitvinding.

Piguur 1 laat de sensorpen 82 in zijn volledig uitgestrekte positie zien, terwijl de bol 36 zich bevindt bij het eind 44 van de kamer 3. Wanneer echter de bol 36 de posi-15 tie 76 in de kamer 8 beretkt, zal de sensorpen 82 worden ingedrukt op eenzelfde wijze als wordt getoond voor de sensorpen 86 in samenhang met de bol 40 in zijn positie 39 in de kamer 12, als aangegeven in figuur 1.

De aanwijzers 84 en 88 kunnen worden gebruikt 20 ter bepalinf van de strooaisnelheid van de vloeistof 72 door de inrichting. Het volume van de vloeistof 4, die is ingevangen tussen de bollen 36 en 40, moet overwegend constant blijven gedurende normale werking van de inrichting, zodat wanneer de sensorpen 86 wordt ingedrukt door de bol 40, als is aangegeven 25 in figuur 1, de bol 36 zich vrijwel op de in figuur 1 met 37 weergegeven positie zal bevinden. Op gelijke wijze zal, wanneer de sensorpen 82 is ingedrukt door de bol 36 in positie 76, de bol 40 zich vrijwel op positie 80 bevinden.

cylindrisch® kamers 8 en 12, in figuur 1, hebben 30 beide vrijwel dezelfde diameter. Daarom kan het volume van de vloeistof 4 dat in of uit de kamers 8 en 12 voor iedere volle-dige heen-en-weer-gaande beweging van de afsluitingen 36 en 40 worden berekend door de zijwaartse verplaatsing van de bollen 36 en 40 binnen hun overeenkomstige verplaatsingskamers 8 en 35 12 te bepalen en het volume van de vloeistof, weIke als gevolg van deze bolbewegingen stroomt, te berekenen, of het volume dat wordt verplaatst door een volledige heen-en-weer-gaande beweging van iedere bol kan worden bepaald door directe volu- 8204433 r * - 14 - metrische calibratie van de inrichting in samenhang met de verplaatsing van de bollen 36 en 40.

De verplaatsing van de bollen 36 en 40 kan nauw-keurig worden bepaald voor toepassing bij meetbepalingen gedu-5 rende continue inrichtingswerking door het gebruik van de aan-wijzers 84 en 88 na calibratie van de inrichting. Deze calibratie wordt bijv. uitgevoerd door middel van proeven of op andere wijze het volume van de vloeistof 72, dat uit kamer 8 via het eind 44 naar buiten treedt wanneer de bol 36 zich be-10 weegt van positie 76 naar positie 37 (de positie die in figuur 1 wordt getoond), alsmede het volume van de vloeistof 72 die de kamer 12 via het eind 48 verlaat, wanneer de bol 40 zich beweegt van positie 39 getoond in figuur 1, naar positie 80, te bepalen. Na calibratie van de inrichting kan een nauwkeuri-15 ge bepaling worden verkregen van het volume van de vloeistof, die is afgegeven aan de afgiftepijp 68 door de inrichting, afhankelijk van het aantal volledige verplaatsingsbewegingen van de bollen 36 en 40, die hebben plaatsgevonden gedurende een bepaalde tijdsduur. Bekende calibratietechnieken kunnen 20 worden toegepast op positieve verplaatsingsmeetinrichtingen en zijn in dit opzicht te gebruiken volgens de uitvinding.

Bij voorkeur wordt het schakelen van de kraan 60 van. de ene positie: naar de andere: in volgorde wanneer de bollen 36 en 40 hun respectievelijke posities 76 en 39 bereiken, 25 als aangegeven door de aanwijzers 84 en 88, gecoordineerd met de voorgaande toepassing van de positieve verplaatsingsmeet-mogelijkheden volgens de onderhavige uitvinding. Wanneer aan-wijzer 88 de aanwezigheid van de bol 40 in de positie in figuur 1 getoond weergeeft, moet kraan 60 worden omgeschakeld, 30 zodat de vloeistof 72 uit de toevoerpijp 64 gestuurd wordt in het eind 44 van de kamer 8 en de vloeistof 72 van het eind 48 van de kamer 12 geleid wordt in de afgiftepijp 68. Wanneer aanwijzer 84 de aanwezigheid van de bol 36 in de positie 76 aangeeft, moet de bol 40 zich bevinden in positie 80 in kamer 35 12, en zal dan een volume van de vloeistof 72, dat door middel van de reeds genoemde calibratie kan worden bepaald, uit de kamer 12 door de afgiftepijp 68 zijn afgegeven. Op ongeveer het moment dat dit door de aanwijzer 84 wordt aangegeven moet 8204433 S’ - 15 - de kraan 60 zo worden gedraaid dat de vloeistof uit de toevoer-pijp 64 gestuurd wordt in het eind 48 van de kamer 12 en de vloeistof uit het eind 44 van de kamer 8 geleid wordt naar de afgiftepijp 68. Wanneer de aanwijzer 88 de terugkeer van de 5 bol 40 op de positie als getoond in figuur 1 aangeeft, zal de bol 36 ook zijn teruggekeerd op de in figuur 1 getoonde positie en zal dan een gecalibreerde hoeveelheid vloeistof 72 zijn afgegeven uit de kamer 8 aan de afgiftepijp 68. De boven ge-noemde procedure kan net zo lang als gewenst worden herhaald 10 met als resultaat een vrijwel continue vloeistofstroom. Het volume vloeistof dat wordt afgegeven via de afgiftepijp 68 ge-durende een bepaalde tijdsduur kan worden bepaald door het bekende volume vloeistof dat de kamers 8 en 12 verlaat bij iedere volledige heen-en-weergang van de afsluiters voor iede-15 re beweging telkens op te tellen. Een dergelijke volumetelling wordt bij voorkeur bewerkstelligd door het aantal positie- of contactaanwijzingen te tellen van de aanwijzers 84 en 88 door middel van mechanische of electronische middelen.

De energie die vrijkomt bij de herhaalde af-20 schuiving van de vloeistof 4 door het ventiel 32 kan een aan-zienlijke toename van de temperatuur van vloeistof 4 veroor-zaken. Verschillende gebruikelijke warmte-overdracht verbete-rende middelen kunnen worden opgenomen in de regelleiding. De in figuur 1 weergegeven voorkeursuitvoeringsvorm omvat bijv.

25 middelen voor het verbeteren van de warmte-overdracht van de vloeistof 4, welke middelen bestaan uit een aantal koelribben 92, welke in de lengterichting langs het buitenoppervlak van de kamers 8, resp. 12, lopen. Daardoor kan warmte van de vloeistof 4 via de wanden van de kamers 8 resp. 12, via de 30 koelribben 92 worden overgedragen aan de omgevende atmosfeer met een verhoogde snelheid. De koelribben 92 bestaan bij voorkeur uit een materiaal met een hoog thermisch geleidingsver-mogen.

Figuur 1-A is een doorsnede van de kamer 12 en 35 laat bij wijze van voorbeeld koelribben 92 zien, die van een gebruikelijk type zijn. Koelribben als de ribben 92 kunnen niet alleen zoals getoond in figuur 1 voor de kamer 12 worden gebruikt, maar ook voor de kamer 8 van figuur 1. Bij voorkeur 8214433 * ^ - 16 - strekken de koelribben 92 zich radiaal uit van het buitenop-pervlak van de kamer waaraan zij zijn bevestigd. Deze ribben zijn slechts een voorbeeld van een gebruikelijk warmte-over-drachtsmiddel en kunnen voor ieder van de onderdelen van de 5 regelleiding worden gebruikt.

In figuur 2 is een volgende uitvoeringsvorm vol-gens de onderhavige uitvinding afgebeeld, welke overwegend hetzelfde is als de in figuur 1 getoonde uitvoeringsvorm, met dien verstande dat de beweegbare afsluitingsmiddelen bestaan 10 uit balgen 136 en 140, terwijl de middelen voor het aangeven van de verplaatsing van de afsluitingen aanwijzers 184 en 188, sensorschakelaars 182 en 186, alsmede wippers 116 en 120 om-vatten. Omdat de overige elementen overwegend identiek in structuur en functie zijn ten opzichte van de uitvoeringsvorm 15 volgens figuur 1, worden deze elementen aangegeven met dezelf-de verwijzingscijfers als in figuur 1 werden gebruikt. Verder is de bespreking van deze elementen in verband met figuur 1 evenzo van toepassing op de onderhavige elementen.

Cylindervormige balgen 136 en 140 zijn bevestigd 20 en afgedicht aan een eind aan de kamereinden 24 en 28, binnen de kamers 8 resp. 12, zodat de pijpen 16 en 20 in verbinding staan met de overeenkomstige balgen 136 en 140. De balgeinden 102 en 106 zijn vrijgelaten om te bewegen in de lengterichting van de overeenkomstige kamers 8 en 12, naarmate de balgen 136 25 en 140 uitzetten. De afmetingen van de balgen 136 en 140 zijn bij voorkeur voldoende om bij intrekking in het ene geval slechts een relatief klein volume van de overeenkomstige kamer 8 of 12 in te nemen en bij uitzetting een relatief groot volume van deze kamers in het andere geval in te nemen.

30 De balgen 136 en 140 dienen als andere uitvoe ringsvorm van de beweegbare afsluitingsmiddelen en hebben dan ook dezelfde functie als de bollen 36 en 40 in figuur 1. Met de kraan 60 in de in figuur 2 getoonde positie wordt onder druk staande vloeistof 72 uit de toevoerpijp 64 gebracht in de ka-35 mer 12 via het eind 48, terwijl de vloeistof 72 in de kamer 8 wordt toegelaten via het eind 48 uit te treden in de afgifte-leiding 68. De vloeistof 4, die in de kamers 8 en 12 wordt om-geven door de overeenkomstige balgen 136 en 140, kan uit de 8204433 v * ,:- ,?ψρ. - - 17 - karaer 12 bij bet eind 28 in de kamer 8 bij het eind 24 stro-men, vanwege de druktoename in kamer 12 door de vloeistof 72 met een snelheid die geregeld wordt door het ventiel 32. Wan-neer dit gebeurt, wordt de balg 140 ingedrukt, zodat het 5 balgeind 106 het eind 28 van de kamer 12 nadert. Tegelijker- tijd zet de balg 136 zich uit, zodat het balgeind 102 het eind 44 van de kamer 8 nadert, waardoor de vloeistof 72 in de af-giftepijp 68 wordt geperst met vrijwel dezelfde stromingssnelheid als die van de vloeistof 4 door het stromingsregelventiel 10 32 in de leiding. Uitstroming van de vloeistof 72 uit de ka mer 8 in de afgiftepijp 68 wordt zo geregeld door middel van het ventiel 32, dat zelfs een direct regelende invloed heeft op de stromingssnelheid van de vloeistof 4.

Positieve verplaatsingsmeetmogelijkheden volgens 15 de onderhavige uitvinding kunnen worden benut met behulp van de uitvoeringsvorm die in figuur 2 is getoond. De verplaatsing van de balgeinden 102 en 106 van hun volledig ingetrokken po-sities zal direct samenhangen met het volume van de vloeistof 72, dat verplaatst zal worden in de kamers 8 of 12 door de 20 vloeistof 4, gedurende normale werking van de inrichting. Gebruikelijke calibratietechnieken kunnen worden toegepast, zoals reeds besproken onder verwijzing naar figuur 1, ter vastlegging van een dergelijke correlatie.

Aanwijzers 184 en 188 dienen als middelen voor 25 het aangeven van de verplaatsing van overeenkomstige balgeinden 102 resp. 106. Wippers 116 en 120, die zijn aangebracht op de overeenkomstige balgeinden 102 en 106, activeren de resp. aanwijzers 184 en 188 bij volledige intrekking van de balgen 136 en 140 door aanraking met sensorelementen, zoals de 30 schakelaars 182 en 186. Zoals voorgaand reeds besproken zal het volume van de vloeistof 4 hoofdzakelijk constant blijven · gedurende normale bediening, zodat wanneer hetzij aanwijzer 184, hetzij aanwijzer 188 aangeeft dat de balg 136 of 140 (bijv. balg 136 in figuur 2) volledig is ingetrokken, een be-35 paald volume vloeistof, dat kan worden bepaald door de reeds genoemde calibratietechnieken, zal worden afgegeven via de afgiftepijp 68. Daarom zal het totale volume vloeistof dat via de afgiftepijp 68 gedurende een bepaalde periode wordt afgegeven, kunnen worden bepaald door de aanwijzingen van de 8204433 -18- ϊ ' aanwijzers 184 en 188 te tellen, welke discrete volumes van vloeistof die door kamers 8 en 12 gedurende deze tijdsperiode zijn afgegeven, weergeeft.

In figuur 3 wordt een volgende uitvoeringsvorm 5 van de onderhavige uitvinding afgebeeld, welke in hoofdzaak hetzelfde is als de in figuur 1 getoonde uitvoeringsvorm, met dien verstande dat de beweegbare afsluitingsmiddelen in dit geval bestaan uit blazen 236 en 240, terwijl de middelen voor bepaling van de verplaatsing van de afsluitingen aanwijzers 10 284 en 288 en sensorschakelaars 282 en 286 omvatten en de regelleiding voor een gedeelte bestaat uit bolvormige ver-plaatsingskamers124 en 128. De overige elementen zijn in we-zen identiek, in structuur en in functie, met de uitvoeringsvorm volgens figuur 1 en deze elementen zijn aangegeven met 15 dezelfde verwijzingscijfers als in figuur 1 werden gebruikt.

De blazen 236 en 240, welke zich bevinden bin-nen de bolvormige kamers 124, resp. 128, staan met de pijpen 16, resp. 20 in verbinding. Deze blazen zijn buigzaam en van geschikte afmeting, zodat zij overwegend de kamers 124 en 128 20 kunnen opvullen wanneer ze zijn gevuld met de vloeistof 4. Daardoor kan de vloeistof 4 tussen de kamers 124 en 128 heen en weer stromen, terwijl hij is afgescheiden van het volume van de geregelde vloeistof 72 in deze kamers,

Aanwijzers 284 en 288 kunnen worden gebruikt ter 25 bepaling van de stromingssnelheid van de vloeistof in de af-giftepijp 68 gedurende een bepaalde tijdsduur. De sensorpennen 282 en 286 nemen de volledige expansie van de betrokken blazen 236 en 240 waar, hetgeen leidt tot de activering van de aanwijzers 284 en 288. Wanneer de blazen 236 en 240 volledig uit-30 zetten vanuit hun volledig samengetrokken toestand, zal een bepaald volume vloeistof dat kan worden bepaald met bebulp van de reeds genoemde calibratietechnieken, via de afgiftepijp 68 worden afgegeven.

In figuur 4 wordt een vierde uitvoeringsvorm van 35 de onderhavige uitvinding toegelicht, waarin de beweegbare afsluitingsmiddelen circelvormige zuigers 336 en 340 omvatten.

De zuigers 336 en 340 omvatten de vloeistof 4 binnen de regelleiding, terwijl zij tevens de vloeistof 4 toelaten tussen de 8204433 - 19 - kamers 8 en 12 heen en weer te stromen met een snelheid die geregeld wordt door het ventiel 32. O-ringen 360 en 364 dienen als middelen voor het creeren van een schuifbare dichting langs de omtrek tussen de zuigers 336 resp. 340 en de kamers 5 8 resp. 12. Hierdoor kunnen de zuigers 336 en 340 vrijelijk schuiven binnen de kamers 8 resp. 12, en tevens de vloeistof 72 van de vloeistof 4 gescheiden houden.

De bepaling van de stromingssnelheid van de vloeistof die via de afgiftepijp 68 wordt afgegeven, kan wor-10 den uitgevoerd onder toepassing van de aanwijzers 84 en 88 in combinatie met de bijbehorende sensorpennen 82 resp. 86, die werken op een wijze als reeds met betrekking tot figuur 1 be-schreven. Technieken voor het gebruiken van aanwijzers 84 en 88 in samenhang met de zuigers 336 en 340 zijn in wezen iden-15 tiek aan die welke zijn beschreven met betrekking tot de bol-len 36 en 40 van figuur 1.

Figuur 5 geeft een verbetering van de in figuur L weergegeven uitvoeringsvorm weer. Deze verbeteringen volgens figuur 5 zijn middelen 402 voor het automatisch omschakelen 20 van de kraan 60 bij activering van de schakelmiddelen 402 door regelmiddelen 406. De regelmiddelen 406 kunnen gebruikelijke regelmiddelen zijn, zoals een geschikt geprogrammeerde microprocessor. De kraan 60 kan daardoor worden bewogen vanuit de ene positie in de andere in een volgorde die saraenhangt met de 25 verplaatsing van de bollen 36 en 40. De middelen 406 werken samen met de tastmiddelen 82 en 86 en met de stroomomkeer-regelingsinrichting 402, ter berekening en registratie van het volume van de geregelde vloeistof 72, die via de afgiftepijp 68 is afgegeven gedurende een volledige verplaatsing (of 30 andere gewenste verplaatsing) van volume van de vloeistof 4 in de inrichting. De stromingsmetings- en regelingsmiddelen 406 kunnen ook worden gebruikt voor het activeren en regelen van ventielregelmiddelen 408 voor een constante in stand houding van de gewenste stromingssnelheid van de vloeistof 4 via het 35 ventiel 32.

Zoals boven opgemerkt, moet de vloeistof 4 zoda-nig worden gekozen dat deze zich verdraagt met de inrichting. Desalniettemin moet van tijd tot tijd het volume van de vloei- 8204433 - 20 - stof 4 aanwezig in de regelleiding, worden bijgesteld door in-jectie of verwijdering van een gedeelte van de vloeistof 4 in de leiding. Deze functie kan worden opgenomen in de automati-sche regelinrichting 406, waarvoor de sensoren 410 en 412 van 5 de aanwijsmiddelen 414 resp. 416 een aanwijzing geven met be-trekking tot de volledige verplaatsingsbeweging van de bollen 36 en 40 in de buurt van de einden 44 en 48 van de kamers 8 resp. 12. Gekoppeld met de sensoren 82 en 86 kunnen middelen worden opgenomen in de stroommetings- en regelingsinrichting 10 406, waardoor enig voortijdig contact door de bol 36 of de bol 40 automatisch een behoefte aan bijstelling van het vloei-stofniveau 4 in de leiding zal aangeven. Wanneer bijv. in figuur 5 de bol 36 in de getoonde positie zou zijn en de bol 40 nog niet zijn volledige zijwaartse beweging zou hebben ge-15 maakt tot aan contact met de sensor 86, zou het duidelijk zijn dat vanwege uitzetting, lekkage of andere oorzaken, het volume van de vloeistof 4 verminderd zou moeten worden door verwijde-ren van voldoende vloeistof om de bol 40 zijn beweging te laten voltooien tot aan het contact met de sensor 86. Bij het 20 bemerken van deze omstandigheid kan de stromingsmetings- en regelingsinrichting 406 gedwongen worden de twee-wegkraan 422 te activeren, waardoor de vloeistof 4 wordt uitgestoten via de leiding 424 totdat het gewenste contact tussen de bol 40 en de sensor 86 is bereikt, op welk moment de kraan 422 automatisch 25 wordt teruggedraaid in de in figuur 5 getoonde afgesloten positie.

Anderzijds zal het, wanneer de bol 40 de sensor 86 voorafgaande aan het contact van de sensor 410 met de bol zou aanraken, duidelijk zijn dat extra vloeistof 4 moet worden 30 toegevoegd aan de leiding om gelijktijdig contact van de sensor 410 en de sensor 86 met de bollen 36, resp. 40, te veroor-zaken. Dit kan automatisch worden bereikt door de stromingsmetings- en regelingsinrichting 406,door deze te programmeren op het veranderen van de positie van de kraan 422, waardoor 35 voldoende extra vloeistof wordt veroorzaakt te stromen door de toevoerpijp 430 voor de vloeistof 4 in de leiding 20, totdat de bol 36 de sensor 410 raakt.

Het zal duidelijk zijn dat de automatische af- 8204433 - 21 - stalling van hat regelvloeistofvolume als boven beschreven, niet afhankelijk is van de aangegeven positie van de kraan 60, die de stroom van onder druk staande vloeistof in de kamer 12 stuurt. Deze volumeregeling kan worden gemaakt met de kraan 60 5 in de in figuur 1 getoonde positie; de beweging van de afslui-tingen 36 en 40 zal echter voor deze andere positie van de kraan 60 worden omgedraaid, waardoor de sensorpen 412 zal functioneren ter bepaling van de volledige beweging van de af-sluiting 40 in de kamer 12 en de sensorpen 82 de volledige 10 beweging van de afsluiting 36 in de kamer 8 zal weergeven.

Tenelnde voortgezette stroming van de vloeistof 72 gedurende de genoemde bijstellingen van de regelvloeistof te verhinderen, kan een afsluitkraan worden opgenomen in de leiding 64, of ook kan bij voorkeur de vier-wegkraan 60 auto-15 matisch worden gedraaid in een afsluitende positie, door mid-del van de stromingsregelingsinrichting 406 gedurende alle automatische volumebijstellingen van de vloeistof 4 in de leiding.

Figuur 6 toont de specifieke toepassing van de 2C onderhavige uitvinding op de stromingssnelheidsregeling van polymeeroplossing bij de uitdrijfwerkzaeunheden bij de secun-daire en tertiaire oliewinning. Bij deze toepassing van de onderhavige uitvinding leveren positieve verplaatsingspompen 500 een onder druk staande polymeeroplossing aan stroomlei-25 dingen 508 via een verdeelstuk 504. Stroomleidingen 508 leveren de onder druk staande polymeeroplossing af bij de gewenste olievelden, waar zich invoerputhoofden 520 bevinden. Toevoer-leidingen 512 leiden de onder druk staande polymeeroplossing naar een stromingssnelheidsregelings- en metingsinrichting 514 30 die een geschikte uitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding omvat. De stromingssnelheidsregelings- en metingsin-richtingen 514 kunnen op hun beurt overwegend continue, regel-bare stromingssnelheidsregeling en -meting van de polymeeroplossing bij sterke drukval verschaffen zonder de polymeerop-35 lossing aan sterke schuifspanning te onderwerpen. Tenslotte wordt de polymeeroplossing met de gewenste stromingssnelheid door de stromingssnelheidsregelings- en meetinrichtingen 514 via de afgiftepijp 516 afgegeven aan de invoerputhoofden 520.

8204433

Claims (17)

1. Stromingssnelheidsregelinrichting voor het regelen van de stroming van een fluldum, omvattende: een regelleiding met een eerste verplaatsings-5 kamer en een tweede verplaatsingskamer en Xeidingen in flu-idumcommunicatie met de eerste en tweede verplaatsingskamers, en een beweegbaar afsluitingsmiddel in elk van de verplaatsingskamers, met het kenraerk, dat een regel-vloeistof aanwezig is binnen de regelleiding tussen de afslui-10 tingsmiddelen, middelen aanwezig zijn voor afwisselende toe-voer van onder druk staande te regelen vloeistof in de eerste verplaatsingskamer en de tweede verplaatsingskamer van de leiding, zodat druk wordt overgebracht via een van de afsluitingsmiddelen om de ermee in contact zijnde regelvloeistof 15 onder druk te brengen, regelmiddelen aanwezig zijn voor direc-te regeling van de stromingssnelheid van de regelvloeistof door de leiding met een val in druk over de regelmiddelen en middelen aanwezig zijn voor afwisselende afgifte van geregelde vloeistof uit de tweede en eerste verplaatsingskamers van de 20 leiding.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de afsluitingsmiddelen bestaan uit een aantal sferolden.

3. Inrichting volgens conclusie 1, met 25 het kenmerk, dat de afsluitingsmiddelen bestaan uit een aantal balgen.

4. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de afsluitingsmiddelen bestaan uit een aantal blazen.

5. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de afsluitingsmiddelen bestaan uit een aantal zuigers.

6. Inrichting volgens een der conclusies 1-5, met het kenmerk, dat het controlemiddel een 35 regelbaar constant-stromingssnelheidsregelventiel omvat.

7. Inrichting volgens een der conclusies 1-5, met kenmerk, dat het regelmiddel een smoorklep omvat. 8204433 rt χ - 23 -

8. Inrichting volgens conclusie 1, met het k e n m e r k , dat het middel voor het afwisselend toevoeren van onder druk staande te regelen vloeistof naar de eerste en tweed® gedeelten van de leiding een vier-wegkraan 5 omvat met een doorgang voor doorvoering van onder druk staande te regelen fluldum naar een van de eerste en tweede gedeelten van de leiding en de tweede doorgang van de vier-wegkraan de afvoer van het geregelde fluldum stuurt in een afgifteleiding.

9. Inrichting volgens een der conclusies 2 -.5-,. 10. e t het kenmerk, dat tevens tastmiddelen zijn opgenomen die zijn ingest®Id op het waarnemen van een vooraf bepaalde grans van verplaatsing van de afsluitingsmiddelen in de richting van het controlemiddel, alsmede werkmiddelen ver-bonden met de tastmiddelen voor het automatisch verwisselen 15 van de stroom van de ene verplaatsingskamer van de regelleiding naar de andere, wahneer de vooraf bepaalde grens van de verplaatsing is bereikt.

10. Inrichting volgens conclusie 9, met het k e n m e r k , dat het volume van de regelvloeistof 20 die door de leiding passeert, wordt bepaald voor iedere ver-plaatsingsbeweging van elk genoemd afsluitingsmiddel en tel-middelen zijn verbonden met de tastmiddelen om het aantal malen te tellen dat elk afsluitingsmiddel het tastmiddel bereikt als resultaat van de verplaatsingsbeweging naar het 25 regelmiddel, om daarmee de stroom van fluldum door de inrichting temeten.

11. Inrichting volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat deze tevens tijdsbepalingsmidde-len omvat, voor het waarnemen van het aantal getelde bewe- 30 gingen in een vooraf bepaalde tijdsduur, om hiermee de stro-mingssnelheid van geregelde vloeistof uit de stromingssnel-heidsregelinrichting te verschaffen.

12. Inrichting volgens een der conclusies 2, 3 of 5, met het kenmerk, dat in combinatie ermee 35 tevens regelmiddelen zijn opgenomen voor het in stand houden van een constant volume regelvloeistof in de regelleiding, welke regelmiddelen omvatten: tastmiddelen voor het waarnemen van een vooraf bepaalde volledige bewegingspositie van een 8204433 ύ ν - 24 - eerste afsluitingsmiddel, dat in contact is met een onder druk staande te regelen fluxdum, een tweede sensormiddel ter waar-neming van een overeenkomstige volledige bewegingspositie van een tweede afsluitingsmiddel in de andere verplaatsingskamer, 5 middelen voor injectie van regelvloeistof in de leiding, net zo lang als dit tweede afsluitingsmiddel nog niet zijn volledige bewegingspositie heeft bereikt op hetzelfde moment dat het eerste afsluitingsmiddel zijn volledige bewegingspositie bereikt en middelen voor het uitstoten van regelvloeistof uit 10 de leiding gedurende zo lang dat het tweede afsluitingsmiddel zijn volledige bewegingspositie bereikt, voordat het eerste afsluitingsmiddel zijn volledige bewegingspositie heeft bereikt.

13. Inrichting volgens conclusie 4, met 15 het kenmerk, dat deze verder omvat tastmiddelen geschikt voor het waarnemen van een vooraf bepaalde grens van verplaatsing van de afsluitingsmiddelen door beweging daarvan weg van het regelmiddel, alsmede werkmiddelen verbonden met de aftastmiddelen, ter automatische verwisseling van de stroom 20 van de ene verplaatsingskamer van de regelleiding naar de andere, wanneer de vooraf bepaalde grens van de verplaatsing is bereikt.

14. Inrichting volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat het volume van de regelvloeistof 25 die door de leiding passeert, wordt bepaald voor iedere ver-plaatsingsbeweging van elk genoemd afsluitingsmiddel en tel-middelen zijn verbonden met de tastmiddelen om het aantal ma-len te tellen dat elk afsluitingsmiddel het tastmiddel bereikt als resultaat van verplaatsingsbeweging weg van het regelmid-30 del, teneinde de stroom van fluxdum door de inrichting te meten.

15. Inrichting volgens conclusie 14,. me t het kenmerk, dat deze in combinatie ermee tijdsbe-palingsmiddelen omvat voor het vastleggen van het aantal ge- 35 registreerde bewegingen in een vooraf bepaalde tijdsduur, om daarmee de stromingssnelheid van geregelde vloeistof door de inrichting te bepalen.

16. Inrichting volgens een der conclusies 2, 3, 8204433 .,-,. - - ^-1 .T-':l;·?'; :' -^.· " ' .·ΐι§|ι·: n- * * - 25 - Ψ 4 of 5, a a t het k e n m e r k , dat deze in combina-tie daarmee koelribben heeft voor het afvoeren van warmte op ieder van de verplaatsingskamers.

17. Werkwijze voor positieve verplaatsings-5 stromingssnelheidsregeling van een toevoer van te regelen vloeistof met relatief hoge druk en voor het verschaffen van een aanzienlijke verlaging in de druk in de geregelde vloeistof/ met het k m n m e r k , dat de te regelen vloeistof met relatief hoge druk gestuurd wordt in contact met 10 een eerste beweegbare afsluiting om via deze afsluiting een relatief hoge druk over te brengen op een overwegend afgeslo-ten portie regelvloeistof aan een tegenover liggende zijde van het afsluitingsmiddel, de stroming van de regelvloeistof met relatief hoge druk in een kamer met gereduceerde druk, welke 15 een gedeelte van de regelvloeistof bij de verlaagde druk bevat, wordt geregeld en dat de druk van de regelvloeistof met verminderde druk wordt overgebracht op de te regelen vloeistof via een tweede beweegbaar afsluitingsmiddel, om zo een gedeelte van de geregelde vloeistof uit de kamer met verminderde 20 druk te verwijderen. 8204433