RU10258U1

RU10258U1 - FLOW INSTALLATION

Info

Publication number: RU10258U1
Application number: RU98108557U
Authority: RU
Inventors: Ю.П. Демакин; А.С. Житков; М.В. Трубин
Original assignee: Открытое акционерное общество "Акционерная компания ОЗНА"
Priority date: 1998-05-05
Filing date: 1998-05-05
Publication date: 1999-06-16

Abstract

Расходомерная установка, содержащая сепаратор, переключатель потока, измерительную емкость, выполненную в виде двухцилиндров, верхнюю трубу для подачи газа из сепаратора в измерительную емкость и нижнюю трубу для подачи жидкости из сепаратора через переключатель потока в измерительную емкость, отличающаяся тем, что сепаратор установлен на накопитель жидкости, оснащенный поплавковым устройством, управляющим заслонкой, установленной на верхней трубе, а верхняя труба соединена с выкидным трубопроводом ответвлением, на котором установлен счетчик газа.о ы <л00A flowmeter installation comprising a separator, a flow switch, a two-cylinder measuring tank, an upper pipe for supplying gas from the separator to the measuring tank, and a lower pipe for supplying liquid from the separator through the flow switch to the measuring tank, characterized in that the separator is mounted on a storage device liquid equipped with a float device that controls the valve installed on the upper pipe, and the upper pipe is connected to the flow line branch, on which Olen gas meter. Oh s < l00

Description

РАСХОДОМЕРНАЯ УСТАНОВКАFLOW INSTALLATION

Полезная модель относится к области измерения расхода (дебита) газо - жидкостной смеси и предназначена для использования в нефтедобывающей промышленности при измерениях дебита жидкости и газа в продукции скважин, а также в других случаях, когда необходимо измерять расход жидкости и газа в двухфазном потоке при рабочих условиях .The utility model relates to the field of measuring the flow rate (flow rate) of a gas-liquid mixture and is intended for use in the oil industry for measuring the flow rate of liquid and gas in well production, as well as in other cases when it is necessary to measure the flow of liquid and gas in a two-phase flow under operating conditions .

Известна установка 1 для измерения дебита нефтяных скважин ( в дальнейшем , по тексту - установка ), содержащая сепарационный узел с входной трубой для приема и последующего разделения газо жидкостной смеси , измерительный цилиндр , в верхней части внутренней полости которого размещается сепарационный узел, и переключатель потока .A known installation 1 for measuring the flow rate of oil wells (hereinafter referred to as the installation), comprising a separation unit with an inlet pipe for receiving and subsequent separation of the gas-liquid mixture, a measuring cylinder, in the upper part of the inner cavity of which the separation unit is located, and a flow switch.

Измерительный цилиндр оснащен датчиками нижнего и верхнего уровня жидкости, а также верхней и нижней трубой для сброса из его внутренней полости соответственно газа и жидкости. Процесс измерения заключается в периодическом наполнении измерительного цилиндра жидкостью и последующем выталкивании этой жидкости газом в выкидную магистраль . Причем , при наполнении измерительного цилиндра жидкостью , переключатель потока перекрывает нижнюю трубу , а верхнюю трубу соединяет с выкидной магистралью , при опорожнении измерительного цилиндра переключатель потока открывает нижнюю трубу и перекрывает верхнюю . При этом газ , накапливаясь в полости измерительного цилиндра , выталкивает налившуюся ранее жидкость и жидкость, поступающую в процессе опорожнения измерительного цилиндра , в выкидную магистраль .The measuring cylinder is equipped with sensors for lower and upper liquid level, as well as an upper and lower pipe to discharge gas and liquid, respectively, from its internal cavity. The measurement process consists in periodically filling the measuring cylinder with liquid and then expelling this liquid with gas into the flow line. Moreover, when filling the measuring cylinder with liquid, the flow switch closes the lower pipe, and connects the upper pipe to the flow line, when emptying the measuring cylinder, the flow switch opens the lower pipe and closes the upper one. In this case, the gas accumulates in the cavity of the measuring cylinder and pushes out the liquid that has poured earlier and the liquid entering the emptying process of the measuring cylinder into the flow line.

Дебит жидкости определяют по скорости наполнения измерительного цилиндра от нижнего датчика уровня до верхнего , а дебит газа - по скорости опорожнения измерительного цилиндра от верхнего датчика уровня до нижнего .The fluid flow rate is determined by the filling speed of the measuring cylinder from the lower level sensor to the upper one, and the gas flow rate is determined by the rate of emptying the measuring cylinder from the upper level sensor to the lower one.

Недостатком этой установки является цикличность измерения дебита жидкости и большая погрешность измерения дебита газа, ввиду неопределенности дебита жидкости, поступающей в измерительный цилиндр в процессе его опорожнения .The disadvantage of this setup is the cyclical measurement of the fluid flow rate and the large error in measuring the gas flow rate, due to the uncertainty of the fluid flow rate entering the measuring cylinder during its emptying.

Известна установка для измерения продукции скважин 2 , содержащая сепаратор , выполненный отдельным блоком , переключатель потока жидкости и измерительную емкость , выполненную в виде двух измерительных цилиндров , оснащенных датчиком нижнего и верхнего уровня жидкости . Газ из сепаратора поступает по трубе в верхнюю часть , а жидкость - по трубе , через переключатель потока , в нижнюю часть измерительных цилиндров . Непрерывность процесса измерения дебита жидкости и газа достигается поочередным наполнением и опорожнением измерительных цилиндров .A well-known installation for measuring the production of wells 2, comprising a separator made in a separate unit, a fluid flow switch and a measuring capacitance made in the form of two measuring cylinders equipped with a lower and upper liquid level sensor. Gas from the separator flows through the pipe to the upper part, and liquid through the pipe, through the flow switch, to the lower part of the measuring cylinders. The continuity of the process of measuring the flow rate of liquid and gas is achieved by alternately filling and emptying the measuring cylinders.

При наполнении жидкостью первого измерительного цилиндра переключатель потока жидкости соединяет его с нижней трубой сепаратора , а второй измерительный цилиндр , наполненный на предыдущем цикле измерения , соединяет с выкидной магистралью . Газ , выталкиваемый жидкостью при наполнении первого измерительного цилиндра и газ , поступающий в это время по верхней трубе из сепаратора , выталкивает жидкость из второго измерительного цилиндра , т. е. измерение дебита жидкости и газа производят одновременно .When filling the first measuring cylinder with liquid, the fluid flow switch connects it to the bottom pipe of the separator, and the second measuring cylinder, filled in the previous measurement cycle, connects to the flow line. The gas ejected by the liquid during filling of the first measuring cylinder and the gas entering at this time through the upper pipe from the separator pushes the liquid out of the second measuring cylinder, i.e., the flow rate of the liquid and gas is measured simultaneously.

Для обеспечения наполнения измерительных цилиндров жидкостью сепаратор располагают выше датчиков верхнего уровня измерительных цилиндров .To ensure that the measuring cylinders are filled with liquid, the separator is placed above the upper level sensors of the measuring cylinders.

Недостатком этой установки является узость диапазона измерения дебита газа из-за нарушения процесса измерения дебита жидкости при увеличении значения соотношения : газ - жидкость в силу неуправляемого влияния газа на процесс наполнения жидкостью измерительных цилиндров .The disadvantage of this installation is the narrowness of the range of measurement of gas flow rate due to a violation of the process of measuring fluid flow rate with increasing value of the ratio: gas - liquid due to the uncontrolled influence of gas on the process of filling the measuring cylinders with liquid.

Кроме того , в связи с необходимостью размещения сепаратора в верхней части установки , накладываются ограничения на его производительность , что в свою очередь , при большом газосодержании ведет к уносу значительной части жидкости струей газа и увеличению остаточного газосодержания в выходящей из сепаратора жидкости .In addition, due to the need to place the separator in the upper part of the installation, restrictions are placed on its performance, which, in turn, with a large gas content leads to the entrainment of a significant part of the liquid by a gas stream and an increase in the residual gas content in the liquid leaving the separator.

Указанные недостатки ограничивают применение известной установки на новых месторождениях нефти и газоконденсатных месторождениях , характеризующихся чрезвычайно высоким содержанием свободного газа в продукции скважин .These disadvantages limit the use of the known installation in new oil fields and gas condensate fields, characterized by an extremely high content of free gas in the production of wells.

Целью полезной модели является расширение диапазона измерения дебита газа .The purpose of the utility model is to expand the range of measurement of gas flow rate.

Указанная цель достигается тем, что в расходомерной установке, содержащей сепаратор , переключатель потока , измерительную емкость , выполненную в виде двух цилиндров , верхнюю трубу для подачи газа из сепаратора в измерительную емкость и нижнюю трубу для подачи жидкости из сепаратора , через переключатель потока , в измерительную емкость , сепаратор выполнен по патенту N 2046632 3 и установлен на накопитель жидкости, оснащенный поплавковым устройством и газовой заслонкой , установленной на верхней трубе и управляемой поплавковым устройством , а верхняя труба соединена с выкидным трубопроводом ответвлением , на котором установлен счетчик газа .This goal is achieved by the fact that in a flowmeter installation comprising a separator, a flow switch, a measuring tank made in the form of two cylinders, an upper pipe for supplying gas from the separator to the measuring tank and a lower pipe for supplying liquid from the separator, through the flow switch, to the measuring capacity, separator is made according to patent N 2046632 3 and is installed on a liquid storage device equipped with a float device and a gas damper mounted on the upper pipe and controlled by a float device and the upper pipe is connected to a flow line branch, on which a gas meter is installed.

На рисунке показана схема одного из вариантов реализации полезной модели .The figure shows a diagram of one of the options for implementing the utility model.

провода ( 1 ) , по которому подается газо - жидкостная смесь , и расходящимися спиральными каналами , создающими разрешение давления в зоне входа газожидкосгной смеси за счет эжекционного эффекта .wires (1), through which the gas-liquid mixture is supplied, and diverging spiral channels creating pressure resolution in the gas-liquid mixture inlet zone due to the ejection effect.

Сепаратор установлен на накопитель жидкости ( 2 ) . На боковой стенке сепаратора смонтирован накопитель газа (6) .The separator is installed on the liquid accumulator (2). A gas accumulator (6) is mounted on the side wall of the separator.

Накопитель жидкости соединен с цилиндрами измерительной емкости ( 14) нижней трубой ( 11 ), на которой смонтирован переключатель потока (15).The liquid accumulator is connected to the cylinders of the measuring vessel (14) by a lower pipe (11) on which the flow switch (15) is mounted.

Накопитель жидкости оборудован поплавковым устройством (7). Накопитель газа соединен с цилиндрами измерительной емкости верхней трубой (13).The liquid storage device is equipped with a float device (7). The gas accumulator is connected to the cylinders of the measuring capacity by the upper pipe (13).

На верхней трубе смонтирована газовая заслонка (8 ) и трехходовой кран (10) с одним из каналов которого соединено ответвление ( 9 ). На ответвлении смонтирован счегчик газа ( 5 }.A gas damper (8) and a three-way valve (10) are mounted on the upper pipe with one of the channels of which a branch (9) is connected. A gas meter is mounted on the branch (5}.

Цилиндры измерительной емкости оборудованы датчиками (12) нижнего и верхнего уровня жидкости .The cylinders of the measuring tank are equipped with sensors (12) of the lower and upper liquid level.

Входной (1) и выкидной (16) трубопроводы предназначены , соответственно , для подвода и отвода газожидкостной смеси .The inlet (1) and discharge (16) pipelines are intended, respectively, for supplying and discharging a gas-liquid mixture.

Газожидкостная смесь поступает в сепарационный узел (4) сепаратора (3), при этом жидкость по нижнему спиральному каналу стекает в накопитель (2), освобождаясь oi остатков газа , а газ поднимается по верхнему спиральному каналу , освобождается от капельной жидкости и далее , через зазоры между корпусом и гильзой сепарационного узла поступает в накопитель ( 6 ).The gas-liquid mixture enters the separation unit (4) of the separator (3), while the liquid flows through the lower spiral channel into the accumulator (2), freeing oi gas residues, and the gas rises along the upper spiral channel, is freed from the droplet liquid and then through the gaps between the housing and the sleeve of the separation unit enters the drive (6).

Жидкость из накопителя ( 2 ) по нижней трубе (11) через переключатель потока (15) поступает в первый цилиндр измерительной емкост и (14).The liquid from the reservoir (2) through the lower pipe (11) through the flow switch (15) enters the measuring cylinder and (14) into the first cylinder.

Газ из накопителя ( б) , преодолевая сопротивление заслонки ( 8 ) , по верхней трубе ( 13) поступает во второй цилиндр измерительной емкости и выталкивает ранее заполнившую его жидкость в выкидной трубопровод (16).Gas from the accumulator (b), overcoming the resistance of the shutter (8), enters the second cylinder of the measuring tank through the upper pipe (13) and pushes the liquid that previously filled it into the discharge pipe (16).

Перед началом работы трехходовой кран (10) настраивают таким образом, чтобы часть газа , поступающего в цилиндры измерительной емкости , обеспечивала выталкивание жидкости из цилиндров за время несколько меньшее времени заполнения их жидкостью , а основное количество газа поступало по ответвлению ( 9 ) через счетчик газа ( 5 ) в выкидной трубопровод (16).Before starting work, the three-way valve (10) is adjusted in such a way that part of the gas entering the cylinders of the measuring vessel ensures that the liquid is ejected from the cylinders in a time less than the time it takes to fill them with liquid, and the main amount of gas is supplied via branch (9) through the gas meter ( 5) in the flow line (16).

Дебит жидкости определяют по скорости наполнения цилиндров измерительной емкости , имеющих известную вместимость .The fluid flow rate is determined by the filling speed of the cylinders of the measuring vessel having a known capacity.

Дебит газа определяют как сумму дебита по показаниям счетчика и дебита, определенного по скорости опорожнения цилиндров измерительной емкости . Причем показания счетчика регистрируются только за время между срабатыванием, соответственно, верхнего и нижнего датчиков (12) уровня , опоражниваемого цилиндра .The gas flow rate is determined as the sum of the flow rate according to the meter and flow rate, determined by the speed of emptying the cylinders of the measuring capacity. Moreover, the counter readings are recorded only during the time between the triggering, respectively, of the upper and lower sensors (12) of the level of the cylinder being emptied.

Полезная модель обеспечивает измерение дебита газа , поступающего из добывающих скважин с высоким газовым фактором , без нарушения процесса измерения дебита жидкости . Авторы : Q Генеральный директор ОАО: Библиографически®The utility model provides a measurement of the flow rate of gas from production wells with a high gas factor, without disrupting the process of measuring fluid flow rate. Authors: Q OJSC General Director: Bibliographic®

1 . Устройство для измерения дебита нефтяных скважин Авторское свидетельство N 1553661 .1 . A device for measuring the flow rate of oil wells Copyright certificate N 1553661.

2. Установка автоматизированная групповая Квант - УИДС 40 - 8 200 НПКИ 611136. 001 ТУ.2. Installation automated group Quantum - UIDS 40 - 8 200 NPKI 611136. 001 TU.

3. Сепаратор Патент N 2046632 . Демакин Ю . П . Жидков А . С . Трубин М . В . Ф.Г.Халигов3. Separator Patent N 2046632. Demakin Yu. P . Zhidkov A. WITH . Trubin M. IN . F.G. Khaligov

Claims

A flowmeter installation comprising a separator, a flow switch, a measuring tank made in the form of two cylinders, an upper pipe for supplying gas from the separator to the measuring tank and a lower pipe for supplying liquid from the separator through the flow switch to the measuring tank, characterized in that the separator is mounted on a liquid storage device equipped with a float device controlling a flap mounted on the upper pipe, and the upper pipe is connected to a flow line branch, on which it is installed gas meter.