RU108798U1

RU108798U1 - INSTALLATION FOR CONTINUOUS MONITORING OF OIL GAS COMPONENTS

Info

Publication number: RU108798U1
Application number: RU2011111620/03U
Authority: RU
Inventors: Валерий Иванович Кокорев; Светлана Геннадьевна Ронжина; Александр Дмитриевич Жариков; Михаил Владимирович Кудрявцев; Фарит Фатыхович Хамматов; Елена Алексеевна Ушакова
Original assignee: Открытое акционерное общество "Российская инновационная топливно-энергетическая компания (ОАО "РИТЭК")
Priority date: 2011-03-29
Filing date: 2011-03-29
Publication date: 2011-09-27

Abstract

Установка для постоянного контроля компонентов нефтяного попутного газа, включающая сепарационную емкость, расходомеры жидкости и газа, уровнемер, датчики давления, манометры, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит устройства отбора проб газа, регулятор давления, электромагнитный клапан, блок газоаналитического оборудования с устройствами пробоподготовки газа и комплектом газоанализаторов, переносные пробоотборники. Installation for continuous monitoring of components of petroleum associated gas, including a separation tank, liquid and gas flow meters, level gauge, pressure sensors, manometers, characterized in that it further comprises gas sampling devices, a pressure regulator, an electromagnetic valve, a gas analysis unit with gas sample preparation devices and a set of gas analyzers, portable samplers.

Description

Предлагаемая установка может быть использована в нефтегазовой промышленности и предназначена для обеспечения постоянного контроля необходимых компонентов нефтяного попутного газа.The proposed installation can be used in the oil and gas industry and is designed to provide continuous monitoring of the necessary components of associated petroleum gas.

Известна установка для и измерения среднесуточного массового расхода жидкости и газа. Установка содержит двухкамерный сепаратор, верхняя камера которого служит для отделения газа и его первичной осушки и соединена с газовым расходомером, а нижняя - для сбора водонефтяной смеси. [Каталог производителя ОАО «АК «ОЗНА», 2009, с.7, 8].A known installation for and measuring the average daily mass flow rate of liquid and gas. The installation contains a two-chamber separator, the upper chamber of which serves to separate the gas and its primary drying and is connected to a gas flow meter, and the lower one to collect the oil-water mixture. [Catalog of the manufacturer of JSC “AK“ OZNA ”, 2009, p. 7, 8].

Недостатком установки является то что при подаче из скважины жидкости, не содержащей газ, подача газа на выходе установки также прерывается.The disadvantage of the installation is that when a liquid containing no gas is supplied from the well, the gas supply at the outlet of the installation is also interrupted.

Наиболее близким техническим решением является серийно выпускаемая измерительная установка «Мера-Массомер» производства ОАО «Нефтемаш» (г.Тюмень). Установка предназначена для отделения жидкости и нефтяного попутного газа, добываемых из нефтяных скважин, и измерения среднесуточного массового расхода жидкости и газа в соответствии с ГОСТ Р 8.615-2005 (каталог ОАО «Нефтемаш» 2008 года, стр.5).The closest technical solution is the Mera-Massomer measuring device manufactured by Neftemash OJSC (Tyumen). The unit is designed to separate liquid and associated petroleum gas produced from oil wells and to measure the average daily mass flow rate of liquid and gas in accordance with GOST R 8.615-2005 (2008 Neftemash catalog, p.5).

Эта установка принята нами в качестве прототипа.This installation is accepted by us as a prototype.

Недостатком этой установки является отсутствие устройства отбора пробы газа, системы подготовки пробы и дальнейшего определения содержания компонентов нефтяного попутного газа с помощью газоанализаторов.The disadvantage of this installation is the lack of a gas sampling device, a sample preparation system and further determination of the content of oil associated gas components using gas analyzers.

Задачей полезной модели является обеспечение сепарации газа, подачи в блок газоаналитического оборудования для подготовки пробы газа, анализ с помощью газоанализаторов, управление исполнительными механизмами при превышении порогового значения.The objective of the utility model is to ensure gas separation, supply gas analysis equipment to the unit for preparing a gas sample, analysis using gas analyzers, control of actuators when the threshold value is exceeded.

Для решения поставленной задачи, установка для постоянного контроля компонентов нефтяного попутного газа, включающая сепарационную емкость, расходомеры жидкости и газа, уровнемер, датчики давления, манометры, согласно изобретению, дополнительно содержит устройства отбора проб газа, регулятор давления, электромагнитный клапан, блок газоаналитического оборудования сустройствами пробоподготовки газа и комплектом газоанализаторов, переносные пробоотборникиTo solve this problem, an installation for continuous monitoring of components of petroleum associated gas, including a separation tank, liquid and gas flow meters, a level gauge, pressure sensors, manometers, according to the invention, further comprises gas sampling devices, a pressure regulator, an electromagnetic valve, a block of gas analysis equipment with devices gas sample preparation and a set of gas analyzers, portable samplers

На фиг.1 показана схема технологического блока установки для постоянного контроля компонентов нефтяного попутного газа.Figure 1 shows a diagram of the technological unit of the installation for continuous monitoring of components of associated petroleum gas.

На фиг.2 - структурная схема газоаналитического блока.Figure 2 is a structural diagram of a gas analysis unit.

Установка состоит из сепаратора 1, датчика гидростатического давления 2, газовой линии 3, на которой установлено устройство для отбора пробы 4, регулятор давления 5 (РД-1) и электромагнитный клапан 6 (СЕНС). Избыток газа с регулятора давления 5 сбрасывается в линию дренажа 7.The installation consists of a separator 1, a hydrostatic pressure sensor 2, a gas line 3, on which a sampling device 4 is installed, a pressure regulator 5 (RD-1) and an electromagnetic valve 6 (SENS). The excess gas from the pressure regulator 5 is discharged into the drain line 7.

Через штуцера 8 и 9 установленные между газовой линией 3 и линией дренажа 7 обеспечивается отбор проб газа под давлением в переносные пробоотборники.Through the nozzles 8 and 9 installed between the gas line 3 and the drainage line 7, gas sampling under pressure is provided in portable samplers.

Через импульсную трубку 10 к электромагнитному клапану 6 подключается блок газоаналитического оборудования 11, включающий в себя вентиль точной регулировки 12 (ВР-4), холодильник-соляроотделитель 13 (ХС2), запорные вентили 14 и 15, термохолодильник 16 {ТХ-410) и газоанализаторы 17 и 18. Коллектор 19 обеспечивает сбор конденсата от холодильников 13, 16 и газа после газоанализаторов.Through a pulse tube 10, a block of gas analysis equipment 11 is connected to the electromagnetic valve 6, which includes a fine adjustment valve 12 (BP-4), a refrigerator-solar separator 13 (XC2), shut-off valves 14 and 15, a thermal refrigerator 16 {TX-410) and gas analyzers 17 and 18. The collector 19 provides condensate collection from refrigerators 13, 16 and gas after the gas analyzers.

Установка работает следующим образом:Installation works as follows:

Продукция скважины по трубопроводу, подключенному к технологическому блоку (фиг.1), направляется в сепарационную емкость 1, где происходит отделение газа от жидкости. Сепарированный газ поступает в газовую линию 3.Well production through a pipeline connected to the technological unit (Fig. 1) is directed to a separation tank 1, where gas is separated from the liquid. Separated gas enters gas line 3.

Отбор пробы газа производится через устройство отбора пробы 4. Регулятор давления 5 понижает давление анализируемого газа для обеспечения выходных параметров по давлению (расходу) в соответствии с руководством по эксплуатации газоанализаторов. При избыточном давлении на входе регулятора давления более 1,8 кг/см² открывается предохранительный клапан и происходит сброс газа в дренажную трубу 7. Далее газ проходит через электромагнитный клапан 6, установленный для исключения попадания жидкости в систему газоаналитического оборудования и соединенный с датчиком гидростатического давления 2. По импульсной трубке 10 газ направляется в блок газоаналитического оборудования 11 (фиг.2). К вентилям 8 и 9 подсоединяются переносные пробоотборники высокого давления БДП 12-2-9,8 для отбора пробы газа. Отбор пробы позволяет проводить лабораторные испытания с целью определения компонентного состава газа на газовом хроматографе.Gas sampling is carried out through sampling device 4. Pressure regulator 5 lowers the pressure of the analyzed gas to provide output parameters for pressure (flow) in accordance with the operating instructions for gas analyzers. When the overpressure at the inlet of the pressure regulator exceeds 1.8 kg / cm ² , the safety valve opens and gas is discharged into the drain pipe 7. Next, the gas passes through the electromagnetic valve 6, which is installed to prevent liquid from entering the gas analysis system and connected to the hydrostatic pressure sensor 2. Through the impulse tube 10, the gas is directed to the block of gas analysis equipment 11 (figure 2). Portable valves BDP 12-2-9.8 for gas sampling are connected to valves 8 and 9. Sampling allows laboratory tests to determine the component composition of the gas on a gas chromatograph.

Вентиль 12 обеспечивает точную регулировку расхода (0,9±0,1 л/мин) пробы. В холодильнике-соляроотделителе 13 капельная жидкость отделяется из газа, а ее последующее удаление производится через запорные вентили 14 и 15 в коллектор 19. Термохолодильник 16 осушает газ методом вымораживания. Подготовленный таким образом газ направляется на газоанализаторы 17 и 18. Слив конденсата из термохолодильника 16 и сброс газа с выхода газоанализаторов происходит в коллектор 19, установленный в шкафу блока газоаналитического оборудования, далее в дренажный трубопровод 7 технологического блока.Valve 12 provides accurate control of the flow rate (0.9 ± 0.1 l / min) of the sample. In the refrigerator-solar separator 13, the droplet liquid is separated from the gas, and its subsequent removal is carried out through the shut-off valves 14 and 15 to the collector 19. The thermo-refrigerator 16 drains the gas by freezing. The gas thus prepared is directed to the gas analyzers 17 and 18. The condensate is drained from the thermo-refrigerator 16 and the gas is discharged from the outlet of the gas analyzers to the collector 19 installed in the cabinet of the gas analysis equipment unit, then to the drainage pipeline 7 of the technological unit.

Газоанализаторы позволяют устанавливать порог значения содержания газа для контроля содержания кислорода O₂, оксида углерода СО (угарного газа) и диоксида углерода СО₂ (углекислого газа) в нефтяном попутном газе добывающих скважин.Gas analyzers allow you to set a threshold value for the gas content to control the oxygen content of O ₂ , carbon monoxide CO (carbon monoxide) and carbon dioxide CO ₂ (carbon dioxide) in oil associated gas production wells.

В предложенной конструкции контроль концентрации СО и СО₂ осуществляется газоанализатором 17 (ГАММА-100), контроль О₂ - газоанализатором 18 (АКПМ-01ГД). При превышении порогового значения концентрации, включается внутреннее реле, которое подает сигнал для управления исполнительными механизмами (закрытие электрозадвижки, отключение станции управления ЭЦН, срабатывание световой и звуковой сигнализации на пульте оператора). Передача данных по протоколу RS 485 позволяет создавать архив параметров, ведение отчетов.In the proposed design, the concentration control of CO and CO _{2 is} carried out by a gas analyzer 17 (GAMMA-100), the O ₂ control is carried out by a gas analyzer 18 (AKPM-01GD). If the concentration threshold is exceeded, an internal relay is activated, which sends a signal to control the actuators (closing the electric shutter, turning off the ESP control station, and triggering light and sound alarms on the operator panel). Data transmission via RS 485 protocol allows you to create an archive of parameters, maintaining reports.

Claims

Installation for continuous monitoring of components of oil associated gas, including a separation tank, liquid and gas flow meters, level gauge, pressure sensors, manometers, characterized in that it further comprises gas sampling devices, a pressure regulator, an electromagnetic valve, a gas analysis unit with gas sample preparation devices and a set of gas analyzers, portable samplers.