RU152109U1

RU152109U1 - INSTALLATION FOR TRANSPORTATION OF GAS-LIQUID MIXTURE BY PIPELINE

Info

Publication number: RU152109U1
Application number: RU2014130283/28U
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Ревович Алеев; Анас Абдрахманович Багманов; Станислав Георгиевич Бажайкин; Асгат Галимьянович Гумеров
Priority date: 2014-07-22
Filing date: 2014-07-22
Publication date: 2015-05-10

Abstract

Установка для транспортирования газожидкостной смеси по трубопроводу, содержащая входной и напорный трубопроводы, сепаратор, насос, переключатель фаз, отличающаяся тем, что установка содержит струйный аппарат, подключенный к входному трубопроводу и сепаратору, часть жидкой фазы из сепаратора насосом подается в струйный аппарат в качестве рабочей среды, а подача фаз из сепаратора в напорный трубопровод осуществляется переключателем за счет последовательного вытеснения фаз.Installation for transporting a gas-liquid mixture through a pipeline containing an inlet and pressure pipelines, a separator, a pump, a phase switch, characterized in that the installation contains a jet apparatus connected to an inlet pipe and a separator, a part of the liquid phase from the separator is pumped into the jet apparatus as a working device medium, and the supply of phases from the separator to the pressure pipe is carried out by a switch due to the successive displacement of the phases.

Description

Установка для транспортирования газожидкостной смеси по трубопроводуInstallation for transporting a gas-liquid mixture through a pipeline

Полезная модель относится к области насосостроения, а именно: к насосам вытеснения и может быть использована в нефтедобывающей промышленности для совместного транспортирования водонефтяных смесей и газов в однотрубных системах сбора продукции нефтяных скважин.The utility model relates to the field of pump engineering, namely: displacement pumps and can be used in the oil industry for the joint transportation of oil and gas mixtures and gases in single-pipe systems for collecting oil well products.

Известна система сбора и транспортирования продукции нефтяных скважин (Патент РФ №2236630), где транспортирование продукции нефтяных скважин осуществляется установкой с сепарацией жидкой фазы и транспортированием ее в качестве рабочей жидкости.A known system for collecting and transporting oil well products (RF Patent No. 2236630), where the transportation of oil well products is carried out by the installation with separation of the liquid phase and transporting it as a working fluid.

Недостатком системы является сложность ее конструкции. Применение погружного центробежного насоса увеличивает капитальные и эксплуатационные затраты на транспортировку продукции, а также может вызвать перегрев циркулирующей рабочей жидкости при высоком газосодержании на входе в установку.The disadvantage of the system is the complexity of its design. The use of a submersible centrifugal pump increases the capital and operating costs of transporting products, and can also cause overheating of the circulating working fluid with a high gas content at the inlet to the unit.

Известно техническое решение (патент РФ №2348798), в котором для транспорта многофазных смесей применяется насос вытеснения, выполненный в виде многофазного насоса.A technical solution is known (RF patent No. 2348798), in which a displacement pump made in the form of a multiphase pump is used for the transport of multiphase mixtures.

Недостатком известного насоса вытеснения является сложность конструкции, низкая эффективность при высоком газосодержании в транспортируемом продукте.A disadvantage of the known displacement pump is the design complexity, low efficiency with high gas content in the transported product.

В качестве прототипа предлагаемой полезной модели выбрана «Насосная установка для перекачки газоводонефтяной смеси» (патент РФ №2105202). Установка включает в себя два гидравлических цилиндра 1 и 2, которые подключены подводящими и нагнетательными патрубками через обратные клапаны 3-6 к источнику и потребителю и снабжены датчиками 7 и 8 нижнего и верхнего уровня воды. Центробежный насос 9 сообщен через переключатель 10 потока с гидравлическими цилиндрами 1, 2, а через регулятор 11 расхода и центробежный насос 9 подключены к блоку 12 автоматики.As a prototype of the proposed utility model selected "Pumping unit for pumping gas-oil mixture" (RF patent No. 2105202). The installation includes two hydraulic cylinders 1 and 2, which are connected by inlet and discharge pipes through check valves 3-6 to the source and consumer and are equipped with sensors 7 and 8 of the lower and upper water level. A centrifugal pump 9 is communicated through a flow switch 10 with hydraulic cylinders 1, 2, and through a flow controller 11 and a centrifugal pump 9 are connected to the automation unit 12.

Недостаток данной установки заключается:The disadvantage of this installation is:

- в сложности и большой металлоемкости конструкции;- in the complexity and high metal consumption of the structure;

- в качестве рабочей жидкости применяется вода, что требует наличие системы обогрева в зимнее время;- water is used as the working fluid, which requires a heating system in the winter;

- требование обязательного сброса воды, отделяющейся в процессе работы установки, что требует наличия специальной системы сброса выделяющейся воды, выполненной в виде регулятора расхода, связанного через блок автоматики с датчиком уровня.- the requirement of mandatory discharge of water, which is separated during the operation of the installation, which requires a special system of discharge of released water, made in the form of a flow controller connected through an automation unit to a level sensor.

В связи с названными причинами данная установка может эксплуатироваться только на достаточно крупных объектах.In connection with the above reasons, this installation can only be operated at fairly large facilities.

Предлагается установка для транспортирования газожидкостной смеси по трубопроводу, содержащая входной и напорный трубопроводы, сепаратор, насос, переключатель фаз, струйный аппарат, подключенный к входному трубопроводу и сепаратору. Часть жидкой фазы из сепаратора насосом подается в струйный аппарат в качестве рабочей среды, а подача фаз из сепаратора в напорный трубопровод осуществляется переключателем фаз за счет последовательного вытеснения фаз.An installation for transporting a gas-liquid mixture through a pipeline is proposed, comprising an inlet and a pressure pipe, a separator, a pump, a phase switch, an inkjet apparatus connected to an inlet pipe and a separator. A part of the liquid phase from the separator is pumped into the jet apparatus as a working medium, and the phases are fed from the separator to the pressure pipe by a phase switch due to the successive phase displacement.

Технический результат, который может быть получен при использовании предлагаемой полезной модели, заключается в осуществлении транспорта газожидкостной смеси за счет регулируемого последовательного вытеснения одной фазы другой фазой в напорный трубопровод, при этом активными фазами попеременно выступают как жидкостная так и газовая фазы. Активная фаза определяется в зависимости от текущего объемного газосодержания.The technical result that can be obtained using the proposed utility model is to transport a gas-liquid mixture due to controlled sequential displacement of one phase by another phase into the pressure pipe, while both the liquid and gas phases alternately act as the active phases. The active phase is determined depending on the current volumetric gas content.

Схема насосной установки изображена на рис. 1. Установка содержит приемный трубопровод 1, струйный аппарат 2, сепаратор 3, насос 4, приемный трубопровод насоса 5, напорный трубопровод насоса 6, выход газовой фазы 7, выход жидкой фазы 8, переключатель фаз 9, напорный трубопровод 10.The scheme of the pump installation is shown in Fig. 1. The installation includes a receiving pipe 1, an inkjet apparatus 2, a separator 3, a pump 4, a receiving pipe of a pump 5, a pressure pipe of a pump 6, an output of a gas phase 7, an output of a liquid phase 8, a phase switch 9, a pressure pipe 10.

Установка работает следующим образом:Installation works as follows:

Продукция нефтяных скважин по приемному трубопроводу 1 поступает в струйный аппарат 2, где компримируется и поступает в сепаратор 3. В сепараторе 3 происходит разделение продукции нефтяных скважин на газовую и жидкую фазы. Часть жидкой фазы из сепаратора 3 через приемный трубопровод насоса 5 подается насосом 4 по напорному трубопроводу насоса 6 в струйный аппарат 2, где применяется в качестве рабочей среды.The production of oil wells through the intake pipe 1 enters the jet apparatus 2, where it is compressed and fed to the separator 3. In the separator 3, the production of oil wells is separated into gas and liquid phases. Part of the liquid phase from the separator 3 through the intake pipe of the pump 5 is fed by the pump 4 through the pressure pipe of the pump 6 to the jet apparatus 2, where it is used as a working medium.

Целевая задача установки по обеспечению транспорта продукции нефтяных скважин осуществляется за счет последовательного вытеснения одной из фаз другой фазой из сепаратора 3 в напорный трубопровод 10 при переключении трубопроводов, подводящих фазы переключателем фаз 9.The target of the installation for ensuring the transport of oil well products is achieved by successively displacing one of the phases with the other phase from the separator 3 into the pressure pipe 10 when switching pipelines supplying phases with a phase switch 9.

Газовая фаза подводится к переключателю 9 из сепаратора 3 по трубопроводу вывода газовой фазы 7, жидкостная фаза подводится к переключателю 9 из сепаратора 3 по трубопроводу вывода жидкостной фазы 8.The gas phase is supplied to the switch 9 from the separator 3 through the pipeline of the output of the gas phase 7, the liquid phase is fed to the switch 9 from the separator 3 by the pipeline of the output of the liquid phase 8.

Давление в сепараторе и магистральном трубопроводе поддерживается струйным аппаратом. Насос и струйный аппарат работают в непрерывном режиме. Из сепаратора жидкая и газовая фазы посредством переключателя 9 последовательно подаются в напорный трубопровод. Возможны два варианта работы.The pressure in the separator and the main pipeline is supported by the jet apparatus. The pump and inkjet apparatus operate continuously. From the separator, the liquid and gas phases through the switch 9 are sequentially fed into the pressure pipe. Two options are possible.

В первом варианте переключение происходит при достижении уровня раздела фаз в сепараторе граничных значений. После достижения верхнего уровня переключатель фаз переключается в положение для перекачки жидкой фазы и жидкая фаза вытесняется в трубопровод газом за счет избыточного давления в сепараторе, создаваемого струйным аппаратом. После достижения нижнего уровня происходит переключение для транспортировки газа, и газ вытесняется в трубопровод жидкостью.In the first version, switching occurs when the phase separation level in the boundary value separator is reached. After reaching the upper level, the phase switch switches to the position for pumping the liquid phase and the liquid phase is displaced into the pipeline by gas due to excess pressure in the separator created by the jet apparatus. After reaching the lower level, a switchover occurs for transporting gas, and the gas is displaced into the pipeline by a liquid.

Во втором варианте переключение подачи фаз в трубопровод регулярно в течение заданного периода времени. Соотношение времени транспорта жидкой и газовой фаз устанавливается по скорости изменения уровня в сепараторе схемой управления.In the second embodiment, switching the supply of phases to the pipeline regularly for a predetermined period of time. The ratio of the transport time of the liquid and gas phases is established by the rate of change of the level in the separator by the control circuit.

Таким образом, обеспечивается надежная перекачка газожидкостных смесей широкого состава, снижаются капитальные и эксплуатационные расходы за счет снижения металлоемкости, упрощения конструкции и выбора оптимальных режимов работы насоса, исключается применение дополнительных систем и сред, обеспечивающих перекачку или способных влиять на состав многокомпонентной смеси.Thus, reliable pumping of gas-liquid mixtures of a wide composition is ensured, capital and operating costs are reduced by reducing the metal consumption, simplifying the design and choosing optimal pump operating modes, eliminating the use of additional systems and media that provide pumping or that can affect the composition of a multicomponent mixture.

Claims

Installation for transporting a gas-liquid mixture through a pipeline containing an inlet and pressure pipes, a separator, a pump, a phase switch, characterized in that the installation contains a jet device connected to an inlet pipe and a separator, a part of the liquid phase from the separator is pumped into the jet device as a working device medium, and the supply of phases from the separator to the pressure pipe is carried out by a switch due to the successive displacement of the phases.