RU158539U1 - STAND TEMPERATURE REGULATOR FOR RESEARCH OF LIQUID LIFT USING GAS - Google Patents

STAND TEMPERATURE REGULATOR FOR RESEARCH OF LIQUID LIFT USING GAS Download PDF

Info

Publication number
RU158539U1
RU158539U1 RU2015118922/03U RU2015118922U RU158539U1 RU 158539 U1 RU158539 U1 RU 158539U1 RU 2015118922/03 U RU2015118922/03 U RU 2015118922/03U RU 2015118922 U RU2015118922 U RU 2015118922U RU 158539 U1 RU158539 U1 RU 158539U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
liquid
stand
cooling chamber
temperature
Prior art date
Application number
RU2015118922/03U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Александрович Плосков
Владимир Игоревич Шулятиков
Игорь Владимирович Булычев
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ"
Priority to RU2015118922/03U priority Critical patent/RU158539U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU158539U1 publication Critical patent/RU158539U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)

Abstract

Регулятор температурного режима работы, включающий камеру охлаждения, снабженную наружным кожухом и предназначенную для установки на трубопровод подачи газа, предварительно заполненную жидкостью и снабженную входным и выходным отверстиями, которые предназначены для установки в них штуцеров подвода из атмосферы и отвода газа в атмосферу соответственно, с двух торцов камеры охлаждения верхняя и нижняя крышки болтовыми соединительными элементами прикреплены к фланцам, предназначенным для установки на трубопроводе подачи газа с уплотнительными кольцами, на боковой поверхности наружного кожуха камеры охлаждения установлены уплотнительные кольца и шайбы, прилегающие к фланцам и закрепленные болтовыми соединительными элементами.The temperature controller, including a cooling chamber, equipped with an outer casing and designed to be installed on the gas supply pipe, pre-filled with liquid and equipped with inlet and outlet openings, which are designed to install the fittings for supplying them from the atmosphere and venting gas into the atmosphere, respectively, from two the ends of the cooling chamber, the upper and lower covers are bolted by connecting elements to flanges intended for installation on a gas supply pipeline with a gasket Itel rings, on the side surface of the outer casing of the cooling chamber, sealing rings and washers are installed adjacent to the flanges and secured by bolted connecting elements.

Description

Полезная модель относится к технике для исследования процессов добычи газа в нефтегазовой отрасли, связанной с изучением процессов движения газожидкостных потоков в вертикальных и наклонных газовых скважинах.The utility model relates to techniques for studying gas production processes in the oil and gas industry related to the study of gas-liquid flow processes in vertical and deviated gas wells.

Из уровня техники известен стенд для исследования условий подъема жидкости с использованием газа из скважин газовых, газоконденсатных и нефтяных месторождений (см. патент на полезную модель РФ 129553 U1, кл. E21B 47/00, опубл. 27.06.2013). В процессе циркуляции по замкнутому контуру газ, жидкость, рабочая колонна и трубопроводная обвязка стенда нагреваются, вода в нем испаряется, давление в экспериментальной колонне увеличивается. Недостаток известного стенда заключается в том, что он не обеспечивает контроль температурного режима работы установки, а, следовательно, обладает недостаточными точностью и достоверностью проводимых исследований.A bench is known from the prior art for studying the conditions of liquid lifting using gas from gas, gas condensate and oil field wells (see patent for utility model of the Russian Federation 129553 U1, class E21B 47/00, published on June 27, 2013). In the process of circulation in a closed circuit, the gas, liquid, working column and piping of the stand are heated, the water in it evaporates, the pressure in the experimental column increases. A disadvantage of the known stand is that it does not provide control of the temperature regime of the installation, and, therefore, has insufficient accuracy and reliability of the research.

Наиболее близким техническим решение является стенд для исследования условий подъема жидкости с использованием газа (см. патент на полезную модель РФ 118354 U1, кл. E21B 47/00, опубл. 20.07.2012). В состав известного стенда входит блок поддержания заданного температурного режима, который включает теплообменник, камеру теплоносителя, устройство циркуляции (12), блок управления (13) создает управляющее воздействие на устройство циркуляции теплоносителя (12), которое осуществляет циркуляцию теплоносителя из камеры (11) теплоносителя (нагревателя или холодильной камеры) в теплообменник (10) и обратно. Тем самым за счет теплообмена между теплоносителем и газом в корпусе теплообменника (10) температура газа поддерживается в диапазоне, заданном по условиям эксперимента. Для осуществления контроля температурного режима известная установка требует большое количество оборудования и имеет сложную конструкцию.The closest technical solution is a stand for studying the conditions of lifting liquid using gas (see patent for utility model of the Russian Federation 118354 U1, class E21B 47/00, publ. 20.07.2012). The composition of the known stand includes a unit for maintaining a predetermined temperature regime, which includes a heat exchanger, a coolant chamber, a circulation device (12), a control unit (13) creates a control action on the coolant circulation device (12), which circulates the coolant from the coolant chamber (11) (heater or refrigerator) to the heat exchanger (10) and vice versa. Thus, due to the heat exchange between the coolant and the gas in the heat exchanger housing (10), the gas temperature is maintained in the range specified by the experimental conditions. To control the temperature regime, the known installation requires a large number of equipment and has a complex structure.

Технический результат полезной модели заключается в упрощении конструкции регулятора температурного режима, предназначенного для установки в стенде для исследования условий подъема жидкости с использованием газа.The technical result of the utility model is to simplify the design of the temperature controller, designed for installation in a stand for studying the conditions of liquid lifting using gas.

Сущность полезной модели заключается в следующем.The essence of the utility model is as follows.

Регулятор температурного режима работы стенда для исследования подъема жидкости с использованием газа включает камеру охлаждения, снабженную наружным кожухом и предназначенную для установки на трубопровод подачи газа, предварительно заполненную жидкостью и снабженную входным и выходным отверстиями. Отверстия предназначены для установки в них штуцеров подвода из атмосферы и отвода газа в атмосферу соответственно. С двух торцов камеры охлаждения верхняя и нижняя крышки болтовыми соединительными элементами прикреплены к фланцам, предназначенным для установки на трубопроводе подачи газа с уплотнительными кольцами. На боковой поверхности наружного кожуха камеры охлаждения установлены уплотнительные кольца и шайбы, прилегающие к фланцам и закрепленные болтовыми соединительными элементами. Упомянутый регулятор предназначен для работы в составе стенда для исследования условий подъема жидкости с использованием газа, включающего, по крайней мере, одну лифтовую колонну труб, узел подачи и регулирования расхода жидкости, узлы ввода в колонну и отвода из колонны, сепаратор. Вход сепаратора подключен соединительным трубопроводом к узлу отвода из колонны. В упомянутом стенде выход для жидкости сепаратора соединен посредством трубопровода подачи жидкости с входом, предназначенным для подачи жидкости узла ввода в колонну газожидкостной смеси через узел подачи и регулирования подачи жидкости. Выход для газа сепаратора подключен к узлу подачи и регулирования расхода газа трубопроводом подачи газа, подключенным к узлу ввода в колонну газожидкостной смеси. В составе упомянутого стенда также предусмотрен блок управления, обеспечивающий опрос датчика температуры и передачу управляющего воздействия через блок циркуляции воздуха регулятору температурного режима.The temperature controller of the stand for studying the rise of liquid using gas includes a cooling chamber equipped with an outer casing and intended for installation on a gas supply pipe, pre-filled with liquid and provided with inlet and outlet openings. The holes are intended for installation in them of fittings for supplying from the atmosphere and venting gas into the atmosphere, respectively. From the two ends of the cooling chamber, the upper and lower covers are bolted by connecting elements to flanges intended for installation on the gas supply pipeline with O-rings. O-rings and washers are installed on the side surface of the outer casing of the cooling chamber, adjacent to the flanges and secured by bolted connecting elements. The mentioned regulator is designed to work as part of a stand for studying the conditions of liquid lifting using gas, which includes at least one lift pipe string, a unit for supplying and regulating fluid flow, units for entering and removing the column from the column, and a separator. The input of the separator is connected by a connecting pipe to the node of removal from the column. In the said stand, the separator fluid outlet is connected via a fluid supply line to an inlet intended for supplying liquid to the input unit to the gas-liquid mixture column through the fluid supply and control unit. The gas outlet for the separator is connected to the gas supply and control unit for gas flow by a gas supply pipe connected to the gas-liquid mixture inlet node. As part of the mentioned stand, a control unit is also provided, which provides for interrogating the temperature sensor and transmitting the control action through the air circulation unit to the temperature controller.

На фиг. 1 представлен стенд для исследования условий подъема жидкости с использованием газа, в составе которого предусмотрено использование регулятора температурного режима работы стенда. На фиг. 2 представлена конструкция регулятора температурного режима работы стенда.In FIG. Figure 1 shows a stand for studying the conditions of liquid lifting using gas, which includes the use of a temperature controller for the stand. In FIG. 2 shows the design of the temperature controller of the stand.

В состав стенда для исследования условий подъема жидкости с использованием газа (фиг. 1) и регулятора температурного режима работы стенда (фиг. 2) входят:The composition of the stand for studying the conditions of liquid lifting using gas (Fig. 1) and the temperature controller of the stand (Fig. 2) include:

- лифтовая колонна (1), устанавливаемая в вертикальном или наклонном положении;- an elevator column (1) installed in a vertical or inclined position;

- в верхней и нижней частях лифтовой колонны размещены узел ввода в колонну (4) с запорно-регулирующей арматурой (19) для слива жидкости и узел отвода из колонны (5) газожидкостной смеси;- in the upper and lower parts of the elevator column there is a node for entering the column (4) with shut-off and control valves (19) for draining the liquid and a node for draining the gas-liquid mixture from the column (5);

- узел подачи и регулирования расхода газа (2), состоящий из компрессора (9), трубопровода подачи газа высокого давления (15) и трубопровода сброса газа высокого давления (16) с запорно-регулирующей арматурой (17) и (18);- a gas flow supply and control unit (2), consisting of a compressor (9), a high pressure gas supply pipe (15) and a high pressure gas discharge pipe (16) with shut-off and control valves (17) and (18);

- сепаратор (6);- separator (6);

- узел подачи и регулирования подачи жидкости (3), работающий по замкнутому циклу и запорно-регулирующей арматуры;- a unit for supplying and regulating the supply of liquid (3), operating in a closed cycle and shut-off and control valves;

- трубопроводы подачи газа (7) и жидкости (8);- pipelines for gas supply (7) and liquid (8);

- измерительная аппаратура, включающая расходомеры газа и жидкости, преобразователи разности давлений, датчики давлений, датчики температуры (на чертеже не показаны);- measuring equipment, including gas and liquid flow meters, differential pressure transmitters, pressure sensors, temperature sensors (not shown in the drawing);

- узел поддержания заданного условиями проведения эксперимента температурного режима (14) включает- the node maintaining the temperature conditions specified by the conditions of the experiment (14) includes

a) регулятор температурного режима работы стенда (10);a) the temperature regulator of the stand (10);

b) блок циркуляции воздуха (11), который может быть реализован на базе компрессора или воздуходувки;b) air circulation unit (11), which can be implemented on the basis of a compressor or blower;

c) блок управления (12);c) control unit (12);

d) датчик температуры (13), установленный непосредственно перед входом в лифтовую колонну.d) a temperature sensor (13) installed directly in front of the entrance to the elevator column.

Схема регулятора температурного режима работы стенда (фиг. 2) включает:The scheme of the temperature controller of the stand (Fig. 2) includes:

- крышки (20);- covers (20);

- уплотнительные кольца (21) и (23);- O-rings (21) and (23);

- фланцы (22);- flanges (22);

- шайбы (24);- washers (24);

- наружный кожух (25);- outer casing (25);

- быстроразъемное соединение (26);- quick disconnect connection (26);

- шайбы (27);- washers (27);

- болтовые соединительные элементы (27);- bolted connecting elements (27);

- штуцеры отвода (28) и подвода (29) газа соответственно;- fittings for discharge (28) and supply (29) of gas, respectively;

- камеры охлаждения (30).- cooling chambers (30).

Работа регулятора температурного режима в составе стенда для исследования подъема жидкости с использованием газа осуществляется следующим образом. Перед началом проведения испытаний стенд подключают к источнику газа высокого давления трубопроводом подачи газа в стенд (15). При открытой запорно-регулирующей арматуры (17) в стенд нагнетается газ. После достижения необходимого давления в стенде закрывают запорно-регулирующую арматуру (17). После этого включают в работу компрессор (9), при этом газ из сепаратора (6) всасывается в компрессор (9). В компрессоре (9) газ сжимается, температура его повышается, затем газ подается через прибор измерения расхода газа и узел ввода в лифтовую колонну газожидкостной смеси (4) в нижнюю часть лифтовой колоны (1). Газ, поступивший в лифтовую колонну (1), поднимается по лифтовой колонне вверх и через узел (5) отвода газожидкостной смеси из лифтовой колонны по трубопроводу поступает в сепаратор (6), а затем в компрессор (9). Газ, заполняющий стенд, начинает циркулировать по стенду в замкнутом цикле. В блоке управления (12) задается значение температуры, необходимое для проведения эксперимента, на входе в лифтовую колонну (1). Блок управления (12) опрашивает датчик температуры (13) и в случае расхождения между заданным и измеренным значениями температуры на величину, превышающую заданный интервал, вырабатывает управляющее воздействие для блока циркуляции воздуха (11), который обеспечивает нагнетание воздух из атмосферы в регулятор температурного режима работы стенда (10) через штуцер подвода газа (29). Предварительно залитая в камеру охлаждения (30) жидкость начинает барботироваться потоком воздуха. При барботаже жидкости происходит ее испарение, сопровождающееся уменьшением температуры жидкости. Далее прошедший через слой жидкости поток воздуха выходит обратно в атмосферу через штуцер отвода газа (28). Через заданные интервалы времени блок управления (12) опрашивает датчик температуры (13) и при достижении заданного значения температуры в стенде отправляет управляющее воздействие блоку циркуляции воздуха (11) для снижения расхода воздуха.The operation of the temperature controller in the stand for the study of the rise of liquid using gas is as follows. Before starting the test, the stand is connected to the high-pressure gas source by the gas supply pipeline to the stand (15). With open shut-off and control valves (17), gas is pumped into the stand. After reaching the necessary pressure in the stand, shut-off and control valves (17) are closed. After that, the compressor (9) is turned on, while the gas from the separator (6) is sucked into the compressor (9). In the compressor (9), the gas is compressed, its temperature rises, then the gas is supplied through the gas flow meter and the inlet unit of the gas-liquid mixture (4) to the lower part of the elevator column (1). The gas entering the elevator column (1) rises upward through the elevator column and, through the gas-liquid mixture removal unit (5) from the elevator column, flows through a pipeline to a separator (6) and then to a compressor (9). The gas filling the stand begins to circulate through the stand in a closed loop. In the control unit (12), the temperature value required for the experiment is set at the entrance to the elevator column (1). The control unit (12) interrogates the temperature sensor (13) and, in the event of a discrepancy between the set and measured temperature values by an amount exceeding the set interval, it generates a control action for the air circulation unit (11), which ensures the injection of air from the atmosphere into the temperature controller stand (10) through the gas supply fitting (29). The liquid pre-filled into the cooling chamber (30) begins to be sparged with an air stream. When bubbling the liquid, its evaporation occurs, accompanied by a decrease in the temperature of the liquid. Then, the air stream passing through the liquid layer goes back into the atmosphere through the gas outlet fitting (28). At predetermined time intervals, the control unit (12) interrogates the temperature sensor (13) and, upon reaching the set value of the temperature in the stand, sends a control action to the air circulation unit (11) to reduce air consumption.

Необходимое количество жидкости подают в узел подачи и регулирования расхода жидкости (3). Далее жидкость поступает в узел ввода в лифтовую колонну газожидкостной смеси (4), в котором жидкость смешивается с газом и газожидкостная смесь под действием напора газа поднимается по лифтовой колонне (1). Достигнув верха лифтовой колонны труб (1), газожидкостная смесь поступает сначала в узел отвода газожидкостной смеси (5), а затем по соединительному трубопроводу поступает в сепаратор (6).The required amount of liquid is supplied to the unit for supplying and regulating the flow of liquid (3). Then, the liquid enters the gas-liquid mixture (4) inlet into the elevator column, in which the liquid is mixed with gas and the gas-liquid mixture rises along the elevator column under the influence of gas pressure (1). Having reached the top of the pipe riser (1), the gas-liquid mixture first enters the gas-liquid mixture removal unit (5), and then enters the separator (6) through the connecting pipe.

В сепараторе жидкость отделяется от газа и стекает по трубопроводу (8) в узел подачи и регулирования расхода жидкости (3), а газ по трубопроводу (7) в компрессор (9). Таким образом, жидкость циркулирует по замкнутому циклу. При этом в автоматическом режиме происходит поддержание заданного значения температуры во время работы стенда, при котором происходит измерение температуры газа на входе в лифтовую колонну. В случае отклонения измеренного значения температуры газа от температуры, заданной условиями проведения эксперимента, блок управления (12) создает управляющее воздействие блоку циркуляции воздуха (11), который осуществляет регулирование подачи воздуха в регулятор температурного режима работы стенда (10). Тем самым значение температуры на входе в лифтовую колонну (1) стенда поддерживается в диапазоне, заданном условиями эксперимента. После окончания эксперимента жидкость сливается через сливной патрубок с запорно-регулирующей арматурой (19), находящиеся в нижней части узла ввода в колонну газожидкостной смеси (4).In the separator, the liquid is separated from the gas and flows through the pipeline (8) to the fluid supply and control unit (3), and the gas through the pipeline (7) to the compressor (9). Thus, the liquid circulates in a closed cycle. In this case, in automatic mode, the preset temperature is maintained during operation of the stand, at which the gas temperature is measured at the entrance to the elevator column. If the measured gas temperature deviates from the temperature specified by the conditions of the experiment, the control unit (12) creates a control action for the air circulation unit (11), which controls the air supply to the temperature controller of the stand (10). Thus, the temperature at the entrance to the elevator column (1) of the stand is maintained in the range specified by the experimental conditions. After the end of the experiment, the liquid is drained through a drain pipe with shut-off and control valves (19) located in the lower part of the gas-liquid mixture input unit (4).

Во время проведения конкретного эксперимента измеряют давления в заданных участках колоны (1) манометрами или дифференциальными манометрами. Выполнив требуемые измерения, изменяют технологические параметры режима работы стенда: давление, расходы газа - с помощью компрессора (9), и жидкости - с помощью узла подачи и регулирования расхода жидкости (3) или прекращают работу стенда, удалив жидкость из колонны в систему утилизации.During a specific experiment, pressure is measured in predetermined sections of the column (1) with pressure gauges or differential pressure gauges. After making the required measurements, change the technological parameters of the operating mode of the stand: pressure, gas flow rate - using a compressor (9), and liquid - using the unit for supplying and regulating the flow of liquid (3) or stop the stand by removing liquid from the column into the disposal system.

Claims (1)

Регулятор температурного режима работы, включающий камеру охлаждения, снабженную наружным кожухом и предназначенную для установки на трубопровод подачи газа, предварительно заполненную жидкостью и снабженную входным и выходным отверстиями, которые предназначены для установки в них штуцеров подвода из атмосферы и отвода газа в атмосферу соответственно, с двух торцов камеры охлаждения верхняя и нижняя крышки болтовыми соединительными элементами прикреплены к фланцам, предназначенным для установки на трубопроводе подачи газа с уплотнительными кольцами, на боковой поверхности наружного кожуха камеры охлаждения установлены уплотнительные кольца и шайбы, прилегающие к фланцам и закрепленные болтовыми соединительными элементами.
Figure 00000001
The temperature controller, including a cooling chamber, equipped with an outer casing and designed to be installed on the gas supply pipe, pre-filled with liquid and equipped with inlet and outlet openings, which are designed to install the fittings for supplying them from the atmosphere and venting gas into the atmosphere, respectively, from two the ends of the cooling chamber, the upper and lower covers are bolted by connecting elements to flanges intended for installation on a gas supply pipeline with a gasket Itel rings, on the side surface of the outer casing of the cooling chamber, sealing rings and washers are installed adjacent to the flanges and secured by bolted connecting elements.
Figure 00000001
RU2015118922/03U 2015-05-20 2015-05-20 STAND TEMPERATURE REGULATOR FOR RESEARCH OF LIQUID LIFT USING GAS RU158539U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015118922/03U RU158539U1 (en) 2015-05-20 2015-05-20 STAND TEMPERATURE REGULATOR FOR RESEARCH OF LIQUID LIFT USING GAS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015118922/03U RU158539U1 (en) 2015-05-20 2015-05-20 STAND TEMPERATURE REGULATOR FOR RESEARCH OF LIQUID LIFT USING GAS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU158539U1 true RU158539U1 (en) 2016-01-10

Family

ID=55072000

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015118922/03U RU158539U1 (en) 2015-05-20 2015-05-20 STAND TEMPERATURE REGULATOR FOR RESEARCH OF LIQUID LIFT USING GAS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU158539U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU77405U1 (en) INSTALLING AN INTEGRATED GAS PREPARATION
RU158539U1 (en) STAND TEMPERATURE REGULATOR FOR RESEARCH OF LIQUID LIFT USING GAS
CN208477399U (en) Rapidly and efficiently cooling control temperature controlling machine
CN102749202B (en) Engine running-in rack water circulation system
RU118354U1 (en) STAND FOR RESEARCH OF CONDITIONS OF LIFT LIFT WITH USE OF GAS
CN205909988U (en) COREX stove cooler water leakage detection device
RU133194U1 (en) STAND FOR RESEARCH OF GAS-HYDRODYNAMIC PROCESSES
RU131078U1 (en) STAND FOR RESEARCH OF CONDITIONS OF LIFT LIFT WITH USE OF GAS
CN107463188A (en) A kind of coal Emulation Concentration in Coal Mine intelligence matching device
RU131080U1 (en) STAND FOR RESEARCH OF CONDITIONS OF LIFT LIFT WITH USE OF GAS
CN114112875B (en) Test device for simulating underground condensate water corrosion
RU129553U1 (en) STAND FOR RESEARCH OF CONDITIONS OF LIFT LIFT WITH USE OF GAS
RU2799026C1 (en) Method and device for studying the movement of gas-liquid mixtures in wells, as well as flowlines and pipelines from wells
CN201892640U (en) Cold and hot water cycling tester for thin-wall stainless steel pipeline system
KR101491609B1 (en) Heating and cooling device for mold
RU146825U1 (en) DEVICE FOR TESTING SEPARATION EQUIPMENT
KR20110035298A (en) Test device for actuator
RU119803U1 (en) STAND FOR RESEARCH OF CONDITIONS OF LIFT LIFT WITH USE OF GAS
RU126756U1 (en) STAND FOR RESEARCH OF GAS-HYDRODYNAMIC PROCESSES
RU131079U1 (en) STAND FOR RESEARCH OF GAS-HYDRODYNAMIC PROCESSES
RU48581U1 (en) INSTALLATION FOR MODELING NATURAL CONDITIONS FOR WORKING GAS, GAS-CONDENSATE AND OIL DEPOSITS
RU123833U1 (en) STAND FOR RESEARCH OF CONDITIONS OF LIFT LIFT WITH USE OF GAS
RU118355U1 (en) STAND FOR STUDYING LIQUID FILTRATION
CN108107180B (en) High low constant temperature gas diffusion initial velocity and diffusion initial velocity measuring equipment
CN115219547A (en) Wellhead steam dryness monitoring device and wellhead steam dryness monitoring method