RU1838764C

RU1838764C - Device for measuring discharge of oil well

Info

Publication number: RU1838764C
Application number: SU4954496A
Authority: RU
Inventors: Виктор Терентьевич Дробах; Елена Викторовна Дробах
Original assignee: В.Т.Дробах и Е.В.Дробах
Priority date: 1991-06-10
Filing date: 1991-06-10
Publication date: 1993-08-30

Abstract

Использование: в нефтедобывающей промышленности в системах сбора нефти и газа на промыслах. Сущность изобретени : в устройстве дл измерени дебита скважин , содержащем газосепаратор с входным патрубком Дл газожидкостной смеси и двум выходными лини ми, одна из которых дл газа, а друга дл жидкости, и в ней последовательно установлены счетчик жидкости , клапан и газовый сборник, причем в газосепараторе установлен поплавковый уровнемер, управл ющий заслонкой, установленной на газовой линии, соединенной с выходом устройства, в клапане привод штока выполнен в виде пружины с герметичной перегородкой, клапан выполнен в виде цилиндрического корпуса, внутри которого расположены герметическа перегородка. Изобретете относитс к нефтедобывающей промышленности и может быть применено в системах сбора нефти и газа на промыслах. Цель изобретени - повышение точности измерени и надежности в работе с одновременным упрощением конструкции. выполненна в видесильфона, шток, проход щий через внутреннюю полость сильфона и охваченный пружиной, тарелка, выпол- . пенна ступенчатой в виде двух цилиндров различного диаметра с уплотнительным элементом на верхнем цилиндре большего диаметра, введенный посто нный магнит, закрепленный на верхнем конце штока и расположенный между двум введенными в верхнюю часть цилиндрического корпуса магнитопроводами, при этом сильфон верхней частью прикреплен к нижнему магнито- проводу, нижней частью - к штоку, а седло выполнено ступенчатым в основании цилиндрического корпуса, внутренн полость которого над сильфоном св зана с газосборником, а нижн часть цилиндрического корпуса снабжена входными отверсти ми , диаметры сильфона и тарелки клапана относ тс между собой в пределах 1,5-1,85, а соотношение диаметров цилиндров тарелки и седла наход тс в пределах 1,1-1,4, объемы верхней полости цилиндрического корпуса и газосборника выбираютс из соотношени VC6« VK, a магнитопровод выполнен с возможностью вертикального перемещени . 4 з.п. ф-лы, 1 ил. На чертеже дана принципиальна схема предлагаемого устройства. Устройство состоит из сепаратора 1, счетчика жидкости 5, клапана 6 и газосборника 18, установленных на выходном трубопроводе 19. Сепаратор снабжен поплавковым уровнемером 4. св занным с 00 00 00 VI о 00Usage: in the oil industry in oil and gas collection systems in the fields. The inventive device for measuring the flow rate of wells, containing a gas separator with an inlet pipe For a gas-liquid mixture and two outlet lines, one of which is for gas and the other for liquid, and in it are installed a liquid meter, a valve and a gas collector, the gas separator is equipped with a float level transmitter that controls the valve installed on the gas line connected to the device output; the valve actuator in the valve is made in the form of a spring with a sealed partition, the valve is made in the form a cylindrical body, within which a hermetic partition is located. The invention relates to the oil industry and can be used in oil and gas collection systems in the fields. The purpose of the invention is to improve measurement accuracy and operational reliability while simplifying the design. made in the form of a bellows, a rod passing through the internal cavity of the bellows and covered by a spring, plate, made. stepped foam in the form of two cylinders of various diameters with a sealing element on the upper cylinder of a larger diameter, a permanent magnet introduced, fixed on the upper end of the rod and located between two magnetic circuits introduced into the upper part of the cylindrical body, while the bellows is attached to the lower magnetic wire with the upper part , the lower part - to the stem, and the saddle is made stepwise at the base of the cylindrical body, the inner cavity of which is connected to the gas collector above the bellows, and the lower part b the cylindrical body is provided with inlets, the diameters of the bellows and the valve disc are between 1.5-1.85, and the ratio of the cylinder diameters of the plate and the seat are 1.1-1.4, the volumes of the upper cylindrical cavity the housing and the gas collector are selected from the ratio VC6 VK VK, and the magnetic circuit is vertically movable. 4 s.p. f-ly, 1 ill. The drawing shows a schematic diagram of the proposed device. The device consists of a separator 1, a liquid counter 5, a valve 6 and a gas collector 18 installed on the outlet pipe 19. The separator is equipped with a float level gauge 4. connected to 00 00 00 VI about 00

Description

газовой заслонкой 2, установленной на газовой линии 3,gas damper 2 installed on the gas line 3,

Клапан б имеет привод 16. состо щий из корпуса -цилиндра 7, внутри которого расположен штока 10, св занный с герметич- ной перегородкой, выполненной в виде сильфона 11, посто нным магнитом 9. пружиной 15 и тарелкой клапана 14. Тарелка клапана снабжена уплотнителем 13, расположенным у основани верхнего цилиндра тарелки.The valve b has an actuator 16. consisting of a cylinder body 7, inside of which there is a rod 10 connected to an airtight partition made in the form of a bellows 11, a permanent magnet 9. a spring 15 and a valve disc 14. The valve disc is equipped with a seal 13 located at the base of the upper cylinder of the plate.

После клапана установлен газосборник 18, соединенный трубкой 17с верхней полостью привода 16. Нижн часть корпуса-цилиндра 7 имеет каналы 12 дл подвода жидкости.After the valve, a gas collector 18 is installed, connected by a tube 17c to the upper drive cavity 16. The lower part of the cylinder body 7 has channels 12 for supplying liquid.

Устройство работает следующим образом . Поступающа в сепаратор 1 продукци скважины повышает в нем давление, которое воздействует на тарелку клапан 14, при- жима его к седлу и на сильфон 11, создава усили на открытие клапана. Открытию клапана преп тствуют также усилие пружины 18 и посто нного магнита 9. При повышении перепада давлени в сепараторе 1 итрубрп- роводе 19 после клапана расчетной величи- ны, обусловленной диаметрами сильфона и тарелки клапана, усили ми пружины и посто нного магнита, тарелка клапана приоткроетс . Одновременно посто нный магниты отходит от нижнего магнитопрово- да и его противодействие открытию клапана резко уменьшаетс . The device operates as follows. The well production coming into the separator 1 increases the pressure in it, which acts on the poppet valve 14, presses it against the seat and on the bellows 11, creating an effort to open the valve. The opening of the valve is also prevented by the force of the spring 18 and the permanent magnet 9. When the pressure drop in the separator 1 and the pipe 19 after the valve of the calculated value is increased, due to the diameters of the bellows and the valve plate, the forces of the spring and the permanent magnet, the valve plate will open . At the same time, the permanent magnets depart from the lower magnetic core and its resistance to valve opening is sharply reduced.

В начальный момент открыти тарелки клапана жидкость попадает под верхний ци- линдр тарелки, в результате уменьшаетс усилие, действующее на закрытие клапана, и облегчаетс его открытие. При дальнейшем перемещении тарелки клапана со штоком , вверх, усилие, преп тствующее открытию, исчезает.At the initial moment of opening the valve discs, the liquid enters under the upper cylinder of the disc, as a result, the force acting on the valve closure is reduced and its opening is facilitated. With further movement of the valve disc with the stem up, the force preventing the opening disappears.

При достижении верхнего положени посто нный магнит соприкасаетс с магни- топроводом и усилие пружины, направленное на закрытие, уменьшаетс . В результате открыти клапана жидкость из сепаратора проходит в сборный коллектор через счетчик 5, с помощью которого фиксируетс ее количество.When the upper position is reached, the permanent magnet comes into contact with the magnet conductor and the force of the spring directed towards closing is reduced. As a result of opening the valve, liquid from the separator passes into the collection manifold through the counter 5, by means of which its quantity is fixed.

По мере опорожнени сепаратора пере- пад давлений снижаетс и при расчетном значении происходит отрыв магнита от верхнего регулируемого магнитопровода, усилие , направленное на закрытие клапана и оказываемое пружиной, увеличиваетс , и шток с клапаном устремл етс на закрытие. При подходе тарелки клапана к седлу это усилие возрастает вначале за счет воздействи потока на малый цилиндр тарелки, а затем и на большой, а в конце хода клапанаAs the separator is emptied, the differential pressure decreases and, at the calculated value, the magnet detaches from the upper adjustable magnetic circuit, the force directed to closing the valve and exerted by the spring increases, and the stem with the valve rushes to close. When the valve disc approaches the seat, this force increases initially due to the effect of flow on the small cylinder of the plate, and then on the large cylinder, and at the end of the valve stroke

вступает во взаимодействие с магнитопр о- водом 8 посто нный магнит 9. Таким образом обеспечиваетс надежное закрытие клапана.a permanent magnet 9 interacts with the magnetic core 8. Thus, the valve closes reliably.

После закрыти клапана прекращаетс поток жидкости в трубопроводе 19 и работа счетчика 5. Измерение жидкости, поступающей от скважины, будет продолжено при открытии клапана.After closing the valve, the flow of liquid in the pipe 19 and the operation of the counter 5 are stopped. The measurement of the fluid coming from the well will continue when the valve is opened.

Дл эффективного обеспечени турбулентного течени жидкости в измерительном устройстве, т.е. моментов срабатывани клапана .на открытие и закрытие, соотношение диаметров тарелки клапана и сильфона-поршн должна быть в пределах 1,5-1,85. Это соотношение получено расчет- но-экспериментальным путем.In order to efficiently provide turbulent fluid flow in a measuring device, i.e. moments of operation of the valve. for opening and closing, the ratio of the diameters of the valve disc and the bellows-piston should be in the range of 1.5-1.85. This ratio was obtained by calculation and experimentally.

Предлагаемое устройство обладает следующими преимуществами в сравнении с существующими:The proposed device has the following advantages compared to existing ones:

- обеспечивает посто нство пределов срабатывани клапана при меньших значени х перепада давлени , что позвол ет снизить протечки и тем самым повысить точность измерени и надежность работы;- ensures that the valve limits are constant at lower differential pressures, which reduces leakage and thereby improves measurement accuracy and reliability;

- повышает надежность работы в несколько раз за счет возможности уменьшени пар, трени в несколько раз, довед их до двух-трех, а это, в свою очередь, уменьшает протечки привода и способствует по- вЫшению точности измерени ;- increases the reliability by several times due to the possibility of reducing pairs, friction by several times, bringing them up to two or three, and this, in turn, reduces the leakage of the drive and improves the accuracy of measurement;

- снижаетс в несколько раз металлоемкость и трудоемкость изготовлени клапана за счет обеспечени возможности уменьшени количества узлов и деталей, уменьшение же количества деталей повышает надежность;- the metal consumption and laboriousness of manufacturing the valve is reduced by several times due to the possibility of reducing the number of units and parts, while reducing the number of parts increases reliability;

- обеспечивает снижение эксплуатационных затрат на обслуживание, ремонт и проверку за счет выполнени привода в виде единого корпуса-цилиндра, в свою очередь , единый блок резко повышает надежностные характеристики системы.- provides a reduction in operating costs for maintenance, repair and inspection due to the implementation of the drive in the form of a single cylinder body, in turn, a single unit dramatically increases the reliability characteristics of the system.

Введени совокупности взаимосв занных существенных признаков позволит получить совокупность положительных качеств, которые дополн ют одно другим, позвол ют получить сверхсуммарный эффект.The introduction of a set of interrelated essential features will allow us to obtain a set of positive qualities that complement one another, allow you to get the supertotal effect.

Предварительные испытани , проведенные автором на стендах и объекте в НГДУ Туймазанефть, позволили подтвердить получение перечисленных выше новых положительных качеств, таких, как высока точность и надежность измерени дебита нефти при относительно простой конструкции узла системы в целом.Preliminary tests conducted by the author at the test benches and facility at Tuymazaneft Oil and Gas Production Facility confirmed the receipt of the above new positive qualities, such as high accuracy and reliability of measuring the oil production rate with a relatively simple design of the system unit as a whole.

Claims

1. Device for measuring the flow rate of an oil well containing a gas separator with a float sensor, with an input

a nozzle for the gas-liquid mixture and two outlet lines, one of which is for gas and the other for liquid, and a liquid meter, valve, plate with stem, seat and gas collector are installed in series in it. moreover, the float sensor is connected to a damper mounted on hectares; $ of the new line, and the stem drive is made into a vice spring with a sealed partition

u then

by a sealing element, and with that. that, in order to increase reliability and reliability, the valve is made in

vice cylindrical body, inside of which there is a tight seal, made in the form of a piston-piston, a rod passing through the internal cavity of the bellows-piston and covered by a spring, a plate made of two cylinders of various diameters with a sealing elec With a piece on the upper larger diameter of the cylinder, a permanent magnet is introduced, fastened at the upper end of the rod and placed between two inserted

behind the back of the cylindrical body

0

5

0

by magnetic cores, while the bellows-piston is attached with the upper part to the lower magnetic circuit. the lower part is to the stem, and the saddle is made stepwise at the base of the cylindrical body, the inner cavity of which is connected to the gas collector above the bellows-piston, and the lower part of the cylindrical body is provided with inlet openings.

2. The device according to claim 1, characterized in that the ratio of the diameter of the bellows-piston to the diameter of the plate is in the range of 1.5-1.85.

3. The device of pop. 1, characterized in that the ratio of the diameter of the plate to the diameter of the saddle is in the range 1.1-1A

4. Device pop. 1, characterized in that the upper magnetic circuit is made with the possibility of vertical movement.

5. Device pop. 1, characterized in that the volumes of the upper cavity of the cylindrical body Vie and the gas collector Vce 5 are selected from the ratio VC6 "V.