RU2026976C1 - Piston flowmeter for measuring flows of oil well products - Google Patents
Piston flowmeter for measuring flows of oil well products Download PDFInfo
- Publication number
- RU2026976C1 RU2026976C1 SU4933011A RU2026976C1 RU 2026976 C1 RU2026976 C1 RU 2026976C1 SU 4933011 A SU4933011 A SU 4933011A RU 2026976 C1 RU2026976 C1 RU 2026976C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- plunger
- plungers
- distributor
- rod
- cylinder
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначается для замера дебита скважин при добыче нефти штанговыми скважинными насосами, приводимыми в действие с помощью балансирного шатунно-кривошипного станка-качалки и гидроприводных установок. The invention relates to the oil and gas industry and is intended for measuring the flow rate of wells during oil production by sucker rod pumps driven by a balancing crank-rocking pump-rocking machine and hydraulic drive units.
Поршневой дебитомер устанавливается непосредственно у устья скважины и служит для замера потока продукции нефтяных скважин без предварительного разделения жидкой и газовой фаз. A piston flow meter is installed directly at the wellhead and serves to measure the flow of oil wells without prior separation of the liquid and gas phases.
Известен дебитомер, точность измерения которого достигается за счет двухплунжерного затвора, имеющего две плоскости уплотнения, расположенные одна к другой под углом 90о, что позволяет исключить обратный переток жидкости в скважину.A known flow meter, the accuracy of which is achieved due to a two-plunger shutter having two sealing planes located one to another at an angle of 90 about , which eliminates the backflow of fluid into the well.
Известны индуктивный датчик дебита и датчик с дистанционной передачей [2] . Индуктивный датчик дебита принят в качестве прототипа. Датчики дебита не фиксируют промежуточного значения дебита жидкости, это является основным недостатком датчика. Датчик дебита, содержащий шарик из магнитного материала, немагнитный цилиндр с наружной эл.обмоткой, седло клапана и пружину, не может надежно исключить переток жидкости обратно в скважину из-за малой площади соприкосновения шарика и седла клапана. Known inductive flow sensor and sensor with remote transmission [2]. The inductive flow sensor is adopted as a prototype. The flow sensors do not record an intermediate fluid flow rate, this is the main disadvantage of the sensor. The flow sensor containing a ball of magnetic material, a non-magnetic cylinder with an external electric winding, a valve seat and a spring cannot reliably exclude the flow of fluid back into the well due to the small contact area between the ball and the valve seat.
Цель изобретения - повышение точности замера дебита неотсепарированной жидкости без применения дифференцированного способа определения дебита, повышение надежности контроля работы скважинного штангового насоса. The purpose of the invention is to increase the accuracy of measuring the flow rate of unseparated fluid without using a differentiated method for determining the flow rate, improving the reliability of monitoring the operation of a well pump.
Это достигается тем, что замерной цилиндр имеет внутренний диаметр и ход поршня такие же, какие имеет штанговый насос (внутренний диаметр и ход плунжера), установленный в замеряемой скважине. This is achieved by the fact that the metering cylinder has an inner diameter and the piston stroke is the same as the sucker rod pump (inner diameter and plunger stroke) installed in the measured well.
На фиг.1 представлен поршневой дебитомер, содержащий замерной цилиндр и двухплунжерный распределитель, и соединяющие их трубы; на фиг.2 - схема работы дебитомера; на фиг.3 - перегородка; на фиг.4 - роликовый толкатель с нажимной тарелкой; на фиг.5 - поршень замерного цилиндра; на фиг.6 и 7 - штоки контроля. Figure 1 presents a piston flow meter containing a metering cylinder and a two-plunger distributor, and pipes connecting them; figure 2 - scheme of the flow meter; figure 3 is a partition; figure 4 - roller pusher with a pressure plate; figure 5 - piston metering cylinder; Fig.6 and 7 - control rods.
Поршневой дебитомер включает замерной цилиндр 1. Внутренний диаметр замерного цилиндра равен внутреннему диаметру цилиндра штангового насоса, установленного в замеряемой скважине. Высота замерного цилиндра 1 имеет размеры, позволяющие поршню 2 замерного цилиндра 1 совершать такие же движения, какие совершает плунжер штангового насоса. The piston flow meter includes a metering cylinder 1. The inner diameter of the metering cylinder is equal to the inner diameter of the cylinder of the sucker rod pump installed in the measured well. The height of the metering cylinder 1 has dimensions that allow the
Например: внутренний диаметр цилиндра штангового насоса - 38 мм, длина хода полированного штока, равная длине хода плунжера штангового насоса, установленного в скважине, - 900 мм (Муравьев. Справочник мастера по добыче нефти. М. : Гостопиздат, 1958, с.61, табл.35). Значит, замерной цилиндр 1 должен иметь внутренний диаметр 38 мм и высоту, позволяющую поршню 2 перемещаться на расстояние не более 900 мм. For example: the internal diameter of the cylinder of the sucker rod pump is 38 mm, the stroke length of the polished rod equal to the stroke length of the plunger of the sucker rod pump installed in the well is 900 mm (Muravyov. Oil production master's guide. M.: Gostopizdat, 1958, p. 61, tab. 35). Therefore, the metering cylinder 1 must have an internal diameter of 38 mm and a height that allows the
Поршень 2 выполнен из магнитного материала, закреплен на штоке 3 с помощью гайки 4. Цилиндр 1 нижним концом ввернут на резьбе в опорный проходной угольник 5. На верхний конец цилиндра 1 навернут сальник 6 с возможностью прохождения через него штока 3. The
Цилиндр 1 из немагнитного материала, на высоте, необходимой для контроля, установлены катушки обмотки 7. Двухплунжерный затвор выполняет роль распределителя в порядке скважина - замерной цилиндр, замерной цилиндр - трубопровод промыслового сбора нефти. Двухплунжерный затвор содержит цилиндрический корпус 8, снизу к нему приварена из труб скоба 9 с соединительным фланцем 10. Фланцем 10 скоба 9 через фланец 11 соединена с вертикальной трубой 12. Нижним концом она приварена к проходному опорному угольнику 13. Проходные опорные угольники 5 и 13 соединены между собой приваренной к ним трубой 14. Cylinder 1 made of non-magnetic material, at the height necessary for control, winding coils are installed 7. The double-plunger shutter acts as a distributor in the order of the well - metering cylinder, metering cylinder - oil field collection pipeline. The two-plunger shutter comprises a
В местах, где к корпусу 8 приварена трубная скоба 9, имеются два отверстия 15 и 16. Во внутреннюю полость корпуса 8 вставлены сменные втулки 17 и 18. Перегородка 19 имеет отверстия 20, что делает ее проницаемой. Втулка 17, вставленная в корпус 8, образует входную полость. Втулка 17 имеет отверстие 21. При совмещении отверстия 15 в корпусе с отверстием 21 во входной втулке 17 образуется входное окно 22, а при совмещении отверстия 16 в корпусе с отверстием 23 в выходной втулке 18 образуется выходное окно 24. Во входной полости втулки 17 находится плунжер 25. Между перегородкой 19 и плунжером 25 установлена пружина 26, в выходной полости внутри втулки 18 - плунжер 27. Плунжеры 25 и 27 соединены штоком 28, который ввернут в плунжер 25, а плунжер 27 на штоке закреплен гайкой 29. Шток 28 через перегородку 19 проходит свободно без уплотнения. На выходе из выходной полости цилиндрической части корпуса 8 установлена регулировочная втулка 30 (если в этом есть необходимость). С торцовых сторон на цилиндрическую часть корпуса 8 надеты фланец 31 на входную полость, фланец 32 на выходную полость. Цилиндрическая часть корпуса 8 с фланцами 31 и 32 приставляются к фланцу 33, приваренному к выкидной линии скважины 34, и все они стягиваются шпильками 35. Внутреннее пространство замерного цилиндра 1 над поршнем 2 через обратный клапан и задвижку соединено с трубопроводом промыслового сбора нефти разгрузочной трубой 36. In places where a
Поршневой дебитомер работает следующим образом. Piston flow meter works as follows.
При движении головки балансира 37 и насосных штанг 38 вверх движущийся в то же время вверх плунжер штангового насоса 39 поднимает столб жидкости, находящейся над ним в насосных подъемных трубах. При этом определенный объем жидкости вытесняется из подъемных труб в выкидную линию 34. Давление жидкости в выкидной линии увеличивается, давит на плунжер 25 распределителя 8, плунжер 25 отодвигается, сжимает пружину 26 и открывает окно 22. Плунжер 25, отодвигаясь под действием поднятой на поверхность жидкости, через шток 28 отодвигает на такое же расстояние плунжер 27. Плунжеры встают в положение а (фиг.2), когда входное окно 22 открыто, а выходное окно 24 закрыто. Запирающимися плоскостями являются две: торцовая плоскость 40 плунжера 27 и кольцевая выточка на вставке 30, а если ее нет, то кольцевая выточка 41 фланца 32. Это вертикальная плоскость уплотнения, а поверхность соприкосновения плунжера 27 с втулкой 18 образуют горизонтальную плоскость уплотнения. При таком положении плунжеров 25 и 27 жидкость движется по соединительной трубе 14, поступает в замерной цилиндр 1, давит на поршень 2, который будет двигаться вверх вместе со штоком 3. Верхний конец штока 3 "догоняет" головку балансира, 37 при этом замерной цилиндр 1 заполняется неотсепарированной жидкостью. Когда балансир станка-качалки 37 движение вверх прекратит, движение жидкости остановится. Плунжеры 25 и 27 под действием пружины 26 займут положение б, входное окно 22 закроется плунжером 25. Плунжер 27 откроет окно 24. Головка балансира 37 начнет двигаться вниз, роликом 42 толкателя 43 головка балансира 37 фиг.2 надавит на нажимную тарелку 44 штока 3, будет перемещать через шток 3 поршень замерного цилиндра 2 и вытеснять жидкость обратно в распределитель 8, а из него через окно 24 - в трубопровод сбора нефти. В скважину жидкость пройти не может, плунжер 25 прижмется торцовой поверхностью 45 к плоской кольцевой выточке 46, чем образует вертикальную плоскость уплотнения, а поверхность соприкосновения плунжера 25 и втулки 17 - горизонтальную плоскость уплотнения. Обратный переток жидкости в скважину будет исключен. При каждом движении вверх поршень пересекает пространство замерного цилиндра 1 на уровне установки катушек обмотки 7, что позволяет передать на расстояние сигнал о наполнении замерного цилиндра. When the head of the balancer 37 and the
Через какое-то время работы скважины количество поднятой на поверхность жидкости уменьшается, тогда плунжер 27 не будет доходить до поверхности кольцевой выточки 41 на фланце 32, а сам плунжер не будет перекрывать окно 24. Часть жидкости пройдет через образовавшуюся неплотность, минуя замерной цилиндр 1. Если по технологическим условиям скважина еще может работать, надо ликвидировать отсутствие соприкосновения плунжера 27 с плоской кольцевой выточкой 41. Можно применять один или два из четырех способов:
- шток 28 вывернуть, удлинить его на расстояние, необходимое для надежного соприкосновения плунжера 27 с плоской кольцевой выточкой 41;
- втулку 17 и плунжер 25 заменить на меньший диаметр;
- между плунжером 27 и штоком 28, т.е. на опорный выступ 47, установить шайбу такой толщины, какая необходима для удаления и надежного соприкосновения плунжера 22 с плоской кольцевой выточкой 41;
- между корпусом распределителя 8 и фланцем 32 установить втулку 30 с выступом вовнутрь цилиндра.After some time of the well’s operation, the amount of liquid raised to the surface decreases, then the
- unscrew the
- replace the
- between the
- between the
Поршень замерного цилиндра 2 (фиг.5) включает поршень 2, шток 3, гайку крепления 4, шайбы нажимные 48, манжету уплотнения 49. The piston of the metering cylinder 2 (Fig. 5) includes a
Для контроля наличия соприкосновения плоскости 40 плунжера 27 и кольцевой выточки 41 на фланце 32 могут быть установлены контрольные штоки. На отводе 50, приваренном к фланцу 32 сальникового устройства 51 с возможностью прохождения через него штока 52, одним концом шток 52 ввернут в гайку 29, закрепляющую одновременно плунжер 27, другой конец выходит за пределы сальника 51. На этом конце штока 52 закреплен магнит 53. На гайку сальника 54 надета немагнитная втулка 55. Снаружи втулки 55 установлены катушки обмотки 56. Перечисленные элементы составляют датчик линейных перемещений, с помощью которого можно контролировать наличие соприкосновения плоскости 40 на плунжере 27 с плоской кольцевой выточкой 41 на фланце 32 с передачей результата на расстояние. To control the presence of contact between the
На фиг.6 изображен ручной способ контроля наличия соприкосновения плоскости 40 плунжера 27 с плоской кольцевой выточкой 41 на фланце 32 без передачи на расстояние. Шток 57 со штоком 28 не соединен и не совершает возвратно-поступательных движений. Во время работы дебитомера надо нажать пальцем на наружный конец штока 57 до соприкосновения его с штоком 28. Отпустить шток 57. При движении от перегородки 19 к фланцу 32 плунжер 27 вытолкнет шток 57. По величине выхода штока 57 определяют наличие соприкосновения плоскости 40 на плунжере 27 с плоской кольцевой выточкой 41 на фланце 32. Figure 6 shows a manual method for monitoring the presence of contact of the
Внутренний диаметр замерного цилиндра 1 и высота этого цилиндра должны быть равны внутреннему диаметру цилиндра и ходу плунжера штангового насоса, установленного в контролируемой скважине. Это условие выполняется, если необходимо получить замер количества продукции, поднятой на поверхность за один ход плунжера штангового насоса без пересчета. В этом случае дебитомер может быть стационарным и переносным. Замеренную продукцию в цилиндре 1 с зафиксированным в верхнем положении штоком 3 можно везти на расстояние для исследовательских работ. The inner diameter of the metering cylinder 1 and the height of this cylinder should be equal to the inner diameter of the cylinder and the stroke of the plunger of the sucker rod pump installed in the controlled well. This condition is met if it is necessary to obtain a measurement of the quantity of products raised to the surface in one stroke of the plunger of the rod pump without recounting. In this case, the flow meter can be stationary and portable. The measured products in cylinder 1 with the
Поршневой дебитомер может применяться с другими размерами замерного цилиндра 1 фиг. 1, не равными размерам замеряемого штангового насоса (внутренний диаметр, высота хода плунжера). A piston flow meter can be used with other dimensions of the metering cylinder 1 of FIG. 1, not equal to the dimensions of the measured sucker rod pump (inner diameter, stroke height of the plunger).
Поршневой дебитомер является уравновешивающим устройством. При движении штанговой подвески 38 вниз поршень 3 замерного цилиндра оказывает сопротивление этому движению, т. е. выполняет функцию противовеса, появляется возможность уменьшить вес противовесов 58, а при установке сужающего устройства 59 (калиброванного отверстия) на выходе из двухплунжерного распределителя 8 грузы противовесов 58 можно убрать полностью. Piston flow meter is a balancing device. When the
При применении в качестве привода штангового насоса гидроприводных установок дебитомер поршневой также может быть замерным и уравновешивающим устройством. When using hydraulic drives as a rod pump drive, the piston flow meter can also be a metering and balancing device.
В случае разгерметизации устьевого сальника 60 (например, обрыв штанг) поступление продукции в распределитель 8 прекратится. Плунжеры 25 и 27 прекратят движение. Пружина 26 прижмет их в левое крайнее положение, при этом плунжер 25 прижмется торцовой плоскостью 45 к плоской кольцевой выточке 46 на входном фланце 31, а цилиндрической поверхностью перекроет окно 22. Проникновение продукции из трубопровода сбора продукции в скважину и к сальнику 60 будет надежно исключено. Распределитель выполнит роль обратного клапана. In the case of depressurization of the wellhead seal 60 (for example, breakage of the rods), the flow of products into the
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4933011 RU2026976C1 (en) | 1991-04-30 | 1991-04-30 | Piston flowmeter for measuring flows of oil well products |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4933011 RU2026976C1 (en) | 1991-04-30 | 1991-04-30 | Piston flowmeter for measuring flows of oil well products |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2026976C1 true RU2026976C1 (en) | 1995-01-20 |
Family
ID=21572813
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4933011 RU2026976C1 (en) | 1991-04-30 | 1991-04-30 | Piston flowmeter for measuring flows of oil well products |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2026976C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2599674C1 (en) * | 2013-02-26 | 2016-10-10 | Се Чхан ЧОН | Equipment for production and increase of production of crude oil and gas |
RU2608642C1 (en) * | 2015-12-30 | 2017-01-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" (ТИУ) | Method of measuring well flow rate |
CN116464428A (en) * | 2023-05-08 | 2023-07-21 | 山东省微远科技有限公司 | Skid-mounted piston type continuous single-well crude oil metering device |
-
1991
- 1991-04-30 RU SU4933011 patent/RU2026976C1/en active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
1. Акимов В.Ф. Контроль и автоматизация сбора нефти. М.: Недра, 1971, с.10. * |
2. Драготеску Г.Д. Глубиннонасосная добыча нефти. М.: Недра, 1966, с.390, рис.286. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2599674C1 (en) * | 2013-02-26 | 2016-10-10 | Се Чхан ЧОН | Equipment for production and increase of production of crude oil and gas |
RU2608642C1 (en) * | 2015-12-30 | 2017-01-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" (ТИУ) | Method of measuring well flow rate |
CN116464428A (en) * | 2023-05-08 | 2023-07-21 | 山东省微远科技有限公司 | Skid-mounted piston type continuous single-well crude oil metering device |
CN116464428B (en) * | 2023-05-08 | 2023-11-03 | 山东省微远科技有限公司 | Skid-mounted piston type continuous single-well crude oil metering device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69703734T2 (en) | DEVICE FOR CHECKING THE PUMP-OFF | |
US5394339A (en) | Apparatus for analyzing oil well production fluid | |
RU98120356A (en) | CORIOLIS AUTOMATIC EMERGENCY CONTROLLER | |
US3390580A (en) | Sample systems | |
RU2026976C1 (en) | Piston flowmeter for measuring flows of oil well products | |
US2426369A (en) | Sampler | |
WO2007142554A9 (en) | Device for testing crude oil and gas | |
US3551071A (en) | Flow no-flow device | |
US3958092A (en) | Apparatus for discriminating between liquid and gaseous flow | |
CN109403951B (en) | Three-phase metering integrated device for oil well | |
RU2344320C1 (en) | Method for control of water-driven pump set of oil-producing wells and device for its realisation | |
RU2140538C1 (en) | Method of measurement of flow rate in nonuniform motion of liquid | |
CN109114432B (en) | Volumetric metering station in the form of a single well with a high degree of automation | |
RU2779511C1 (en) | Installation for testing borehole rod pumps | |
US2405697A (en) | Oil well sand pump | |
RU1790737C (en) | Well sucker-rod pump operation control device | |
RU2322590C2 (en) | Decompressor | |
RU2826087C1 (en) | Hydraulic drive of sucker-rod pump | |
US2023405A (en) | Slush pump | |
RU2791096C1 (en) | Installation for testing oil well pumps | |
SU819398A1 (en) | Well sucker-rod pumpe unit | |
RU165390U1 (en) | INSTALLATION OF A Borehole Hydraulic Piston Pumping Unit For Oil Production | |
RU2305827C1 (en) | Measuring press for investigation of oil | |
SU471474A1 (en) | Submersible pump | |
SU859619A1 (en) | Apparatus for locating leakage in operational strings of the borehole |