RU2212634C2

RU2212634C2 - Liquid dosing apparatus

Info

Publication number: RU2212634C2
Application number: RU2001125190/28A
Authority: RU
Inventors: М.У. Кадыров; С.В. Крупин; В.П. Барабанов; Ф.И. Юсупов; Б.М. Кадыров
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Мембрана"
Priority date: 2001-09-13
Filing date: 2001-09-13
Publication date: 2003-09-20

Abstract

FIELD: oil producing industry. SUBSTANCE: invention relates to dosing apparatuses and flowmeters for liquids getting out under pressure from reservoirs, tanks and large-tonnage containers used oil in fields. Effective dosing is provided owing to the fact that in apparatus consisting of housing, supply branch pipe, let out branch pipe and calibrated head, supply branch pipe is installed square to housing axis, and transparent cylindrical measuring tube, diameter 20-40 mm, and height providing visual control of liquid level in tube, is installed on drain tube of let out branch pipe. Measuring tube is graduated to tolerable liquid flow range, each division mark on measuring tube corresponds to definite liquid flow rate. EFFECT: improved efficiency of dosing. 2 dwg

Description

Изобретение относится к дозирующим устройствам и расходомерам для дозирования жидкостей, истекающих под напором жидкости из резервуаров, цистерн и многотоннажных емкостей, и может найти применение на нефтепромысловых работах в нефтедобывающей отрасли промышленности. The invention relates to dispensing devices and flow meters for dispensing liquids flowing out under pressure from liquids from tanks, tanks and multi-tonnage containers, and may find application in oilfield operations in the oil industry.

При проведении работ на нефтепромыслах, связанных с закачкой через нагнетательные и добывающие скважины в нефтеносный пласт смеси из двух и трех химических реагентов для повышения его нефтеотдачи, необходимо соблюдать объемные соотношения применяемых реагентов при подаче их одновременно из различных автоцистерн в специальную буферную емкость на смешение. Однако истечение жидкости из емкости под напором самой жидкости происходит при непрерывном изменении /уменьшении/ напора, приводящем к непрерывному уменьшению скорости истечения жидкости из сливного патрубка /Гидравлика, Е.З. Рабинович, М. : Недра, 1980, с.66-72, 82-89, 175-178/. В результате этого происходит постепенное уменьшение количества истекающей жидкости и, как следствие этого, возникает нарушение количественных соотношений у применяемых химических реагентов, приводящее к образованию пробок в скважинах и закупорке призабойных зон. Поэтому точное дозирование реагентов при их смешении технологически очень ответственная операция. When carrying out work in oil fields related to the injection of a mixture of two and three chemical reagents through oil and production wells into the oil-bearing formation to increase its oil recovery, it is necessary to observe the volume ratios of the reagents used when feeding them simultaneously from various tankers to a special mixing buffer tank. However, the outflow of fluid from the tank under the pressure of the fluid itself occurs with a continuous change / decrease / pressure, leading to a continuous decrease in the rate of fluid outflow from the drain pipe / Hydraulics, E.Z. Rabinovich, M.: Nedra, 1980, p. 66-72, 82-89, 175-178 /. As a result of this, a gradual decrease in the amount of outflowing fluid occurs and, as a result of this, a violation of the quantitative ratios of the chemicals used, leading to the formation of plugs in the wells and blockage of the bottom-hole zones. Therefore, the precise dosing of the reagents when mixing them is technologically very important operation.

Известен дозатор жидкости, состоящий из корпуса с внутренним напорным баком, переливной трубки, перегородок, поворотной дозирующей трубы с гребенкой, регулирующего исполнительного механизма и трубы для слива избыточной жидкости /Дозатор. А.С. 346223, МКИ В 67 d 5/00, от 28.07.72 г., Бюл. 23/. Работает дозатор следующим образом. Жидкость из исходной емкости подают в напорный бак. Оттуда через дозирующую трубу она поступает самотеком в смеситель. Избыточная жидкость отделяется гребенкой и самотеком поступает в корпус. Из корпуса через сливную трубу под давлением избыточная жидкость перегоняется в исходную емкость. Недостатки дозатоpa. Сложное конструктивное исполнение регулирующего исполнительского механизма делает применение дозатора в полевых условиях неэффективным. Для перекачки избыточной жидкости в исходную емкость нужен дополнительный насосный агрегат. При перекачке химических реагентов под давлением часто происходит изменение их физико-химических свойств, что недопустимо. Known liquid dispenser, consisting of a housing with an internal pressure tank, an overflow tube, partitions, a rotary metering pipe with a comb, a regulating actuator and a pipe for draining excess fluid / Dispenser. A.S. 346223, MKI B 67 d 5/00, dated July 28, 72, Bull. 23 /. The dispenser works as follows. The liquid from the original tank is fed into a pressure tank. From there, it flows by gravity into the mixer through a metering pipe. Excess fluid is separated by a comb and flows by gravity into the housing. From the housing through the drain pipe under pressure, the excess liquid is distilled into the original container. Disadvantages of the dispenser. The sophisticated design of the regulatory execution mechanism makes the use of the dispenser in the field ineffective. To pump excess fluid into the original tank, an additional pumping unit is needed. When pumping chemical reagents under pressure, their physicochemical properties often change, which is unacceptable.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является дозатор жидкости, состоящий из корпуса, подводящего патрубка, установленного тангенциально относительно оси корпуса, трубки для перелива избыточной жидкости, калиброванной насадочной трубки /Дозатор жидкости. А.С. 321466, МКИ В 67 d 5/00, от 19.11.71 г. , Бюл. 35/. Дозирование жидкости осуществляется следующим образом. Из исходной емкости жидкость поступает под напором в корпус через подводящий патрубок, приобретает вращательное движение относительно оси корпуса и, достигнув сливного патрубка, начинает истекать из калиброванной насадки. Требуемый расход жидкости устанавливается только при полном заполнении корпуса. Излишки жидкости переливаются через сливную трубку в специальный приемник и оттуда перекачиваются насосом в исходную емкость. Closest to the proposed invention is a fluid dispenser, consisting of a housing, a supply pipe mounted tangentially relative to the axis of the housing, a tube for overflow of excess fluid, a calibrated nozzle tube / fluid Dispenser. A.S. 321466, MKI B 67 d 5/00, dated 11/19/71, Bull. 35 /. The dosage of the liquid is as follows. From the initial tank, the liquid enters the housing under pressure through the inlet pipe, acquires a rotational movement relative to the axis of the housing and, having reached the drain pipe, begins to flow out of the calibrated nozzle. The required fluid flow rate is set only when the housing is completely full. Excess liquid is poured through a drain pipe into a special receiver and from there it is pumped to the original tank.

Данный дозатор жидкости неэффективный. Недостатки следующие. Невозможно визуально контролировать расход жидкости, истекающей из дозатора, и устанавливать диапазон изменения расхода жидкости. Вращательное движение входящего в корпус потока жидкости создает гидравлическое сопротивление движению самого потока как в корпусе, так и при истечении из калиброванной насадки. Для перекачки излишней жидкости в исходную емкость нужен насосный агрегат. This fluid dispenser is ineffective. The disadvantages are as follows. It is not possible to visually control the flow rate of the fluid flowing out of the dispenser and to establish the range of variation of the flow rate of the fluid. The rotational movement of the fluid flow entering the housing creates hydraulic resistance to the motion of the flow itself both in the housing and when it expires from a calibrated nozzle. To pump excess fluid into the original tank, you need a pump unit.

Предлагаемое изобретение решает задачу повышения эффективности дозатора жидкости. The present invention solves the problem of increasing the efficiency of the liquid dispenser.

Поставленная задача решается тем, что у дозатора жидкости, состоящего из корпуса, подводящего патрубка, патрубка истечения, калиброванной насадки, подводящий патрубок установлен перпендикулярно оси корпуса, а на сливную трубку установлена прозрачная цилиндрическая мерная трубка диаметром 20-40 мм и высотой, позволяющей вести визуальный контроль за уровнем жидкости в упомянутой трубке, которая при этом отградуирована с помощью делений на допустимый диапазон изменения расхода жидкости, причем каждое деление на мерной трубке соответствует определенной величине расхода жидкости. The problem is solved in that the liquid dispenser, consisting of a housing, a supply pipe, a discharge pipe, a calibrated nozzle, a supply pipe is installed perpendicular to the axis of the housing, and a transparent cylindrical measuring tube with a diameter of 20-40 mm and a height allowing visual control of the liquid level in the mentioned tube, which is then calibrated by dividing by the allowable range of variation of the fluid flow, each division on the measuring tube corresponding a certain value of the fluid flow.

Такое конструктивное выполнение дозатора жидкости позволяет эффективно осуществлять визуальной контроль за расходом истекающей из дозатора жидкости, устанавливать постоянный расход при любой калиброванной насадке, оперативно устанавливать границы изменения расхода. Визуальный контроль проводится по мерной цилиндрической трубке, отградуированной делениями на допустимый диапазон изменения расхода. Каждое деление на мерной трубке соответствует определенному расходу истекающей жидкости. Мерная цилиндрическая трубка выполнена из прозрачного материала. Это необходимо для визуального наблюдения за уровнем жидкости в трубке. Поддержка уровня жидкости в мерной трубке на установленном делении обеспечивает постоянный расход жидкости при истечении из дозатора. При этом увеличение расхода жидкости происходит при повышении уровня жидкости в мерной трубке, а уменьшение - при понижении уровня. Высота мерной трубки берется с учетом устанавливаемого диапазона изменения расхода жидкости. Such a constructive implementation of the fluid dispenser allows you to effectively visually monitor the flow rate of the fluid flowing out of the dispenser, establish a constant flow rate with any calibrated nozzle, and quickly establish the boundaries of the flow rate. Visual control is carried out on a cylindrical measuring tube, graduated by divisions by the allowable range of flow rate changes. Each division on the measuring tube corresponds to a specific flow rate of the outflowing fluid. Measured cylindrical tube made of transparent material. This is necessary for visual observation of the liquid level in the tube. Maintaining the liquid level in the measuring tube on the established division ensures a constant flow of liquid when it flows out of the dispenser. In this case, an increase in fluid flow occurs with an increase in the liquid level in the measuring tube, and a decrease with a decrease in the level. The height of the measuring tube is taken taking into account the set range of fluid flow.

Внутренний диаметр мерной трубки берется равным 20-40 мм. Опыты показали, что при использовании в дозаторе мерной трубки диаметром менее 20 мм возникают трудности у операторов, осуществляющих визуальный контроль за уровнем жидкости в мерной трубке. Данная трудность проявляется в том, что уже на расстоянии более одного метра от дозирующего устройства оператору приходится использовать специальный увеличительный прибор для наблюдения за мениском жидкости в мерной трубке. С применением в дозаторе мерной трубки диаметром более 40 мм точность визуального контроля падает, и связано это с тем, что из-за прохождения жидкости через дозатор в турбулентном режиме столб жидкости в мерной трубке подвержен колебаниям по высоте с большой амплитудой, а это препятствует точному контролю за расходом жидкости, истекающей из дозатора. The internal diameter of the measuring tube is taken equal to 20-40 mm. The experiments showed that when using a metering tube with a diameter of less than 20 mm in the dispenser, difficulties arise for operators exercising visual control of the liquid level in the metering tube. This difficulty is manifested in the fact that already at a distance of more than one meter from the metering device, the operator has to use a special magnifying device to observe the meniscus of liquid in the measuring tube. With the use of a metering tube with a diameter of more than 40 mm in the dispenser, the visual control accuracy decreases, and this is due to the fact that, due to the passage of fluid through the dispenser in a turbulent mode, the liquid column in the metering tube is subject to high-amplitude fluctuations in height, and this prevents accurate control for the flow of fluid flowing from the dispenser.

Установка подводящего патрубка перпендикулярно относительно оси корпуса исключает образование вращательного движения потока жидкости в корпусе и, как следствие уменьшает гидравлическое сопротивление движению потока. Для осуществления точной дозировки жидкости с момента подачи ее в дозатор предусмотрена запорная пробка, которая снимается с отверстия насадки только после заполнения корпуса и мерной трубки жидкостью до уровня. The installation of the inlet pipe perpendicular to the axis of the housing eliminates the formation of rotational motion of the fluid flow in the housing and, as a consequence, reduces hydraulic resistance to the movement of the flow. To ensure accurate dosage of the liquid from the moment it is fed into the dispenser, a stopper is provided, which is removed from the nozzle opening only after filling the housing and the measuring tube with liquid to the level.

На фиг.1 представлена схема предлагаемого дозатора жидкости, а на фиг.2 - вид сверху. Figure 1 presents a diagram of the proposed fluid dispenser, and figure 2 is a top view.

Предлагаемый дозатор жидкости состоит из /см.фиг.1 и фиг.2/: 1 - корпуса, 2 - патрубка для подачи жидкости в дозатор, 3 - патрубка для истечения жидкости, 4 - калиброванной насадки, 5 - мерной цилиндрической трубки, 6 - патрубка для установки мерной трубки, 7 - муфты для крепления мерной трубки, 8 - запорной пробки. The proposed fluid dispenser consists of / see Fig. 1 and Fig. 2 /: 1 - housing, 2 - nozzle for supplying fluid to the dispenser, 3 - nozzle for fluid flow, 4 - calibrated nozzle, 5 - cylindrical tube, 6 - a pipe for installing a measuring tube, 7 - couplings for attaching a measuring tube, 8 - locking plugs.

Работает дозатор жидкости следующим образом. Дозируемая жидкость подается через рукав автоцистерны в корпус 1 через патрубок 2. Заполнив корпус 1, жидкость начинает подниматься по мерной трубке 5. В момент достижения жидкостью деления, соответствующего установленному расходу, открывается запорная пробка 8 и начинается слив жидкости через сливной патрубок 3 и калиброванную насадку 4 в емкость для смешения. Одновременно с поворотом рукоятки сливного вентиля автоцистерны стабилизируется уровень жидкости в мерной трубке 5 на установленном делении. Поддерживая уровень жидкости в мерной трубке 5 на одном и том же делении, сохраняют постоянный расход жидкости при истечении из автоцистерны в емкость на смешение. The fluid dispenser operates as follows. The dosed liquid is supplied through the tanker sleeve to the housing 1 through the nozzle 2. After filling the housing 1, the liquid begins to rise along the measuring tube 5. When the liquid reaches the division corresponding to the set flow rate, the stopper 8 opens and the liquid begins to drain through the drainage pipe 3 and the calibrated nozzle 4 into the mixing bowl. Simultaneously with the rotation of the handle of the drain valve of the tank truck, the liquid level in the measuring tube 5 stabilizes at the established division. Maintaining the liquid level in the measuring tube 5 on the same division, maintain a constant flow rate of the liquid when it flows from the tank truck into the mixing tank.

Как следует из описания изобретения, предлагаемый дозатор жидкости является более эффективным, чем аналог и прототип. В результате применения предлагаемого дозатора жидкости осуществляется визуальный контроль расхода жидкости, поддерживается расход постоянным на весь период истечения, устанавливается нужный диапазон изменения расхода, уменьшается гидравлическое сопротивление движению потока и исключается из технологии процесс перекачки излишней жидкости в исходную емкость. As follows from the description of the invention, the proposed fluid dispenser is more effective than analog and prototype. As a result of the use of the proposed fluid dispenser, visual monitoring of the fluid flow is carried out, the flow rate is maintained constant for the entire expiration period, the desired flow rate range is established, the hydraulic resistance to the flow movement is reduced, and the process of pumping excess fluid into the original tank is excluded from the technology.

Простота конструктивного исполнения, несложность изготовления, надежность в эксплуатации являются основой широкого применения предлагаемого дозатора жидкости на нефтепромысловых работах. The simplicity of the design, the simplicity of manufacture, reliability in operation are the basis for widespread use of the proposed fluid dispenser in oilfield work.

Claims

Liquid dispenser, consisting of a housing, a supply pipe, a discharge pipe, a calibrated nozzle, characterized in that the supply pipe is installed perpendicular to the axis of the housing, and a transparent, cylindrical, measuring tube with a diameter of 20-40 mm and a height allowing visual control over the liquid level in the mentioned tube, which is then calibrated by dividing by the allowable range of variation of the fluid flow rate, and each division on the measuring tube corresponds to a certain weight Ichin fluid flow.