RU2328518C1 - Method and device for controlling oil-water interface level in sealed running reservoirs - Google Patents
Method and device for controlling oil-water interface level in sealed running reservoirs Download PDFInfo
- Publication number
- RU2328518C1 RU2328518C1 RU2007112839/15A RU2007112839A RU2328518C1 RU 2328518 C1 RU2328518 C1 RU 2328518C1 RU 2007112839/15 A RU2007112839/15 A RU 2007112839/15A RU 2007112839 A RU2007112839 A RU 2007112839A RU 2328518 C1 RU2328518 C1 RU 2328518C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oil
- water
- flow tank
- level
- control
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Treatment Of Sludge (AREA)
Abstract
Description
Изобретения относятся к области нефтяной и нефтехимической промышленности и могут быть использованы при регулировании уровня фаз в разнообразных герметизированных проточных емкостях, таких, например, как отстойники, сепараторы, дегидраторы и др.The invention relates to the field of oil and petrochemical industry and can be used to control the level of phases in a variety of sealed flow tanks, such as, for example, sedimentation tanks, separators, dehydrators, etc.
Известен способ регулирования уровня раздела фаз вода-нефть в дегидраторах, при котором дискретным датчиком измеряют уровень раздела фаз, по которому осуществляют изменение степени открытия регулирующего органа, при этом измерение уровня производят с помощью двухпозиционного датчика с нулевой зоной нечувствительности и в каждом цикле регулирования измеряют текущие значения степени открытия регулирующего органа, на основе которых определяют среднее значение его открытия, а в момент переключения указанного датчика измеряют степень открытия регулирующего органа до получения среднего значения [описание изобретения к патенту РФ №2065195 от 26.02.1991, МПК6 G05В 11/28, опубл. 10.08.1996].There is a method of controlling the level of the water-oil phase separation in dehydrators, in which the level of the phase separation is measured with a discrete sensor, according to which the degree of opening of the regulatory body is changed, the level is measured using a two-position sensor with a zero deadband and in each regulation cycle the current values of the degree of opening of the regulatory body, on the basis of which the average value of its opening is determined, and at the time of switching the specified sensor measure the degree of Access the regulatory authority to obtain the average value [specification of a patent RF №2065195 from 02.26.1991, IPC 6 G05V 11/28, publ. 08/10/1996].
Данный способ обеспечивает высокое качество регулировки уровня раздела фаз вода-нефть, но только в случае, если плотность нефти является константой. Но на практике, как известно, бывает так, что плотность нефти существенно изменяется в течение суток, не говоря о днях, например, при смене накопительных резервуаров.This method provides high quality adjustment of the level of the water-oil phase separation, but only if the oil density is constant. But in practice, as you know, it happens that the density of oil changes significantly during the day, not to mention the days, for example, when changing storage tanks.
Известен способ регулирования процесса отстоя водонефтяной смеси путем регулирования отвода воды из сепаратора-отстойника, при этом измеряют долевое содержание воды в водонефтяной смеси сравнением гидростатического давления водонефтяной смеси в сепараторе-отстойнике и гидравлического давления воды в водонапорной трубе, размещенной в сепараторе-отстойнике, сравнивают измеренное значение разности гидростатических давлений с заданным значением разности давлений и по разности этих значений формируют управляющий сигнал на регулирующий клапан на линии отвода воды [описание изобретения к патенту РФ №2262528 от 26.05.2004, МПК7 С10G 33/08, опубл. 20.10.2005].A known method of regulating the process of sludge oil-water mixture by regulating the drainage of water from the separator-sump, while measuring the proportion of water in the oil-water mixture by comparing the hydrostatic pressure of the oil-water mixture in the separator-sump and the hydraulic pressure of the water in the water pipe located in the separator-sump, compare the measured the value of the difference of hydrostatic pressures with a given value of the pressure difference and the difference of these values form a control signal to regulate rd valve in the drainage line [specification of a patent RF №2262528 of 26.05.2004, MPK 7 S10G 33/08, publ. 10.20.2005].
Недостатком этого способа является то, что коррективы в систему управления вводятся на основе визуального контроля уровня раздела фаз, т.е. способ подразумевает наличие квалифицированного специалиста. При этом не исключен случай, когда данные визуального контроля могут быть интерпретированы неверно.The disadvantage of this method is that adjustments to the control system are introduced based on visual control of the phase separation level, i.e. the method involves the presence of a qualified specialist. In this case, it is possible that the data of visual control can be interpreted incorrectly.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков заявляемому способу является способ автоматического управления процессом отстоя нефтяной эмульсии путем регулирования уровня раздела фаз нефти и воды в зависимости от перепада гидростатических давлений между двумя точками, расположенными в верхней и нижней частях отстойника, за счет учета гидростатического давления воды в эмульсионной фазе нефти измеряют плотность воды, сбрасываемой из отстойника, определяют по измеренной плотности сбрасываемой воды среднюю плотность нефтяной эмульсии между заданными точками, определяют отношения измеренного значения перепада гидростатического давления и разности плотностей сбрасываемой воды и нефтяной эмульсии, и в зависимости от найденного отношения регулируют уровень раздела фаз нефти и воды [описание изобретения к авторскому свидетельству СССР №722936 от 25.07.1978, М. кл.2 С10G 33/00, G05D 27/00, опубл. 25.03.1980, Бюллетень №11]. Способ решает техническую проблему повышения точности регулирования уровня раздела фаз нефти и воды.The closest to the essential features of the claimed method is a method for automatically controlling the process of sludge oil emulsion by adjusting the level of separation of phases of oil and water depending on the difference in hydrostatic pressure between two points located in the upper and lower parts of the sump, by taking into account the hydrostatic pressure of the water in the emulsion the phase of the oil, the density of the water discharged from the sump is measured, the average density of the oil is determined from the measured density of the discharged water emulsion between predetermined points, determine the ratio of the measured value of the hydrostatic pressure drop and the density difference between the discharged water and the oil emulsion, and depending on the ratio found, regulate the oil-water phase separation [description of the invention to USSR copyright certificate No. 722936 of 07.25.1978, M class 2 С10G 33/00, G05D 27/00, publ. March 25, 1980, Bulletin No. 11]. The method solves the technical problem of improving the accuracy of regulating the level of the phase separation of oil and water.
На практике, как это упоминалось выше, плотность нефти может существенно изменяться в течение суток. Поэтому недостатком способа является отсутствие влияния на систему управления изменения плотности нефти, что приводит к низкой точности измерения уровня раздела фаз, особенно при малом уровне воды. На практике это проявляется как наличие остаточной воды в дегидратированной нефти или наличие нефти в сбрасываемой воде.In practice, as mentioned above, the density of oil can vary significantly during the day. Therefore, the disadvantage of this method is the lack of influence on the control system of changes in the density of oil, which leads to low accuracy of measuring the level of phase separation, especially at a low water level. In practice, this manifests itself as the presence of residual water in dehydrated oil or the presence of oil in discharged water.
Задача, решаемая первым изобретением группы, и достигаемый технический результат заключаются в повышении точности определения уровня раздела фаз нефть-вода и, как следствие, в дальнейшем повышении производительности процесса дегидратации водонефтяной смеси в герметизированных проточных емкостях.The problem solved by the first invention of the group and the technical result achieved are to increase the accuracy of determining the level of the oil-water phase separation and, as a result, to further increase the productivity of the process of dehydration of the oil-water mixture in sealed flow tanks.
Для решения поставленной задачи и достижения заявленного технического результата в известном способе регулирования уровня раздела фаз вода-нефть в герметизированных проточных емкостях, включающем определение уровня раздела фаз нефти и воды в зависимости от перепада гидростатических давлений между контрольными точками, расположенными в верхней и нижней частях проточной емкости, с последующим формированием управляющего воздействия на скорость отвода воды, в объеме проточной емкости выделяют три контрольные точки, две из которых расположены вверху и внизу его нефтяной части, а третья - в нижней водной части, после чего измеряют гидростатическое давление между контрольными точками в нефтяной части и между контрольными точками вверху нефтяной части и нижней водной части, а управляющее воздействие на скорость отвода воды формируют исходя из величины текущего уровня воды hв, который определяют как:To solve the problem and achieve the claimed technical result in a known method for regulating the level of the water-oil phase separation in sealed flow tanks, including determining the level of the oil and water phase separation depending on the difference in hydrostatic pressure between the control points located in the upper and lower parts of the flow tank , with the subsequent formation of a control action on the water drainage rate, three control points are distinguished in the volume of the flow tank, two of which are placed at the top and bottom of its oil part, and the third in the lower water part, after which the hydrostatic pressure is measured between the control points in the oil part and between the control points at the top of the oil part and the lower water part, and the control action on the water discharge rate is formed based on the value the current water level h in , which is defined as:
hв=(Рн-в×h-Рн-н×H)/[ρв×h-Рн-н],h in = (P n-in × h-P n-n × H) / [ρ in × h-P n-n ],
где h - расстояние между контрольными точками в нефтяной части проточной емкости;where h is the distance between the control points in the oil part of the flow tank;
Н - расстояние между контрольной точкой вверху нефтяной части проточной емкости и точкой в ее нижней водной части;H is the distance between the control point at the top of the oil part of the flow tank and the point in its lower water part;
Рн-в - величина гидростатического давления между контрольной точкой вверху нефтяной части проточной емкости и точкой в ее нижней водной части;P n-in - the value of hydrostatic pressure between the control point at the top of the oil part of the flow tank and the point in its lower water part;
Pн-н - величина гидростатического давления между контрольными точками в нефтяной части проточной емкости;P nn - the value of hydrostatic pressure between the control points in the oil part of the flow tank;
ρв - плотность воды.ρ in - the density of water.
Среди устройств уровнеметрии особое место занимают ультразвуковые датчики уровня раздела фаз [Каталог ЗАО «Альбатрос»/Устройства уровнеметрии и средства автоматизации. - М.: 1999, с.IV-1, IV-2, XI-1 и XI-2]. Датчики предназначены для контроля и регулирования, в частности, уровня раздела сред многофазных жидкостей (нефть-эмульсия-подтоварная вода), определяемого положением поплавка датчика, скользящего по чувствительному элементу датчика.Among the level gauge devices, ultrasonic sensors of the phase separation level occupy a special place [Albatros CJSC Catalog / Level gauge devices and automation equipment. - M .: 1999, S. IV-1, IV-2, XI-1 and XI-2]. The sensors are designed to control and regulate, in particular, the level of the interface between multiphase liquids (oil-emulsion-produced water), determined by the position of the sensor float, sliding along the sensor's sensitive element.
Общим недостатком таких устройств является то, что с течением времени чувствительные элементы датчиков покрываются смолистыми веществами и другими загрязнениями, что значительно снижает точность их показаний.A common disadvantage of such devices is that over time, the sensitive elements of the sensors are covered with resinous substances and other contaminants, which significantly reduces the accuracy of their readings.
Известно устройство для регулирования уровня раздела фаз нефть вода в дегидраторах, содержащее двухпозиционный датчик уровня раздела фаз, выходом подсоединенный к выходу регулятора, и исполнительный орган, при этом регулятор содержит интеграторы, блок выделения моментов переключения датчика уровня раздела фаз, сумматор и ключевой элемент, соединенные в соответствующую логическую цепочку, а датчик уровня раздела фаз выполнен с нулевой зоной нечувствительности [описание изобретения к патенту РФ №2058572 от 26.02.1991, МПК6 G05В 11/26, G05D 9/12, опубл. 20.04.1996].A device for regulating the level of the phase separation of oil-water in dehydrators, containing a two-position sensor of the level of the phase separation, the output connected to the output of the regulator, and the Executive body, the controller contains integrators, a unit for highlighting the moments of switching the level sensor of the phase separation, an adder and a key element in the corresponding logical chain, and the level sensor of the phase separation is made with a zero deadband [description of the invention to the patent of the Russian Federation No. 2058572 of 02.26.1991, IPC 6 G05B 11/26, G05D 9/12, publ. 04/20/1996].
Определение в каждом цикле регулирования величины регулирующего воздействия, соответствующего равновесному состоянию системы, имеет свои недостатки, связанные с большим разбросом показателей значений регулирующих воздействий, что в случае нестабильной плотности водонефтяной смеси делает данное устройство практически неработоспособным.The determination in each control cycle of the magnitude of the regulatory action corresponding to the equilibrium state of the system has its drawbacks associated with a large spread of indicators of the values of the regulatory actions, which in the case of an unstable density of the oil-water mixture makes this device practically inoperative.
Так же известно устройство для регулирования процесса отстоя водонефтяной смеси, содержащее датчики гидростатических давлений, соединенные через регулятор с регулирующим клапаном на линии отвода воды из сепаратора-отстойника, содержащее датчик разности гидростатического давления водонефтяной смеси в сепараторе-отстойнике и гидростатического давления воды в водонапорной трубе, установленной в сепараторе-отстойнике, верхний конец которой размещен в зоне накопления нефти ниже переливной перегородки, а нижний конец соединен со входом датчика разности давлений, к другому входу которого подсоединен патрубок для отбора давления в зоне накопления воды, выход датчика разности давлений соединен со входом регулятора, на второй вход которого попадается сигнал заданного значения разности давлений, при этом выход регулятора соединен с регулирующим клапаном на линии отвода воды [описание изобретения к патенту РФ №2262528 от 26.05.2004, МПК7 С10G 33/08, опубл. 20.10.2005].It is also known a device for regulating the process of sludge oil-water mixture containing hydrostatic pressure sensors connected through a regulator to the control valve on the water drainage line from the separator-sump, containing a sensor for the difference in hydrostatic pressure of the oil-water mixture in the separator-sump and hydrostatic pressure of water in the water pipe, installed in a separator-settler, the upper end of which is located in the zone of oil accumulation below the overflow partition, and the lower end is connected to the inlet a pressure difference sensor, to the other input of which a pipe is connected for pressure selection in the water storage zone, the output of the pressure difference sensor is connected to the input of the regulator, the second input of which receives a signal of the preset value of the pressure difference, while the output of the regulator is connected to a control valve on the water discharge line [Description of the invention to the patent of the Russian Federation No. 2262528 dated 05/26/2004, IPC 7 C10G 33/08, publ. 10.20.2005].
Недостатком этого устройства является то, что система управления оперирует данными ненадежного визуального контроля уровня раздела фаз, собираемыми и оцениваемыми человеком со свойственными ему ошибками в оценках. Вероятность появления данных ошибок существенно возрастает в случае изменения физических показателей водонефтяной смеси.The disadvantage of this device is that the control system operates with data from unreliable visual control of the phase separation level, collected and evaluated by a person with characteristic errors in the estimates. The probability of occurrence of these errors increases significantly in case of changes in the physical parameters of the oil-water mixture.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков заявляемому техническому решению в части устройства является устройство, реализующее способ автоматического управления процессом отстоя нефтяной эмульсии в специальном отстойнике, который относится к типовым герметизированным проточным емкостям, включающем датчики гидростатических давлений, размещенные по высоте, соединенные через блок управления с регулирующим клапаном на линии отвода воды из проточной емкости [описание изобретения к авторскому свидетельству СССР №722936 от 25.07.1978, М. кл.2 С10G 33/00, G05D 27/00, опубл. 25.03.1980, Бюллетень №11].The closest to the set of essential features the claimed technical solution in terms of the device is a device that implements a method for automatically controlling the process of sludge oil emulsion in a special sump, which refers to a typical sealed flow tanks, including hydrostatic pressure sensors placed in height, connected through a control unit to a regulating a valve on the line for draining water from a flow tank [description of the invention to the USSR copyright certificate No. 722936 from 07/25/1978, M. cl. 2 С10G 33/00, G05D 27/00, publ. March 25, 1980, Bulletin No. 11].
Недостатком устройства является то, что малое изменение плотности водонефтяной смеси требует дополнительной настройки системы управления, при этом сознательно идут на ограничение производительности проточной емкости, а это, как правило, приводит к наличию нефти в сбрасываемой воде. Например, в электродегидраторах поднятие уровня воды выше некоторого значения приводит к короткому замыканию в аппарате, снижению эффективности его работы, вплоть до аварийной ситуации в последующем технологическом оборудовании.The disadvantage of this device is that a small change in the density of the oil-water mixture requires additional tuning of the control system, while consciously limiting the performance of the flow tank, and this, as a rule, leads to the presence of oil in the discharged water. For example, in electric dehydrators, raising the water level above a certain value leads to a short circuit in the apparatus, reducing its efficiency, up to the emergency situation in the subsequent technological equipment.
Задача, решаемая вторым изобретением группы, и достигаемый технический результат заключаются в повышении точности регулирования уровня раздела фаз нефть-вода, в дальнейшем повышении производительности герметизированных проточных емкостей, и повышении общей надежности системы управления процессом разделения.The problem solved by the second invention of the group and the technical result achieved are to increase the accuracy of regulation of the oil-water phase separation level, to further increase the performance of sealed flow tanks, and to increase the overall reliability of the separation process control system.
Для решения поставленной задачи и достижения заявленного технического результата в известном устройстве для регулирования уровня раздела фаз нефть-вода в герметизированных проточных емкостях, включающем датчики гидростатических давлений, распределенные по высоте емкости, соединенные через блок управления с регулирующим клапаном на линии отвода воды из проточной емкости, при этом датчики гидростатических давлений выполнены с возможностью фланцевого крепления к проточной емкости и включают два датчика для измерения давления в нефтяной части проточной емкости, и один датчик для измерения давления в ее нижней водной части, при этом первый датчик для измерения давления в нефтяной части проточной емкости связан со вторым датчиком для измерения давления в ее нефтяной части и датчиком для измерения давления в ее нижней водной части через первый и, соответственно, второй преобразователи разности давлений, которые через свои выходы связаны с блоком управления.To solve the problem and achieve the claimed technical result in a known device for regulating the level of the oil-water phase separation in sealed flow tanks, including hydrostatic pressure sensors distributed over the height of the tank, connected through a control unit to a control valve on the water outlet line from the flow tank, while the hydrostatic pressure sensors are made with the possibility of flange mounting to the flow tank and include two sensors for measuring pressure in oil part of the flow tank, and one sensor for measuring pressure in its lower water part, the first sensor for measuring pressure in the oil part of the flow tank connected to a second sensor for measuring pressure in its oil part and a sensor for measuring pressure in its lower water part through the first and, accordingly, the second pressure difference transducers, which through their outputs are connected to the control unit.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид герметизированной проточной емкости, оснащенной устройством для регулирования уровня раздела фаз нефть-вода; на фиг.2 - фрагмент герметизированной проточной емкостиThe invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a General view of a sealed flow tank equipped with a device for controlling the level of the oil-water phase separation; figure 2 is a fragment of a sealed flow tank
Устройство для регулирования уровня раздела фаз нефть-вода в герметизированных проточных емкостях 1, обеспечивающее реализацию способа, включает датчики 2, 3 и 4 гидростатических давлений, распределенные по высоте емкости 1, соединенные через блок управления 5 с регулирующим клапаном 6 на линии 7 отвода воды из проточной емкости 1, при этом датчики 2, 3 и 4 гидростатических давлений выполнены с возможностью фланцевого 8 крепления к проточной емкости 1 и включают два датчика 2 и 3 для измерения давления в нефтяной 9 части проточной емкости 1, и один датчик 4 для измерения давления в ее нижней 10 водной части, при этом первый датчик 1 для измерения давления в нефтяной 9 части проточной емкости 1 связан со вторым датчиком 2 для измерения давления в ее нефтяной 9 части и датчиком 3 для измерения давления в ее нижней водной 10 части через первый 11 и, соответственно, второй 12 преобразователи разности давлений, которые через свои выходы 13 и 14 связаны с блоком управления 5.A device for regulating the level of the oil-water phase separation in sealed flow tanks 1, which provides the implementation of the method, includes
В общем случае способ регулирования уровня раздела фаз нефть-вода в герметизированных проточных емкостях 1 заключается в определении уровня раздела фаз нефти и воды в зависимости от перепада гидростатических давлений между контрольными точками, расположенными в верхней и нижней частях проточной емкости 1, с последующим формированием управляющего воздействия на скорость отвода воды. Для этого в объеме проточной емкости 1 выделяют три контрольные точки, соответствующие датчикам 2, 3 и 4, две из которых - 2 и 3 - расположены вверху (2) и внизу (3) его нефтяной 9 части, а третья - 4 - в нижней водной 10 части, после чего измеряют гидростатическое давление между контрольными точками 2 и 3 в нефтяной 9 части и между контрольными точками 2 и 4 вверху нефтяной 9 части и нижней 10 водной части, а управляющее воздействие на скорость отвода воды формируют исходя из величины текущего уровня воды hв, который определяют как:In the General case, the method of controlling the level of the oil-water phase separation in the sealed flow tanks 1 is to determine the level of the oil and water phase separation depending on the difference in hydrostatic pressure between the control points located in the upper and lower parts of the flow tank 1, with the subsequent formation of the control action at the rate of water drainage. To do this, in the volume of the flow tank 1 there are three control points corresponding to
hв=(Рн-в×h-Рн-н×H)/[ρв×h-Рн-н],h in = (P n-in × h-P n-n × H) / [ρ in × h-P n-n ],
где h - расстояние между контрольными точками 2 и 3 в нефтяной 9 части проточной емкости 1;where h is the distance between the
Н - расстояние между контрольной точкой 2 вверху нефтяной 9 части проточной емкости 1 и точкой 4 в ее нижней водной 10 части;H is the distance between the
Рн-в - величина гидростатического давления между контрольной точкой 2 вверху нефтяной 9 части проточной емкости 1 и точкой 4 в ее нижней водной 10 части;P n-in - the value of hydrostatic pressure between the
Pн-н - величина гидростатического давления между контрольными точками 2 и 3 в нефтяной 9 части проточной емкости 1;P n - the value of hydrostatic pressure between the
ρв - плотность воды.ρ in - the density of water.
Плотность соленой воды ρв для каждого конкретного аппарата изменяется, как правило, в малых пределах и поэтому ее уместно задать в блоке управления 5 в качестве некой постоянной величины.The density of salt water ρ in for each particular apparatus varies, as a rule, within small limits and therefore it is appropriate to set it in the control unit 5 as a certain constant value.
Преимуществом заявленного способа регулирования уровня раздела фаз нефть-вода и устройства для его осуществления является то, что в объеме проточной емкости 1 одновременно измеряют как границу фаз, так и плотность водонефтяной смеси, а управляющее воздействие на скорость отвода воды формируют исходя из анализа сразу двух этих показателей. Таким образом, исполнительное устройство в итоге оперирует величиной текущего уровня воды hв, актуальной на данный момент времени. В общем случае он определяется какAn advantage of the claimed method for controlling the level of the oil-water phase separation and the device for its implementation is that both the phase boundary and the density of the oil-water mixture are simultaneously measured in the volume of the flow tank 1, and the control effect on the water discharge rate is formed based on the analysis of these two indicators. Thus, the actuator as a result operates with the value of the current water level h in , relevant at the given time. In general, it is defined as
hв=(Рн-в×h-Рн-н×H)/[ρв×h-Рн-н],h in = (P n-in × h-P n-n × H) / [ρ in × h-P n-n ],
но если для измерения гидростатических давлений используются датчики, передающие давление на преобразователь посредством капиллярных трубок, то в формулу необходимо добавить некую константу, учитывающую плотность среды капилляра, например плотность силиконового масла.but if sensors are used to measure hydrostatic pressures that transmit pressure to the transducer through capillary tubes, then a certain constant must be added to the formula that takes into account the density of the medium of the capillary, for example, the density of silicone oil.
В уровне техники отсутствует информация об использовании для разделения многофазных жидкостей таких технических решений.In the prior art there is no information on the use for the separation of multiphase liquids of such technical solutions.
Способ регулирования уровня раздела фаз нефть-вода в герметизированных проточных емкостях рассмотрим на примере работы соответствующего устройства, которое реализуется на базе трех датчиков - фланцевых плоских разделителей S-PK DN80, один из которых имеет два выхода, а два - по одному выходу, и двух измерительных преобразователей разности давлений APR-2200PZ/Ex/-50+50 кПа, выпускаемых серийно (см., например, Каталог изделий ООО «АПЛИСЕНС» / Преобразователи давления. Преобразователи разности давлений. Гидростатические уровнемеры. - М.: 2005, №1, с.34 и 35).We will consider the method of regulating the level of the oil-water phase separation in sealed flowing tanks using the example of the operation of the corresponding device, which is implemented on the basis of three sensors - S-PK DN80 flange-type flat separators, one of which has two outputs, and two - one output and two pressure differential measuring transducers APR-2200PZ / Ex / -50 + 50 kPa, commercially available (see, for example, Product catalog LLC “APLISENS” / Pressure transducers. Pressure differential converters. Hydrostatic level gauges. - M .: 2005, No. 1, p. 34 and 35).
Водонефтяная смесь постоянно подается в проточную емкость 1, где разделяется на две фазы - нефть и воду. Обезвоженная нефть и насыщенная различными солями вода отводятся на дальнейшую переработку и на утилизацию соответственно.The oil-water mixture is constantly fed into the flow tank 1, where it is divided into two phases - oil and water. Dehydrated oil and water saturated with various salts are diverted for further processing and disposal, respectively.
Первый преобразователь 11 давления измеряет разность давлений между первым и вторым фланцевыми разделителями (датчики 2 и 3) - в нефтяной 9 части проточной емкости 1, второй преобразователь 12 - между первым и третьим фланцевыми разделителями (датчики 2 и 4) - в его нефтяной 9 и водной 10 частях.The first pressure transducer 11 measures the pressure difference between the first and second flange separators (
Плотность воды ρв задается в блок управления 5 в качестве const.The water density ρ in is set in the control unit 5 as const.
Сигнал, поступающий с преобразователя 11 (датчики 2 и 3), пропорционален Рн-н=ρн×h,The signal from the converter 11 (
где ρн - текущая плотность водонефтяной смеси.where ρ n is the current density of the oil-water mixture.
Сигнал, поступающий со второго преобразователя 12 (датчики 2 и 4), пропорционален Pн-в=ρн×(H-hв)+ρв×hв.The signal from the second converter 12 (
После вычисления текущего значения плотности водонефтяной смеси ρн=Рн-н/h можно определить величины текущего уровня воды hв:After calculating the current value of the density of the oil-water mixture ρ n = P n-n / h, you can determine the magnitude of the current water level h in :
hв=(Рн-в×h-Рн-н×Н)/[ρв×h-Рн-н].h in = (P n-in × h-P n-n × N) / [ρ in × h-P n-n ].
Выходной сигнал с каждого преобразователя в диапазоне 4÷20 мА поступает через барьер искрозащиты S 2Ex-Z-24, для дальнейшей обработки в блоке управления 5. Уровень воды, текущая плотность нефти отражаются на специальном индикаторе (не показан) блока управления 5.The output signal from each converter in the range of 4 ÷ 20 mA comes through the spark protection barrier S 2Ex-Z-24, for further processing in the control unit 5. The water level, current oil density are reflected in a special indicator (not shown) of the control unit 5.
В блоке управления 5 формируется сигнал 4÷20 мА пропорциональный уровню воды hв в проточной емкости 1, который передается на регулирующий клапан 6 через электрический регулятор 15 (например, регулятор CU200UI). Клапан 6 осуществляет отвод насыщенной солями избыточной воды из проточной емкости 1, т.е. реализуется функция автоматической регулировки уровня раздела фаз.In the control unit 5, a 4 ÷ 20 mA signal is generated proportional to the water level h in the flow tank 1, which is transmitted to the control valve 6 through an electric regulator 15 (for example, the regulator CU200UI). Valve 6 drains excess salt-saturated excess water from flow tank 1, i.e. The function of automatic adjustment of the phase separation level is implemented.
В результате использования изобретений достигается технический результат, выражающийся в повышении точности определения уровня раздела фаз нефть-вода в разнообразных герметизированных проточных емкостях и дальнейшем повышении производительности процесса дегидратации водонефтяной смеси, при этом дополнительно повышаются точность регулирования процесса и общая надежность системы управления.As a result of the use of the inventions, a technical result is achieved, which is expressed in increasing the accuracy of determining the level of the oil-water phase separation in a variety of sealed flow tanks and further improving the performance of the dehydration of the oil-water mixture, while further improving the accuracy of the process control and the overall reliability of the control system.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007112839/15A RU2328518C1 (en) | 2007-04-09 | 2007-04-09 | Method and device for controlling oil-water interface level in sealed running reservoirs |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007112839/15A RU2328518C1 (en) | 2007-04-09 | 2007-04-09 | Method and device for controlling oil-water interface level in sealed running reservoirs |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2328518C1 true RU2328518C1 (en) | 2008-07-10 |
Family
ID=39680707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007112839/15A RU2328518C1 (en) | 2007-04-09 | 2007-04-09 | Method and device for controlling oil-water interface level in sealed running reservoirs |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2328518C1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2565611C1 (en) * | 2014-08-29 | 2015-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Нефтяные и газовые измерительные технологии", ООО "НГИТ" | Control method of removal of liquid and gaseous phases from well fluid separator reservoir |
| RU2568451C2 (en) * | 2014-02-27 | 2015-11-20 | Николай Александрович Мамедов | Self-regulation method within preset limits for separating of gas-oil and oil-water phases in sealed flowing water tanks at changing phase parameters and device for its implementation |
| EA027715B1 (en) * | 2015-11-06 | 2017-08-31 | Институт Систем Управления Национальной Академии Наук Азербайджанской Республики | Method and a system for automatic regulation of oil-water interface level |
| EA027897B1 (en) * | 2014-07-04 | 2017-09-29 | Институт Систем Управления Национальной Академии Наук Азербайджанской Республики | Method and system for automatic regulation of oil-water interface level |
| EA029244B1 (en) * | 2014-12-11 | 2018-02-28 | Институт Систем Управления Национальной Академии Наук Азербайджанской Республики | Method and system for control of thermochemical petroleum emulsion dewatering process |
-
2007
- 2007-04-09 RU RU2007112839/15A patent/RU2328518C1/en active
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2568451C2 (en) * | 2014-02-27 | 2015-11-20 | Николай Александрович Мамедов | Self-regulation method within preset limits for separating of gas-oil and oil-water phases in sealed flowing water tanks at changing phase parameters and device for its implementation |
| EA027897B1 (en) * | 2014-07-04 | 2017-09-29 | Институт Систем Управления Национальной Академии Наук Азербайджанской Республики | Method and system for automatic regulation of oil-water interface level |
| RU2565611C1 (en) * | 2014-08-29 | 2015-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Нефтяные и газовые измерительные технологии", ООО "НГИТ" | Control method of removal of liquid and gaseous phases from well fluid separator reservoir |
| EA029244B1 (en) * | 2014-12-11 | 2018-02-28 | Институт Систем Управления Национальной Академии Наук Азербайджанской Республики | Method and system for control of thermochemical petroleum emulsion dewatering process |
| EA027715B1 (en) * | 2015-11-06 | 2017-08-31 | Институт Систем Управления Национальной Академии Наук Азербайджанской Республики | Method and a system for automatic regulation of oil-water interface level |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2328518C1 (en) | Method and device for controlling oil-water interface level in sealed running reservoirs | |
| US3416547A (en) | Separating flow control system and method | |
| CN100340843C (en) | Oil-gas-water three phase flow continuously metering system | |
| US2752307A (en) | ph sampling apparatus | |
| MX2007008144A (en) | Method for the optimalization of the supply of chemicals. | |
| RU2396427C2 (en) | Method for determination of water cuttings of oil well production "ohn++" | |
| RU2386811C1 (en) | Adaptive method of definition of residual (free) gas content at group gage units | |
| RU2576423C1 (en) | System for supply of liquid chemical reagents and method of accounting reagents in such system | |
| US10030498B2 (en) | Method and system for adjusting the position of an oil-water interface layer | |
| RU2685441C1 (en) | Control method of liquid and gas phases removal from separation tank | |
| RU2220282C1 (en) | Process measuring production rate of oil wells in systems of sealed gathering and gear for its implementation | |
| JP2003088707A (en) | Solid-liquid separator | |
| RU2340772C2 (en) | Method of evaluation of water cuttings of well production of oil wells "охн+" | |
| EA027715B1 (en) | Method and a system for automatic regulation of oil-water interface level | |
| JP2004315996A (en) | Defoaming agent addition system | |
| RU2521623C1 (en) | Method for identification of well with variable mass flow rate at well pad | |
| SU722936A1 (en) | Method of automatic control of oil emulsion settling process | |
| RU2565611C1 (en) | Control method of removal of liquid and gaseous phases from well fluid separator reservoir | |
| EA042193B1 (en) | METHOD FOR AUTOMATIC MEASUREMENT OF OIL RATE | |
| CN105043503B (en) | Level measuring method and device for HTHP oil sample knockout drum | |
| US3040576A (en) | Pressure-operated metering apparatus | |
| RU2695909C1 (en) | Method of determining water content of oil well product | |
| SU1000851A1 (en) | Continuously moving liquid density meter | |
| RU2268285C1 (en) | Water-oil mixture setting process control device | |
| JP3987454B2 (en) | Device for measuring gas content in flowing liquid and control device for pump for injecting antifoaming agent |