RU2657321C1 - Bucket meter of liquid and associated petroleum gas in a flowing gas-liquid mixture - Google Patents
Bucket meter of liquid and associated petroleum gas in a flowing gas-liquid mixture Download PDFInfo
- Publication number
- RU2657321C1 RU2657321C1 RU2017106535A RU2017106535A RU2657321C1 RU 2657321 C1 RU2657321 C1 RU 2657321C1 RU 2017106535 A RU2017106535 A RU 2017106535A RU 2017106535 A RU2017106535 A RU 2017106535A RU 2657321 C1 RU2657321 C1 RU 2657321C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- liquid mixture
- mixture
- meter
- separation
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 125
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 95
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 title claims description 8
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 44
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 25
- 239000003921 oil Substances 0.000 abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 10
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000008398 formation water Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F3/00—Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow
- G01F3/24—Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow with measuring chambers moved during operation
- G01F3/28—Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow with measuring chambers moved during operation on carriers rotated by the weight of the liquid in the measuring chambers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится области измерительной техники и может быть использовано для измерений массового расхода сырой нефти и ее компонентов (нефти, газа и пластовой воды).The invention relates to the field of measuring equipment and can be used for measuring the mass flow rate of crude oil and its components (oil, gas and produced water).
Известен ковшовый счетчик количества жидкости в протекающей газожидкостной смеси, содержащий горизонтально расположенный цилиндрический корпус и размещенный в нем измерительный блок, включающий: герметично присоединенную к торцевой поверхности корпуса крышку и опору; расположенные между ними с возможностью свободного качания и связанные общим ребром и общей боковиной два призматических ковша треугольного сечения со своими грузоуравновешиваемыми измерительными камерами внутри, поочередно заполняемыми учитываемой жидкой смесью и сливаемой из них с фиксацией количества сливов, каждый со своим грузом, уравновешивающим по весу массу жидкости в объеме заполненной измерительной камеры ковша и вызывающим его поворот: одной - примыкающей к крышке, а другой - примыкающей к опоре; а также соединяющие крышку и опору шпильки, ограничивающие повороты ковшей и расположенные параллельно оси корпуса; а также связанные с корпусом счетчика коллекторы, один из которых предназначен для подвода газожидкостной смеси во входное устройство, другой - для отвода из корпуса учтенной жидкой смеси с расположенным в нем датчиком плотности учтенной жидкой смеси (П.П. Кремлевский. Расходомеры и счетчики количества. - Ленингр.: Машиностроение, 1975).Known bucket meter for the amount of liquid in the flowing gas-liquid mixture containing a horizontally arranged cylindrical body and placed in it a measuring unit, including: a cover and a support sealed to the end surface of the body; located between them with the possibility of free swinging and connected by a common rib and a common sidewall, two prismatic buckets of triangular section with their load-balanced measuring chambers inside, alternately filled with the considered liquid mixture and discharged from them with fixing the number of drains, each with its own load, balancing the weight of the liquid mass in the volume of the bucket filled with the measuring chamber and causing it to turn: one adjacent to the lid, and the other adjacent to the support; as well as connecting the cover and bearing studs, restricting the turns of the buckets and located parallel to the axis of the housing; as well as collectors associated with the meter body, one of which is intended for supplying a gas-liquid mixture to the input device, and the other is for withdrawing from the housing the recorded liquid mixture with the density sensor of the recorded liquid mixture located in it (P. P. Kremlevsky. Flow meters and quantity counters. - Leningrad .: Engineering, 1975).
Этот известный счетчик количества газожидкостной смеси позволяет снизить погрешность измерения ее расхода, вызываемую изменением плотности учитываемой счетчиком газожидкостной смеси, за счет ориентирования заполненной ею измерительной камеры каждого ковша таким образом, что центр тяжести массы этой жидкости в ней перемещается по биссектрисе угла при вершине равнобедренного треугольника.This well-known counter of the amount of gas-liquid mixture allows to reduce the error in measuring its flow rate caused by a change in the density of the gas-liquid mixture taken into account by orienting the measuring chamber of each bucket filled with it in such a way that the center of gravity of the mass of this liquid in it moves along the angle bisector at the apex of the isosceles triangle.
Недостатки этого известного ковшового счетчика количества газожидкостной смеси заключаются в большой погрешности измерений, а также их ненадежности, характеризующейся невоспроизводимостью результатов этих измерений, так как:The disadvantages of this known bucket meter for the amount of gas-liquid mixture are the large measurement errors, as well as their unreliability, characterized by the irreproducibility of the results of these measurements, since:
- масса учитываемой смеси в отмериваемой ковшами уравновешиваемой массе заливаемой в корпус измерительного блока счетчика смеси непостоянна и-за присутствия в ней неопределенного количества неучтенного попутного газа, а также из-за внедрения в ее отмеряемую массовую дозу того газа, который ранее освободился из газожидкостного потока, заливаемого в корпус счетчика;- the mass of the mixture to be taken into account in the balanced mass measured by the buckets, poured into the body of the measuring unit of the meter counter is unstable due to the presence in it of an undetermined amount of unaccounted for associated gas, as well as due to the introduction of gas that was previously released from the gas-liquid stream into its measured mass dose, poured into the meter body;
- в процессе заполнения ковшей потоком смеси часть ее разбрызгивается и уходит за пределы ковшей в нижнюю часть корпуса, оказываясь неучтенной;- in the process of filling the ladles with the flow of the mixture, part of it is sprayed and leaves the ladles in the lower part of the body, being unaccounted for;
- непостоянство массы жидкости в отмериваемой ковшами грузоуравновешенной массе заливаемой в ковши смеси, а также неучтенное ее количество, разбрызгиваемое при наливе в ковши, способны приводить к излишнему подъему уровня жидкости в нижней части корпуса счетчика, регулируемого поплавком, управляемым через систему рычагов клапаном, расположенным на впускном сопле счетчика, что, в свою очередь, усложняет конструкцию узла, управляющего клапаном, и, как следствие, усложняет конструкции самого счетчика;- inconsistency of the mass of liquid in the load-balanced mass measured by the buckets, the mixture being poured into the buckets, as well as its unaccounted-for quantity sprayed when pouring into the buckets, can lead to an excessive rise in the liquid level in the lower part of the meter body, controlled by a float controlled through a lever system with a valve located on meter inlet nozzle, which, in turn, complicates the design of the valve control unit, and, as a result, complicates the design of the meter itself;
- расположение приборов учета параметров смеси: температуры, давления, плотности и ее химического состава, за пределами этого известного счетчика не решает проблему снижения погрешности измерений ее расхода, т.к., учитывая динамику потока сырой нефти, результаты измерений на каждый момент времени отражают параметры разных протекающих доз смеси, не обеспечивая, тем самым, надежность измерений счетчика, т.е. их воспроизводимость, и, как следствие, их большую погрешность;- the location of the metering devices for the mixture parameters: temperature, pressure, density and its chemical composition, outside this well-known counter does not solve the problem of reducing the measurement error of its flow rate, because, taking into account the dynamics of the flow of crude oil, the measurement results at each time point reflect the parameters different leaking doses of the mixture, thereby not ensuring the reliability of meter measurements, i.e. their reproducibility, and, as a consequence, their great error;
- кроме того, этот известный счетчик не соответствует действующим правилам учета нефти, обязывающим при добыче нефти, подготовке, транспортировке и переработке, потреблении нефти, принятой от третьего лица, учитывать влияние на точность измерений не только таких параметров нефти, как температура и давление, но и наличие в ней свободного и растворенного газа, а также порядок определения ее плотности (Постановление Правительства РФ №451 от 16 мая 2014 г. «Об утверждении Правил учета нефти»).- in addition, this well-known meter does not comply with the current rules for oil metering, which obligate third parties to take into account the influence on the measurement accuracy of not only oil parameters such as temperature and pressure, but also and the presence of free and dissolved gas in it, as well as the procedure for determining its density (Decree of the Government of the Russian Federation No. 451 of May 16, 2014 “On the Approval of the Rules for the Accounting for Oil”).
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является ковшовый счетчик количества жидкости и попутного нефтяного газа в протекающей газожидкостной смеси, раскрытый в патенте на полезную модель №154443, опубл. 27.08.2015 и содержащий:Closest to the proposed invention is a bucket meter for the amount of liquid and associated petroleum gas in the flowing gas-liquid mixture, disclosed in the patent for utility model No. 154443, publ. 08/27/2015 and containing:
• измерительный блок, размещенный в своем горизонтально расположенном цилиндрическом корпусе и включающий: герметично присоединенную к торцевой поверхности корпуса крышку и опору; расположенные между ними с возможностью свободного качания и связанные общим ребром и общей боковиной два призматических ковша треугольного сечения со своими грузоуравновешиваемыми измерительными камерами внутри, поочередно заполняемыми учитываемой жидкой смесью и сливаемой из них, и со своими боковыми пластинами с грузом, уравновешивающим по весу массу жидкости в объеме заполненной измерительной камеры ковша и вызывающим его поворот: одной - примыкающей к крышке, а другой - примыкающей к опоре; а также соединяющие крышку и опору шпильки, ограничивающие повороты ковшей и расположенные параллельно оси корпуса измерительного блока, и по меньшей мере один магнит, фиксирующий каждый слив ковшей и размещенный на примыкающей к крышке боковой пластине, а также связанные с ним датчики, расположенные на крышке счетчика с ее внешней стороны,• a measuring unit located in its horizontally located cylindrical body and comprising: a cover and a support sealed to the end surface of the body; located between them with the possibility of free swing and connected by a common rib and a common sidewall, two prismatic buckets of triangular cross section with their load-balanced measuring chambers inside, alternately filled with the fluid mixture taken into account and drained from them, and with their side plates with a load, balancing the weight of the liquid in weight the volume of the filled measuring chamber of the bucket and causing its rotation: one adjacent to the lid, and the other adjacent to the support; as well as connecting pins and a cover that limits the turns of the buckets and is parallel to the axis of the housing of the measuring unit, and at least one magnet that fixes each drain of the buckets and is located on the side plate adjacent to the cover, as well as sensors connected to it located on the counter cover from her outside
• узел сепарации, сформированный из входного устройства для залива газожидкостной смеси в измерительные камеры ковшей и охватывающей его воронки с удерживаемым под ним на ее внутренней поверхности отбойником потока газожидкостной смеси;• a separation unit formed from the input device for filling the gas-liquid mixture into the measuring chambers of the ladles and the funnel enclosing it with the chimney of the gas-liquid mixture flow held underneath on its inner surface;
• коллекторы, один из которых предназначен для подвода газожидкостной смеси во входное устройство, другой - для отвода из корпуса учтенной жидкой смеси с расположенным в нем датчиком плотности учтенной жидкой смеси; а третий - газовый коллектор для отвода газа, отделенного от газожидкостной смеси;• collectors, one of which is intended for supplying a gas-liquid mixture to the inlet device, the other - for withdrawing from the housing of the recorded liquid mixture with the density sensor of the recorded liquid mixture located in it; and the third is a gas manifold for removing gas separated from the gas-liquid mixture;
• эжектор, установленный в выходном коллекторе счетчика и связанный с газовым коллектором;• an ejector installed in the outlet manifold of the meter and connected to the gas manifold;
• а также блок, информационно связанный со всеми датчиками счетчика и рассчитывающий количество жидкости в протекающей газожидкостной смеси и выводящий эти показания на обозрение.• as well as a unit informationally connected with all the sensors of the meter and calculating the amount of liquid in the flowing gas-liquid mixture and displaying these readings.
Этот наиболее близкий к заявляемому техническому решению счетчик позволяет снизить погрешность измерений и повысить их надежность, характеризующуюся воспроизводимостью результатов измерений, за счет создания условий, обеспечивающих предварительное сепарирование поступающей в счетчик смеси и отделение от смеси попутного газа перед ее заливом в ковши измерительного блока использованием перфорированного отбойника и воронки, что, как следствие, приближает значение массы учитываемых жидких доз газожидкостной смеси, отмериваемых каждым ковшом, к постоянному значению.This counter closest to the claimed technical solution allows to reduce the measurement error and increase their reliability, characterized by reproducibility of the measurement results, by creating conditions that provide preliminary separation of the mixture entering the meter and separation of associated gas from the mixture before it is poured into the measuring unit buckets using a perforated chipper and funnels, which, as a result, approximates the mass of the considered liquid doses of the gas-liquid mixture, measured each m bucket, to a constant value.
Кроме того, предварительное сепарирование потока поступающей в счетчик смеси позволяет устранить излишний подъем уровня жидкости в нижней части корпуса счетчика и упростить его конструкцию, отказавшись от использования сложного узла, регулирующего отвод учтенной смеси из корпуса счетчика, а использование в счетчике самой воронки позволяет устранить разбрызгивание смеси, обеспечивая, таким образом, полный ее учет счетчиком. Вместе с тем использование в самой конструкции счетчика датчика для замера плотности учтенной жидкой смеси позволяет учесть значение плотности жидкой смеси при расчетах ее количества и, тем самым, снизить погрешность измерений ее расхода, обеспечивая надежность измерений, т.е. воспроизводимость.In addition, preliminary separation of the flow of the mixture entering the meter allows you to eliminate the excessive rise in the liquid level in the lower part of the meter body and simplify its design by abandoning the use of a complex unit that regulates the removal of the recorded mixture from the meter body, and the use of the funnel itself in the meter eliminates the spraying of the mixture , providing, thus, its full accounting counter. At the same time, the use in the design of the meter counter to measure the density of the recorded liquid mixture allows one to take into account the density value of the liquid mixture in calculating its quantity and, thereby, reduce the measurement error of its flow rate, ensuring reliability of measurements, i.e. reproducibility.
Недостатками этого наиболее близкого к изобретению счетчика, тем не менее, является большая погрешность измерений и их ненадежность, характеризующаяся невоспроизводимостью их результатов из-за отсутствия в счетчике конструктивных элементов, способствующих более глубокому разделению поступающей в счетчик смеси и отделению от нее газа перед ее заливкой в ковши для учета, и обеспечению в результате постоянства массы доз смеси, заливаемых в ковши измерительного блока;The disadvantages of this counter closest to the invention, however, are the large measurement error and their unreliability, characterized by the irreproducibility of their results due to the lack of structural elements in the meter that contribute to a deeper separation of the mixture entering the meter and gas separation from it before filling it into buckets for accounting, and ensuring, as a result of the constancy of the mass of doses of the mixture poured into the buckets of the measuring unit;
Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в снижении погрешности измерений и повышении их надежности, характеризующейся воспроизводимостью результатов измерений, за счет повышении эффективности сепарационного процесса в счетчике, обеспечивающего постоянство массы учитываемых жидких доз смеси, отмериваемых каждым ковшом.The technical result achieved by the invention is to reduce the measurement error and increase their reliability, characterized by reproducibility of the measurement results, by increasing the efficiency of the separation process in the meter, ensuring a constant mass of the measured liquid doses of the mixture, measured by each bucket.
Указанный технический результат достигается тем, что ковшовый счетчик количества жидкости и попутного нефтяного газа в протекающей газожидкостной смеси, содержащийThe specified technical result is achieved in that a bucket meter for the amount of liquid and associated petroleum gas in the flowing gas-liquid mixture containing
измерительный блок, размещенный в своем горизонтально расположенном цилиндрическом корпусе и включающий: герметично присоединенную к торцевой поверхности корпуса крышку и опору; расположенные между ними с возможностью свободного качания и связанные общим ребром и общей боковиной два призматических ковша треугольного сечения со своими грузоуравновешиваемыми измерительными камерами внутри, поочередно заполняемыми учитываемой жидкой смесью и сливаемой из них, и со своими боковыми пластинами с грузом, уравновешивающим по весу массу жидкости в объеме заполненной измерительной камеры ковша и вызывающим его поворот: одной - примыкающей к крышке, а другой - примыкающей к опоре; соединяющие крышку и опору шпильки, ограничивающие повороты ковшей и расположенные параллельно оси корпуса измерительного блока; и по меньшей мере один фиксирующий каждый слив ковшей магнит, размещенный на примыкающей к крышке боковой пластине, а также связанные с ним датчики, расположенные на крышке счетчика с ее внешней стороны;a measuring unit located in its horizontally arranged cylindrical body and comprising: a cover and a support sealed to the end surface of the body; located between them with the possibility of free swing and connected by a common rib and a common sidewall, two prismatic buckets of triangular cross section with their load-balanced measuring chambers inside, alternately filled with the fluid mixture taken into account and drained from them, and with their side plates with a load, balancing the weight of the liquid in weight the volume of the filled measuring chamber of the bucket and causing its rotation: one adjacent to the lid, and the other adjacent to the support; connecting the cover and bearing studs, restricting the turns of the buckets and located parallel to the axis of the housing of the measuring unit; and at least one magnet fixing each bucket drain placed on the side plate adjacent to the lid, as well as associated sensors located on the counter lid on its outer side;
узел сепарации, сформированный из входного устройства для залива газожидкостной смеси в измерительные камеры ковшей и охватывающей его воронки с удерживаемым под ним на ее внутренней поверхности отбойником потока газожидкостной смеси;a separation unit formed from the input device for filling the gas-liquid mixture into the measuring chambers of the ladles and the funnel enveloping it with the chimney of the gas-liquid mixture flow held beneath it on its inner surface;
коллекторы, два из которых встречно присоединены к корпусу перпендикулярно его оси, причем один из них предназначен для подвода газожидкостной смеси во входное устройство, а другой коллектор предназначен для отвода из корпуса учтенной жидкой смеси с расположенным в нем датчиком плотности учтенной жидкой смеси, а также датчиками температуры и давления учтенной жидкой смеси, а третий коллектор - газовый, предназначенный для отвода отделенного от смеси газа;collectors, two of which are counter-connected to the housing perpendicular to its axis, one of which is designed to supply a gas-liquid mixture to the input device, and the other collector is designed to divert the recorded liquid mixture from the housing with the density sensor of the recorded liquid mixture located in it, as well as sensors temperature and pressure of the recorded liquid mixture, and the third collector is gas, designed to drain the gas separated from the mixture;
эжектор, установленный в выходном коллекторе счетчика и связанный с газовым коллектором;an ejector installed in the outlet manifold of the meter and connected to the gas manifold;
а также блок, связанный со всеми датчиками счетчика и рассчитывающий количество жидкости в протекающей газожидкостной смеси и выводящий эти показания на обозрение,as well as a unit associated with all meter sensors and calculating the amount of liquid in the flowing gas-liquid mixture and displaying these readings,
дополнительно снабжен сепарационным корпусом с элементами для слива отсепарированной жидкой смеси в ковши измерительного блока, и в нем установлены формирующие узел сепарации счетчика: входное устройство и воронка с отбойником, а сам сепарационный корпус герметично закреплен на корпусе измерительного блока,it is additionally equipped with a separation case with elements for draining the separated liquid mixture into the buckets of the measuring unit, and there are installed forming the separation unit for the meter: an input device and a funnel with a chipper, and the separation body is hermetically attached to the body of the measuring unit,
при этом воронка узла сепарации выполнена с перфорацией и зафиксирована в сепарационном корпусе с возможностью формирования в нем между его внутренней поверхностью и внешней поверхностью воронки отдельной камеры с зонами скопления и отвода отсепарированных продуктов: верхней, связанной с газовым коллектором, зоной для скопления и отвода отделенного от смеси газа и нижней зоной для скопления и отвода отсепарированной жидкой смеси.while the funnel of the separation unit is made with perforation and fixed in the separation case with the possibility of forming in it between its inner surface and the outer surface of the funnel of a separate chamber with zones of accumulation and removal of separated products: the upper one, connected with the gas collector, the zone for accumulation and removal separated from gas mixture and a lower zone for accumulation and removal of the separated liquid mixture.
Укомплектование счетчика датчиками, фиксирующими температуру и давление учтенной жидкой смеси, а также датчиком, фиксирующим плотность газа в учтенной смеси, повышает точность расчетов измерений.Equipping the meter with sensors that record the temperature and pressure of the recorded liquid mixture, as well as a sensor that fixes the density of the gas in the recorded mixture, increases the accuracy of measurement calculations.
Обеспечение счетчика элементами для отбора пробы позволяет определить химический состав учтенной жидкой смеси, в том числе наличие парафинов, серы, обводненность жидкой смеси, для учета в расчетах, что, как следствие, повышает точность измерений счетчика.Providing the meter with elements for sampling allows you to determine the chemical composition of the recorded liquid mixture, including the presence of paraffins, sulfur, water content of the liquid mixture, to be taken into account in calculations, which, as a result, increases the accuracy of meter measurements.
Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежами:The invention is illustrated by drawings:
Фиг. 1 - Общий вид ковшового счетчика количества жидкости и попутного нефтяного газа в протекающей газожидкостной смеси в разрезе.FIG. 1 - General view of the bucket counter of the amount of liquid and associated petroleum gas in the flowing gas-liquid mixture in the context.
Фиг. 2 - - Вид сбоку на фиг. 1.FIG. 2 - - Side view in FIG. one.
Фиг. 3 - Измерительный блок.FIG. 3 - Measuring unit.
Фиг. 4 - Вид А на фиг. 3.FIG. 4 - View A in FIG. 3.
Фиг. 5 - Вид Б на фиг. 3.FIG. 5 - View B in FIG. 3.
Фиг. 6 - Общий вид счетчика в аксономертии.FIG. 6 - General view of the counter in axonomer.
Ковшовый счетчик количества жидкости и попутного нефтяного газа в протекающей газожидкостной смеси содержит:The bucket meter for the amount of liquid and associated petroleum gas in the flowing gas-liquid mixture contains:
• измерительный блок 1 (фиг. 1), размещенный в горизонтально расположенном цилиндрическом корпусе 2;• measuring unit 1 (Fig. 1), placed in a horizontally arranged
• узел сепарации 3, расположенный в отдельном сепарационном корпусе 4 и сформированный из входного устройства 5 для залива смеси в измерительный блок 2 и охватывающей его перфорированной воронки 6 с удерживаемым под ним на ее внутренней поверхности отбойником потока газожидкостной смеси 7;•
• коллекторы 8, 9 и 10, один из которых 8 предназначен для подвода газожидкостной смеси во входное устройство 5, другой коллектор 9 для отвода из корпуса 1 учтенной жидкой смеси с расположенным в нем датчиком плотности с двумя электродами: одним 11 для замера плотности учтенной смеси, а другим 12 - для замера плотности газа в ней, а также датчиками ее температуры и давления соответственно 13 и 14, а третий - газовый коллектор 10 для отвода отделенного от смеси газа;•
• установленный в выходном коллекторе 9 и связанный с газовым коллектором 10 эжектор 15 с пробозаборной трубкой 16 в своем корпусе;• an
• а также информационно связанный со всеми датчиками счетчика электронный блок 17, рассчитывающий количество жидкости и попутного газа в протекающей газожидкостной смеси и выводящий эти показания на обозрение.• and also an
Измерительный блок 1 счетчика (фиг. 1) содержит:The
- герметично присоединенную к торцевой поверхности корпуса 2 крышку 18 и опору 19 (фиг. 3);- hermetically attached to the end surface of the
- расположенные между ними и связанные общим ребром и общей боковиной два призматических ковша треугольного сечения 20 и 21 со своими грузоуравновешиваемыми измерительными камерами внутри, поочередно заполняемые учитываемой жидкой смесью и сливаемой из них, с соосными пальцами соответственно 22 и 23 на своих свободных боковинах, поворотно установленными на оси симметрии корпуса в гнездах 25 и 26 крышки 18 и опоры 19, и со своими боковыми пластинами 27 и 28 с грузом 29 и 30: одной 29 - примыкающей к крышке, а другой 30 - примыкающей к опоре;- located between them and connected by a common rib and a common sidewall, two prismatic buckets of
- соединяющие крышку 18 и опору 19 шпильки 31, 32 и 33, ограничивающие повороты ковшей и расположенные параллельно оси корпуса измерительного блока,- connecting the
- по меньшей мере один магнит 34, размещенный на примыкающей к крышке боковой пластине и фиксирующий количество сливов ковшей 20 и 21, а также связанные с ним датчики 35 и 36, расположенные на крышке счетчика 18 с ее внешней стороны.- at least one
Сепарационный корпус 4 (фиг. 1) содержит сливные элементы 37 и 38, направляющие отсепарированную смесь в ковши 20 и 21 измерительного блока 1. Он герметично установлен на корпусе 2 измерительного блока 1, отдельно от него, что позволяет разделить технологические зоны счетчика на две отдельные: сепарационную и измерительную, и тем самым предотвратить обратный процесс внедрения в смесь ранее отделившегося от нее газа, обеспечив его вывод в газовый коллектор 10 в процессе сепарирования смеси, а затем через эжектор 15 в отводящий смесь коллектор 9.The separation housing 4 (Fig. 1) contains
Воронка 6 узла сепарации 3 зафиксирована в сепарационном корпусе 4 с возможностью формирования между его внутренней поверхностью и внешней поверхностью воронки отдельной камеры 39 со своими зонами скопления и отвода отсепарированных продуктов: верхней, связанной с газовым коллектором, зоной для скопления и отвода отделенного от смеси газа 40 и нижней зоной для скопления и отвода отсепарированной смеси 41.The
В качестве датчика плотности учтенной жидкой смеси и плотности газа в ней использован емкостной датчик, замеряющий процентную долю воды в смеси и процентную долю газа в ней.A capacitive sensor is used as a sensor for the density of the recorded liquid mixture and the gas density in it, which measures the percentage of water in the mixture and the percentage of gas in it.
При учете счетчиком тяжелой нефти в его конструкции используют подпятник (не показан), удерживающий опору измерительного блока на корпусе измерительного блока.When taking into account the heavy oil meter in its design, a thrust bearing (not shown) is used that holds the support of the measuring unit on the body of the measuring unit.
Ковшовый счетчик количества жидкости и попутного нефтяного газа в протекающей газожидкостной смеси работает таким образом.The bucket meter for the amount of liquid and associated petroleum gas in the flowing gas-liquid mixture works in this way.
Перед запуском счетчика в эксплуатацию производят калибровку ковшей 21 и 22 измерительного блока 1. Для этого в эти ковши заливают предварительно отсепарированную смесь и калибруют их с залитой в них смесью противовесными грузами 25 и 26. Таким образом, заливаемая в ковши 21 и 22 (фиг. 3) доза отсепарированной смеси остается всегда постоянной, не зависящей от ее плотности. Значение этой массы заносят в электронный блок 17 (фиг 1).Before starting the meter, the
В процессе работы счетчика производят отбор учтенной жидкой смеси из отверстия 16 в корпусе эжектора 15, определяют ее химический состав, в том числе наличие парафинов, серы, обводненность жидкой смеси для учета в расчетах, что, как следствие, повышает точность измерений счетчика.During the operation of the meter, the recorded liquid mixture is sampled from the
Необходимым условием работы этого счетчика является наличие газа в корпусе 2 (фиг. 3) измерительного блока 1, который выделяется из поступающей в счетчик газожидкостной смеси, состоящей из жидкости и попутного газа, свободного и растворенного в ней, при ее прохождении через счетчик за счет эффекта гравитационной сепарации, возникающей из-за разности плотностей жидкости и газа под действием их сил тяжести.A necessary condition for the operation of this meter is the presence of gas in the housing 2 (Fig. 3) of the
Поток смеси поступает через задвижку (не показана) в коллекторе 8 (фиг. 1), перекрывающую поступление смеси в сепарационный корпус 4 счетчика на случай аварии или необходимости технического обслуживания счетчика, затем пропускается через входное устройство 5 и падает на поверхность отбойника 7. Сталкиваясь с отбойником 7, смесь разбивается на капли и струи с выделением из них свободного попутного газа, обусловленным разностью удельных весов отсепарированных продуктов. Капли и струи смеси отбрасываются на поверхность перфорированной воронки 19, снова разбиваются на капли с выделением из них газа. При этом часть капель пробивается сквозь отверстия воронки и смачивает ее поверхность с противоположных сторон стекающей с них жидкой смесью, покрывая отверстия воронки тонкими пленками с выделением из них пузырькового газа. В виде пленок и капель смесь попадает в зону скопления и ее отвода 36 камеры 34, падает на сливные элементы 21 и 22 сепарационного корпуса и стекает с них в ковши 21 и 22 измерительного блока 1.The flow of the mixture enters through a valve (not shown) in the manifold 8 (Fig. 1), which blocks the flow of the mixture into the
Высвободившийся из смеси газ проникает сквозь отверстия перфорированной воронки 6 в зону 35 скопления и его отвода камеры 34 и, отсасываемый эжектором 15, попадает в газовый коллектор 10, а оттуда в эжектор 15 и затем в коллектор 10.The gas released from the mixture penetrates through the openings of the
Таким образом, укомплектование счетчика сепарационным корпусом 4 с размещенными в нем элементами узла сепарации из воронки 6 и отбойника 7 и расположение этого сепарационного корпуса за пределами корпуса 2 измерительного блока 1 и обеспечение его связи с газовым коллектором 10, а также изготовление воронки 6 с перфорацией позволило организовать в самом сепарационном корпусе отдельно от измерительного процесса в корпусе измерительного блока эффективный процесс сепарации поступающей в счетчик смеси, обеспечив, тем самым, поступление в ковши 20 и 21 измерительного блока очищенных от попутного газа доз жидкой смеси, характеризующихся постоянной массой.Thus, the completion of the meter with a
Принцип действия измерительного блока 1 основан на поочередном заполнении предварительно отсепарированной смесью каждого из двух ковшей 20 и 21 и последующем их освобождении от нее опрокидыванием в момент достижения в них определенной массы смеси, превышающей массу их грузов 25 и 26.The principle of operation of the measuring
Учтенная смесь из ковшей попадает в нижнюю части корпуса 1 и вытесняется в выходной коллектор 9.The recorded mixture of buckets falls into the lower part of the
Момент начала заполнения одного ковша соответствует моменту конца заполнения другого ковша и наоборот. При заполнении ковша 20 (фиг. 3) он поворачивается влево до упора в шпильку 31 и находящаяся в нем смесь выливается в корпус 2, при этом магнит 34 (фиг. 6) достигает оси электромагнитного датчика 35 (фиг. 1, 4, 5) и фиксирует в нем своим импульсом момент слива этого ковша, соответствующий моменту начала заполнения другого ковша 21. Далее, аналогичным образом, при заполнении ковша 21 он поворачивается вправо до упора со шпилькой 32 и находящаяся в нем смесь выливается в корпус 2, при этом магнит 34 достигает оси электромагнитного датчика 36 и фиксирует на нем своим импульсом момент опорожнения этого ковша, соответствующий моменту начала заполнения ковша 20.The moment of the beginning of filling one bucket corresponds to the moment of the end of filling the other bucket and vice versa. When filling the bucket 20 (Fig. 3), it turns to the left until it stops in the
Таким образом, зафиксированные датчиками 35 и 36 моменты времени соответствуют полному времени заполнения одного ковша. Информация от этих электромагнитных датчиков поступает на электронный блок 17, который рассчитывает массовый расход протекающей через счетчик отсепарированной нефтяной смеси, т.е. ее жидкостной фазы.Thus, the time moments recorded by the
Расположенные в выходном коллекторе 9 датчики плотности учтенной смеси и плотности газа в ней соответственно 11 и 12, а также датчики ее температуры и давления соответственно 13 и 14 направляют свои показания в электронный блок 17, корректирующий свои расчеты с учетом этих показаний.Located in the
После этого учтенная смесь и отделенный от нее газ перемешиваются в выходном эжекторе 15 и их смесь выходит за пределы счетчика, а электронный блок 17 производит расчеты и выводит на индикатор всю хранящуюся и рассчитанную им информацию.After that, the recorded mixture and the gas separated from it are mixed in the
Созданное техническое решение благодаря совокупности своих существенных признаков, отраженных в формуле изобретения, позволяет снизить погрешность измерений счетчика и обеспечить их надежность, характеризующуюся воспроизводимостью результатов этих измерений, за счет создания конструкцией счетчика условий, позволивших организовать в самом сепарационном корпусе отдельно от измерительного процесса, протекающего в корпусе измерительного блока, эффективный процесс сепарации поступающей в счетчик смеси, обеспечив, тем самым, поступление в ковши измерительного блока очищенных от попутного газа доз жидкой смеси, характеризующихся постоянной массой, а именно: укомплектованием счетчика отдельным от корпуса измерительного блока, сепарационным корпусом с элементами для слива из него отсепарированной жидкой смеси в ковши измерительного блока и размещением в этом сепарационном корпусе воронки с отбойником, формирующих вместе с ним узел сепарации, а также выполнением самой воронки с перфорацией и фиксированием ее в сепарационном корпусе с возможностью формирования в нем отдельной камеры между его внутренней поверхностью и внешней поверхностью воронки с зонами скопления и отвода отсепарированных продуктов: верхней, связанной с газовым коллектором, зоной для скопления и отвода отделенного от смеси газа и нижней зоной для скопления и отвода отсепарированной жидкой смеси.The technical solution created thanks to the combination of its essential features reflected in the claims allows to reduce the measurement error of the meter and to ensure their reliability, which is characterized by the reproducibility of the results of these measurements, by creating conditions for the meter to be arranged separately from the measurement process in the separation housing the case of the measuring unit, an effective process of separation of the mixture entering the meter, thereby ensuring doses of liquid mixture purified from associated gas into the ladles of the measuring unit, which are characterized by constant mass, namely: equipping the meter separate from the body of the measuring unit, a separation case with elements for draining the separated liquid mixture from it into the ladles of the measuring unit and placing a funnel in this separation case with a chipper, forming a separation unit with it, as well as the implementation of the funnel itself with perforation and fixing it in a separation case with the possibility of forming in it tdelnoy chamber between its inner surface and the outer surface of the funnel with zones of accumulation and discharge of the separated products: the upper connected with the gas collector zone for the accumulation and discharge of the separated gas mixture, and the bottom area for the accumulation and discharge of the separated liquid mixture.
Заявленный в качестве изобретения ковшовый счетчик количества жидкости и попутного нефтяного газа в протекающей газожидкостной смеси прошел испытания в Федеральном государственном унитарном предприятии «Всероссийский научно-исследовательский институт расходометрии» и готов к выпуску на предприятии заявителя.The bucket meter claimed as an invention for the amount of liquid and associated petroleum gas in the flowing gas-liquid mixture has been tested at the All-Russian Scientific Research Institute of Flow Metering Federal State Unitary Enterprise and is ready for release at the applicant's enterprise.
Предложенное в качестве изобретения техническое решение соответствует действующим правилам учета нефти, обязывающим при добыче нефти, подготовке, транспортировке и переработке, потреблении нефти, принятой от третьего лица, учитывать влияние на точность измерений не только таких параметров нефти, как температура и давление, но и наличие в ней свободного и растворенного газа, а также порядок определения плотности нефти (Постановление Правительства РФ №451 от 16 мая 2014 г. «Об утверждении Правил учета нефти»).The technical solution proposed as an invention complies with the current rules for oil metering, which obligate third parties to take into account the influence on the measurement accuracy of not only oil parameters such as temperature and pressure, but also the presence of oil in oil production, preparation, transportation and refining, and oil consumption. it contains free and dissolved gas, as well as the procedure for determining the density of oil (Decree of the Government of the Russian Federation No. 451 of May 16, 2014 “On the Approval of the Rules for the Accounting of Oil”).
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017106535A RU2657321C1 (en) | 2017-02-27 | 2017-02-27 | Bucket meter of liquid and associated petroleum gas in a flowing gas-liquid mixture |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017106535A RU2657321C1 (en) | 2017-02-27 | 2017-02-27 | Bucket meter of liquid and associated petroleum gas in a flowing gas-liquid mixture |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2657321C1 true RU2657321C1 (en) | 2018-06-13 |
Family
ID=62619920
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017106535A RU2657321C1 (en) | 2017-02-27 | 2017-02-27 | Bucket meter of liquid and associated petroleum gas in a flowing gas-liquid mixture |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2657321C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2700336C1 (en) * | 2019-02-22 | 2019-09-16 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-Производственное Предприятие Автоматики и Метрологии" (ООО НПП "АМ") | Scoop meter for liquid oil and gas mixture amount |
RU195427U1 (en) * | 2019-08-16 | 2020-01-28 | Закрытое акционерное общество "Электронные и механические измерительные системы" | Mass flow meter and viscous fluid mass meter with self-contained power supply |
RU203058U1 (en) * | 2020-12-16 | 2021-03-19 | Иван Николаевич Селиванов | OIL AND PETROLEUM METER |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02196990A (en) * | 1989-01-26 | 1990-08-03 | Fujitsu Ltd | Rainfall metering device |
RU154443U1 (en) * | 2014-12-29 | 2015-08-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Тех Сервис" | LIQUID AMOUNT COUNTER - RAW OIL |
RU163766U1 (en) * | 2016-03-18 | 2016-08-10 | Закрытое акционерное общество "Электронные и механические измерительные системы" (ЗАО "ЭМИС") | METER OF MASS FLOW AND MASS OF VISCOUS LIQUIDS |
RU2610546C1 (en) * | 2015-12-21 | 2017-02-13 | Закрытое акционерное общество "Электронные и механические измерительные системы" (ЗАО "ЭМИС") | Mass flow and viscous liquid mass meter |
-
2017
- 2017-02-27 RU RU2017106535A patent/RU2657321C1/en active IP Right Revival
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02196990A (en) * | 1989-01-26 | 1990-08-03 | Fujitsu Ltd | Rainfall metering device |
RU154443U1 (en) * | 2014-12-29 | 2015-08-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Тех Сервис" | LIQUID AMOUNT COUNTER - RAW OIL |
RU2610546C1 (en) * | 2015-12-21 | 2017-02-13 | Закрытое акционерное общество "Электронные и механические измерительные системы" (ЗАО "ЭМИС") | Mass flow and viscous liquid mass meter |
RU163766U1 (en) * | 2016-03-18 | 2016-08-10 | Закрытое акционерное общество "Электронные и механические измерительные системы" (ЗАО "ЭМИС") | METER OF MASS FLOW AND MASS OF VISCOUS LIQUIDS |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2700336C1 (en) * | 2019-02-22 | 2019-09-16 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-Производственное Предприятие Автоматики и Метрологии" (ООО НПП "АМ") | Scoop meter for liquid oil and gas mixture amount |
RU195427U1 (en) * | 2019-08-16 | 2020-01-28 | Закрытое акционерное общество "Электронные и механические измерительные системы" | Mass flow meter and viscous fluid mass meter with self-contained power supply |
RU203058U1 (en) * | 2020-12-16 | 2021-03-19 | Иван Николаевич Селиванов | OIL AND PETROLEUM METER |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2657321C1 (en) | Bucket meter of liquid and associated petroleum gas in a flowing gas-liquid mixture | |
US7966892B1 (en) | In line sampler separator | |
US9114332B1 (en) | Multiphase flow measurement apparatus utilizing phase separation | |
RU2299322C1 (en) | Method for oil and gas-condensate well production measurement in air-tight oil collection systems | |
RU174112U1 (en) | MASS LIQUID CAMERA METER | |
RU2415263C2 (en) | Procedure for preparing and measurement of production output of oil wells and device for its implementation (versions) | |
CN201635722U (en) | Single-well three-phase automatic metering device of oil field | |
CN203214045U (en) | Skid mounted type device for metering yield of oil well | |
RU2610745C1 (en) | Method of measuring flow rate of oil wells and device for its implementation | |
CN102465701A (en) | On-line sampling device for multi-phase flow liquid | |
CN106526224B (en) | A kind of solid-liquid two-phase flow speed measuring device and method | |
CN104763408B (en) | A kind of high precision petroleum three-phase automatic metering device and its metering method | |
RU2236584C1 (en) | Method and device for measuring oil debit | |
RU2299321C2 (en) | Method and device for oil and gas-condensate well production measurement in air-tight oil collection systems | |
RU2665715C1 (en) | Gravimetric liquid meter | |
CN108590626B (en) | Oil-gas-water three-phase trace automatic metering device and method | |
CN103993872B (en) | Crude oil volume type measuring sledge | |
JP2023002672A (en) | Specific gravity measurement device | |
RU168317U1 (en) | INSTALLATION FOR MEASURING OIL WELL PRODUCTS | |
CN205785383U (en) | Multibucket Skip meter | |
RU2131027C1 (en) | Device for measuring production rate of oil wells | |
RU2666179C1 (en) | Mass chamber liquid counter | |
RU2691255C1 (en) | Device for measuring flow rate of oil wells | |
CN105973329A (en) | Novel tipping bucket type crude oil metering system | |
CN205670027U (en) | A kind of novel tipping-bucket type crude oil metering system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20191111 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200228 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20210112 |