RU2666488C1 - Device and method of the liquid level regulation - Google Patents

Device and method of the liquid level regulation Download PDF

Info

Publication number
RU2666488C1
RU2666488C1 RU2017132228A RU2017132228A RU2666488C1 RU 2666488 C1 RU2666488 C1 RU 2666488C1 RU 2017132228 A RU2017132228 A RU 2017132228A RU 2017132228 A RU2017132228 A RU 2017132228A RU 2666488 C1 RU2666488 C1 RU 2666488C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
liquid
phase
siphon
level
Prior art date
Application number
RU2017132228A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Рауф Рахимович Сафаров
Ян Рауфович Сафаров
Original Assignee
Рауф Рахимович Сафаров
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Рауф Рахимович Сафаров filed Critical Рауф Рахимович Сафаров
Priority to RU2017132228A priority Critical patent/RU2666488C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2666488C1 publication Critical patent/RU2666488C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D9/00Level control, e.g. controlling quantity of material stored in vessel

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)

Abstract

FIELD: measuring equipment; oil and gas industry.SUBSTANCE: invention relates to the automatic control systems and can be used in the oil industry, oil and gas processing and processing facilities. Unit for adjusting the liquid level comprises a separation container, a gas-liquid mixture inlet manifold, a gas pipe, a liquid pipe, an outlet manifold, and opposite siphons. In this case, the gas pipe in the lower part inside the separation container is divided into sections by several siphons of different sections, located sequentially along the section from the maximum section to the minimum section along the level of the gas pipe from the bottom up. End of each siphon is made by hydrocyclones installed at the level from the bottom up in the drop eliminator, that is installed in the separation container. Invention also includes a method for adjusting the liquid level by means of said device.EFFECT: as a result, the performance, tightness and stability of the liquid level control device are increased.2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к автоматическим системам регулирования и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности, в установках подготовки и переработки нефти и газа.The invention relates to automatic control systems and can be used in the oil industry, in installations for the preparation and processing of oil and gas.

Известно устройство для регулирования уровня жидкости, содержащее технологическую емкость, коллектор для подачи газожидкостной смеси, трубы для удаления газа и жидкости, буйковый уровнемер с пневмопреобразователем, пневматическое статистическое регулирующее устройство, выходной сигнал которого подается на пневматическое исполнительное устройство и одновременно на вторичный измерительный прибор, в который встроен задатчик (Исакович Р.Я., Попадько В.Е. Контроль и автоматизация добычи нефти и газа. - М.: Недра, 1985, с. 100. Рис. 8.2).A device for regulating a liquid level comprising a process vessel, a manifold for supplying a gas-liquid mixture, a pipe for removing gas and liquid, a buoy level gauge with a pneumatic transducer, a pneumatic statistical control device, the output signal of which is supplied to a pneumatic actuator and simultaneously to a secondary measuring device, which is the master (Isakovich R.Ya., Popadko V.E. Control and automation of oil and gas production. - M .: Nedra, 1985, p. 100. Fig. 8.2).

К устройствам, в которых используется пневматическая система регулирования, предъявляются повышенные требования и при его настройке с целью исключения времени запаздывания между изменением уровня и управлением исполнительным механизмом. Для обеспечения работоспособности буйкового уровнемера в условиях пониженных температур необходимо применять средства его обогрева, что связано с увеличением затрат. Использование пневматических вторичных приборов требует специальной подготовки воздуха сжатия компрессором по содержанию влаги и паров масла. Несоблюдение указанных требований приводит к преждевременному износу пневматической системы регулирования и снижению надежности работы устройства.For devices that use a pneumatic control system, increased requirements are also set when setting it in order to exclude the delay time between the level change and the control of the actuator. To ensure the operability of the buoy level gauge at low temperatures, it is necessary to use means of heating it, which is associated with an increase in costs. The use of pneumatic secondary devices requires special preparation of compressor air for moisture and oil vapor content. Failure to comply with these requirements leads to premature wear of the pneumatic control system and reduce the reliability of the device.

Известно устройство для регулирования уровня жидкости (RU №2053537, G05D 9/04, 21.07.1992), включающее сепарационную емкость с помещенными в ней поплавком, коллектор для подачи газожидкостной смеси, трубы для удаления газа и жидкости и исполнительный механизм. Устройство снабжено воздушными емкостями, разделенными заслонкой, соединенной посредством тяг с поплавком, при этом вход одной из воздушных емкостей связан посредством импульсных трубок и дросселя с компрессором, а выход - с исполнительным механизмом, причем другая емкость соединена посредством регулируемого дросселя с атмосферой. Недостатком известного устройства является наличие механической системы для регулирования уровня жидкости.A device for controlling the liquid level (RU No. 2053537, G05D 9/04, 07/21/1992), including a separation tank with a float placed in it, a manifold for supplying a gas-liquid mixture, pipes for removing gas and liquid, and an actuator. The device is equipped with air tanks separated by a shutter connected by means of rods to the float, while the input of one of the air tanks is connected by means of impulse tubes and a throttle to a compressor, and the output is connected to an actuator, the other capacity being connected via an adjustable throttle to the atmosphere. A disadvantage of the known device is the presence of a mechanical system for regulating the liquid level.

Известно устройство для регулирования уровня жидкости (RU 2454263, B01D 19/00, G05D 9/02, 27.06.2012), содержащее сепарационную емкость, коллектор входа газожидкостной смеси, газовую трубу, жидкостную трубу, выходной коллектор, и при этом соединения жидкостной трубы, газовой трубы и выходного коллектора образуют комплекс из одного прямого сифона и двух оппозитных сифонов, причем жидкостная труба соединена с выходным коллектором при помощи прямого сифона и оппозитного сифона, имеющих общее колено, а газовая труба соединена с выходным коллектором при помощи второго оппозитного сифона, образованного коленом газового трубопровода и коленом жидкостного трубопровода, соединенным с выходным коллектором.A device for controlling the liquid level (RU 2454263, B01D 19/00, G05D 9/02, 27/27/2012), comprising a separation tank, an inlet of a gas-liquid mixture, a gas pipe, a liquid pipe, an outlet manifold, and wherein the connections of the liquid pipe, the gas pipe and the outlet manifold form a complex of one direct siphon and two opposed siphons, the liquid pipe being connected to the outlet manifold using a direct siphon and the opposed siphon having a common elbow, and the gas pipe is connected to the outlet manifold using a second opposed siphon formed by a gas pipe bend and a liquid pipe bend connected to the outlet manifold.

Недостатком аналога является то, что при больших расходах газа гидравлический столб жидкости в газовом колене не образуется, выносится газом и не происходит запирания газа по причине большого гидравлического сопротивления подхода жидкости в месте соприкосновения с газом.The disadvantage of the analogue is that at high gas flow rates a hydraulic column of liquid in the gas elbow is not formed, is carried out by the gas and gas does not shut off due to the large hydraulic resistance of the liquid approaching at the point of contact with the gas.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому изобретению является устройство для регулирования уровня жидкости (RU 2525146, G01F 1/00, G05D 9/00, 10.08.2014), содержащее сепарационную емкость, коллектор входа газожидкостной смеси, газовую трубу, жидкостную трубу, выходной коллектор, прямой и оппозитные сифоны, при этом сепарационная емкость соединена с выходным коллектором через расходную емкость, причем соединения жидкостной трубы, газовой трубы и выходного коллектора образуют комплекс из двух прямых и двух оппозитных сифонов, и при этом жидкостная труба соединена через расходную емкость с выходным коллектором при помощи прямого сифона и оппозитного сифона, а газовая труба соединена с выходным коллектором при помощи другого прямого и другого оппозитного сифона тоже через расходную емкость, и, кроме того, оба оппозитных сифона и выходной коллектор соединены тройником, а нижняя образующая колена прямого сифона, соединяющая сепарационную емкость с расходной емкостью, находится внутри расходной емкости.The closest in technical essence and the achieved result to the claimed invention is a device for regulating the liquid level (RU 2525146, G01F 1/00, G05D 9/00, 08/10/2014), containing a separation tank, an inlet of the gas-liquid mixture, a gas pipe, a liquid pipe , an output manifold, direct and opposite siphons, while the separation tank is connected to the output collector through a supply tank, and the connections of the liquid pipe, gas pipe and output collector form a complex of two direct and two opposite x siphons, and the liquid pipe is connected through the supply tank to the output manifold using a direct siphon and the opposite siphon, and the gas pipe is connected to the output manifold using another direct and other opposed siphon, also, and, in addition, both the opposite the siphon and the output collector are connected by a tee, and the lower generatrix of the straight siphon elbow connecting the separation tank to the supply tank is located inside the supply tank.

Недостатками ближайшего аналога является то, что:The disadvantages of the closest analogue is that:

- к отказу устройства приводит образование газовых пробок в прямых сифонах в верхней их части;- to the failure of the device leads to the formation of gas plugs in direct siphons in their upper part;

- при больших расходах газа вместе с газом выносится большое количество жидкости;- at high gas flow rates, a large amount of liquid is carried along with the gas;

- при регулировании уровня жидкости гидравлический затвор только в узком диапазоне расходов газа;- when adjusting the liquid level, the hydraulic shutter only in a narrow range of gas flow rates;

- при резком перепаде давления между емкостью и выходным коллектором не образуется гидравлический затвор, и вся жидкость из сифонов выносится в выходной коллектор.- with a sharp pressure drop between the tank and the output manifold, a hydraulic shutter is not formed, and all the liquid from the siphons is carried out to the output manifold.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является способ, позволяющий регулировать уровень жидкости (патент РФ №2541991, E21B 47/10, 20.02.2015), содержащий подачу газожидкостной смеси в сепарационную емкость, разделение ее на жидкую и газовую фазы, сброс газовой фазы в выходной коллектор по окончании накопления жидкой фазы до заданного уровня перекрытие сброса газовой фазы и накопление ее и, как следствие перекрытия, вытеснение жидкой фазы в выходной коллектор, а по окончании вытеснения жидкой фазы открытие сброса газовой фазы.The closest in technical essence and the achieved result to the claimed one is a method that allows you to adjust the liquid level (RF patent No. 2541991, E21B 47/10, 02/20/2015), comprising supplying a gas-liquid mixture into a separation tank, separating it into liquid and gas phases, dumping the gas phase into the output manifold at the end of the accumulation of the liquid phase to a predetermined level, blocking the discharge of the gas phase and accumulating it and, as a result of the overlap, displacing the liquid phase into the output manifold, and after the liquid phase is displaced, open gas phase throw.

Недостатками ближайшего аналога являются:The disadvantages of the closest analogue are:

- отсутствие четкого разделения жидкой и газовой фазы измерения, так как существует возможность прохождения через газовый счетчик газожидкостной смеси;- the lack of a clear separation of the liquid and gas phases of the measurement, since there is the possibility of passing through the gas meter gas-liquid mixture;

- наличие погрешности в широком диапазоне измерения расхода жидкой и газовой фаз продукции при наличии разных расходомеров для жидкости и газа.- the presence of errors in a wide range of measurement of the flow rate of the liquid and gas phases of the product in the presence of different flowmeters for liquid and gas.

Задачей изобретения является повышение надежности устройства для регулирования уровня жидкости и стабильности работы способа регулирования уровня жидкости.The objective of the invention is to increase the reliability of the device for controlling the liquid level and the stability of the method of regulating the liquid level.

Техническим результатом является повышение эксплуатационных характеристик, герметичности, надежности устройства и способа регулирования уровня жидкости.The technical result is to increase the operational characteristics, tightness, reliability of the device and method of controlling the liquid level.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается в устройстве для регулирования уровня жидкости, содержащем сепарационную емкость, коллектор входа газожидкостной смеси, газовую трубу, жидкостную трубу, выходной коллектор, оппозитные сифоны, согласно изобретению газовая труба в нижней части внутри сепарационной емкости разделена по сечению на части несколькими сифонами разного сечения, расположенными по сечению последовательно от максимального сечения до минимального сечения по уровню газовой трубы снизу вверх, а окончание каждого сифона выполнено гидроциклонами, установленными по уровню снизу вверх в каплеотбойнике, который установлен в сепарационной емкости.The problem is solved, and the technical result is achieved in a device for regulating the liquid level containing a separation tank, a gas-liquid mixture inlet manifold, a gas pipe, a liquid pipe, an outlet collector, opposed siphons, according to the invention, the gas pipe in the lower part inside the separation vessel is divided into sections parts by several siphons of different cross-sections, arranged in cross-section sequentially from the maximum cross-section to the minimum cross-section along the level of the gas pipe from bottom to top, and approx The end of each siphon is made by hydrocyclones installed in a level from bottom to top in a drop eliminator, which is installed in a separation tank.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается в способе для регулирования уровня жидкости, включающем подачу газожидкостной смеси в сепарационную емкость, разделение ее на жидкую и газовую фазы, сброс газовой фазы в общий коллектор по окончании накопления жидкой фазы до заданного уровня перекрытие сброса газовой фазы и накопление ее и, как следствие перекрытия, вытеснение жидкой фазы в общий коллектор, а по окончании вытеснения жидкой фазы открытие сброса газовой фазы, согласно изобретению регулирование уровня жидкости производят перекрытием сброса газовой фазы путем разделения потока газовой фазы на несколько сифонов-потоков разного расхода и сечения, последовательным и поочередным их перекрытием от максимального расхода и сечения до минимального расхода и сечения, через предварительную подготовку расхода каждого сифона - потока газовой фазы прохождением через гидроциклон, отделением и исключением из каждого потока газовой фазы капель жидкой фазы и осаждением их в сепараторе после гидроциклона каплеотбойника, и с увеличением уровня жидкости в сепараторе начинают последовательное и поочередное перекрытие газовой фазы жидкостной фазой путем смешения потока газовой фазы с жидкостной фазой в каждом сифоне, начиная с максимального расхода и сечения сифона, заканчивая минимальным расходом и сечением сифона газовой фазы, после чего выполняют последующую подготовку каждого потока газовой фазы, смешанного с жидкостью в сифоне газовой фазы путем прохождения каждого потока через гидроциклон, в котором отделяют и исключают из газовой фазы капли жидкой фазы, путем их осаждения в сепарационной емкости через гидроциклон, и в дальнейшем последовательно заполняют и перекрывают жидкой фазой каждый сифон, начиная с максимального сечения сифона и расхода газовой фазы, заканчивая минимальным сечением сифона и расхода газовой фазы до полного перекрытия сброса газовой фазы жидкостной фазой, завершением формирования границы между газовой и жидкостной фазами, без газожидкостной фазы между ними и началом выдавливания из сепарационной емкости жидкой фазы, с падением уровня жидкой фазы в сепарационной емкости и сифонах происходит прорыв газа из сепарационной емкости через сифоны, каплеотбойник, в сборный коллектор.The problem is solved, and the technical result is achieved in a method for regulating a liquid level, including supplying a gas-liquid mixture to a separation vessel, separating it into a liquid and a gas phase, discharging a gas phase into a common collector at the end of accumulation of a liquid phase to a predetermined level, blocking the discharge of the gas phase and its accumulation and, as a result of overlapping, the displacement of the liquid phase into the common collector, and at the end of the displacement of the liquid phase, the opening of the discharge of the gas phase, according to the invention, the regulation of the liquid level springs are produced by shutting off the gas phase discharge by dividing the gas phase stream into several siphon flows of different flow rates and cross-sections, sequentially and alternately shutting them from the maximum flow rate and cross-section to the minimum flow rate and cross-section, through preliminary preparation of the flow rate of each siphon - gas phase flow passage through a hydrocyclone by separating and eliminating droplets of the liquid phase from each gas phase stream and depositing them in the separator after the droplet eliminator hydrocyclone, and with increasing liquid level in the separator, the gas phase is sequentially and sequentially blocked by the liquid phase by mixing the gas phase flow with the liquid phase in each siphon, starting from the maximum flow rate and the siphon cross-section, ending with the minimum gas flow rate and siphon cross-section, after which the subsequent preparation of each gas phase flow is carried out, mixed with a liquid in a gas phase siphon by passing each stream through a hydrocyclone, in which droplets of a liquid phase are separated and excluded from the gas phase by precipitation in sep of the reservoir through the hydrocyclone, and then each siphon is successively filled and closed with the liquid phase, starting from the maximum siphon cross section and the gas phase flow rate, ending with the minimum siphon cross section and the gas phase flow rate until the gas phase is completely blocked by the liquid phase, and the formation of the boundary between the gas and liquid phase, without a gas-liquid phase between them and the beginning of squeezing the liquid phase out of the separation vessel, with a drop in the liquid phase level in the separation vessel and siphons dit gas breakthrough from the separation vessel through a siphon, demister, to a collecting reservoir.

Сущность изобретения поясняется на чертеже, где показана общая схема устройства.The invention is illustrated in the drawing, which shows a General diagram of the device.

Устройство для регулирования уровня жидкости содержит сепарационную емкость 1, коллектор входа 2 газожидкостной смеси, газовую трубу 3, жидкостную трубу 4 и выходной коллектор 5, оппозитные сифоны 6, 7, 8. Газовая труба 3 в нижней части внутри сепарационной емкости 1 разделена по сечению на части несколькими сифонами 6, 7, 8, разного сечения, расположенными по сечению последовательно от максимального сечения до минимального сечения по уровню газовой трубы 3 снизу вверх, а окончание каждого сифона 6, 7, 8 выполнено гидроциклонами 9, 10, 11, установленными по уровню снизу вверх в каплеотбойнике 12, который установлен в сепарационной емкости 1.A device for controlling the liquid level contains a separation tank 1, a collector of the inlet 2 of the gas-liquid mixture, a gas pipe 3, a liquid pipe 4 and an output manifold 5, opposed siphons 6, 7, 8. The gas pipe 3 in the lower part inside the separation tank 1 is divided into sections parts with several siphons 6, 7, 8, of different cross-section, arranged sequentially from the maximum cross-section to the minimum cross-section along the level of the gas pipe 3 from bottom to top, and the end of each siphon 6, 7, 8 is made by hydrocyclones 9, 10, 11, installed by level from bottom to top in the entrainment separator 12, which is installed in the separation tank 1.

Устройство работает для регулирования уровня жидкости следующим образом. Газожидкостная смесь поступает по входной линии 2 в сепарационную емкость 1, где происходит разделение газожидкостной смеси на газ и жидкость. В процессе сепарации в нижней части в сепарационной емкости 1 накапливается жидкость, а в верхней части в сепарационной емкости 1 собирается газ. По мере поступления продукции нефтяной скважины в сепарационной емкости 1 поднимается уровень жидкости по жидкостной трубе 4. С достижением уровня жидкости нижних кромок сифона 6 через гидроциклон 9 уровнем жидкости начинает перекрываться проход газа через сифон 6, создавая местное сопротивление через сифон 6 проходу газа и его перераспределению по расходу через сифоны 7, 8, что влечет увеличение перепада давления между сепарационной емкостью 1 и выходным коллектором 5, по причине уменьшения проходного сечения для газа, что способствует увеличению уровня жидкости во внутренней полости каплеотбойника 12, заполнению жидкостью сифона 6 и его перекрытию.The device operates to control the liquid level as follows. The gas-liquid mixture enters through the inlet line 2 to the separation tank 1, where the gas-liquid mixture is separated into gas and liquid. During the separation process, liquid accumulates in the lower part in the separation tank 1, and gas collects in the upper part in the separation tank 1. As oil well production arrives in the separation tank 1, the liquid level rises through the liquid pipe 4. As the liquid level reaches the lower edges of the siphon 6 through the hydrocyclone 9, the gas level begins to block the gas passage through the siphon 6, creating local resistance through the siphon 6 to the gas passage and its redistribution the flow rate through siphons 7, 8, which entails an increase in the pressure drop between the separation tank 1 and the output manifold 5, due to a decrease in the gas cross section, which contributes to the increase in the liquid level in the inner cavity of the drop eliminator 12, the filling of the siphon 6 with liquid and its overlap.

Аналогично происходит процесс перекрытия сифонов 7 и 8 и полное перекрытие газовой линии 3. Процесс перекрытия сифонов 6, 7, 8 обеспечивает ступенчатое перекрытие расхода газа через газовую трубу 3, перепад давления между сепарационной емкостью 1 и выходным коллектором 5, подъем уровня во внутренней полости каплеотбойника 12, быстрое заполнение сифонов 6, 7, 8 жидкостью и перекрытие жидкостью газовой трубы 3 с минимальными переходными процессами.Similarly, the process of overlapping siphons 7 and 8 and the complete closure of the gas line 3. The process of overlapping siphons 6, 7, 8 provides a stepwise shutoff of the gas flow through the gas pipe 3, the pressure drop between the separation tank 1 and the output manifold 5, a level increase in the inner cavity of the drop collector 12, quickly filling siphons 6, 7, 8 with liquid and blocking gas pipe 3 with liquid with minimal transient processes.

После заполнения сифона 6 происходит повышение уровня жидкости в газовой трубе 3, через которую вместе с газом единым потоком заполняется жидкостью сифон 7. Совместный газожидкостной поток после сифона 7 разбивается в гидроциклоне 9 на газ и жидкость, где жидкость выпадает в каплеотбойнике 12, а газ уходит через выходной коллектор 5.After filling the siphon 6, the liquid level in the gas pipe 3 rises, through which the siphon 7 is filled with a single stream together with the gas. The joint gas-liquid stream after the siphon 7 is divided into gas and liquid in the hydrocyclone 9, where the liquid falls out in the drop eliminator 12, and the gas leaves through the output collector 5.

Газожидкостный поток в сифоне 7, создавая местное сопротивление проходу газа, дополнительный перепад давления между сепарационной емкостью 1 и выходным коллектором 5 скачкообразно поднимает уровень жидкости в каплеотбойнике 12 и сифон 7 полностью заполняется жидкостью. При этом поднимается уровень жидкости в газовой трубе 3, отделение жидкости от газа в гидроциклоне 12, происходит заполнение жидкостью сифона 8 и полное перекрытие жидкостью газовой трубы.The gas-liquid flow in the siphon 7, creating local resistance to the passage of gas, an additional pressure drop between the separation tank 1 and the output manifold 5 abruptly raises the liquid level in the droplet eliminator 12 and the siphon 7 is completely filled with liquid. In this case, the liquid level in the gas pipe 3 rises, the liquid is separated from the gas in the hydrocyclone 12, the siphon 8 is filled with liquid and the gas pipe is completely blocked by the liquid.

В результате происходит выдавливание жидкости из сепарационной емкости 1 через каплеотбойник 12.As a result, the fluid is squeezed out of the separation tank 1 through the drop eliminator 12.

При этом порция жидкости выдавливается до нижнего уровня в сифонах 6, 7, 8, где происходит прорыв газа через сифоны 6, 7, 8, гидроциклоны 9, 10, 11, каплеотбойника12, и столб жидкости из каплеотбойника 12 сливается в сепарационную емкость 1, обеспечивая прохождение газа в сборный коллектор 5, чем обеспечивается поддержание нижнего уровня жидкости и продолжение заполнения сепарационной емкости 1 до верхнего уровня.At the same time, a portion of the liquid is squeezed out to the lower level in siphons 6, 7, 8, where gas breaks through the siphons 6, 7, 8, hydrocyclones 9, 10, 11, drop eliminator 12, and the liquid column from drop eliminator 12 is discharged into separation tank 1, providing the passage of gas into the collecting manifold 5, which ensures the maintenance of the lower liquid level and the continued filling of the separation tank 1 to the upper level.

Затем процесс регулирования жидкости в сепарационной емкости 1 повторяется.Then the process of regulating the liquid in the separation tank 1 is repeated.

Пример конкретной реализации способаAn example of a specific implementation of the method

Процесс регулирования уровня жидкости начинается с поступления газожидкостной смеси в сепарационную емкость 1, где происходит разделение на жидкость и газ. Газ проходит через сифоны 6, 7, 8, гидроциклоны 9, 10, 11, каплеотбойника 12 в выходной коллектор 5, при этом происходит накопление жидкости в сепарационной емкости 1 до уровня Н, с одновременным заполнением жидкостью сифонов 6, 7, 8, перекрытием сброса газовой фазы в выходной коллектор с одновременным замещением газовой фазы жидкостью и выдавливанием газом жидкости из сепарационной емкости 1 в выходной коллектор 5. Выдавливание жидкости из сепарационной емкости 1 газом происходит до уровня h в сепарационной емкости 1 и в сифонах 6, 7, 8, при котором происходит прорыв газа из сепарационной емкости, через сифоны 6, 7, 8, гидроциклоны 9, 10, 11, каплеотбойника 12 в выходной коллектор 5. Далее происходит процесс заполнения сепарационной емкости 1 жидкостью и процесс регулирования уровня в емкости повторяется.The process of regulating the liquid level begins with the receipt of the gas-liquid mixture in the separation tank 1, where there is a separation into liquid and gas. Gas passes through siphons 6, 7, 8, hydrocyclones 9, 10, 11, droplet eliminator 12 into the output manifold 5, while the accumulation of liquid in the separation tank 1 to level H occurs, with simultaneous filling of siphons 6, 7, 8 with liquid, closing the discharge of the gas phase into the outlet manifold with the simultaneous replacement of the gas phase by the liquid and gas squeezing the liquid out of the separation tank 1 into the outlet manifold 5. The gas is squeezed out of the separation vessel 1 by gas up to level h in the separation vessel 1 and in siphons 6, 7, 8, at which about goes breakthrough gas from the separation vessel through siphons 6, 7, 8, hydrocyclones 9, 10, 11, 12 in the demister outlet manifold 5. Next, a process of filling the separating tank 1 and liquid level control process is repeated in the vessel.

Ступенчатое перекрытие сечения газовой трубы 3 через поочередное последовательное перекрытие нескольких сифонов 6, 7, 8, разного сечения от максимального сечения до минимального сечения создает надежную систему регулирования уровня жидкости.The stepwise overlap of the cross section of the gas pipe 3 through successive sequential overlapping of several siphons 6, 7, 8, of different cross sections from the maximum cross section to the minimum cross section, creates a reliable system for regulating the liquid level.

Затем процесс регулирования уровня жидкости в сепарационной емкости 1 повторяется.Then the process of regulating the liquid level in the separation tank 1 is repeated.

Использование изобретения позволит повысить эксплуатационные характеристики, герметичность и стабильность работы устройства для регулирования уровня жидкости.The use of the invention will improve the operational characteristics, tightness and stability of the device for regulating the liquid level.

Надежность конструкции устройства, работа по регулированию уровня жидкости без использования механических систем управления обеспечит широкое применение изобретения.The reliability of the design of the device, the work of regulating the liquid level without the use of mechanical control systems will provide widespread application of the invention.

Claims (2)

1. Устройство для регулирования уровня жидкости, содержащее сепарационную емкость, коллектор входа газожидкостной смеси, газовую трубу, жидкостную трубу, выходной коллектор, оппозитные сифоны, отличающееся тем, что газовая труба в нижней части внутри сепаратора разделена по сечению на части несколькими сифонами разного сечения, расположенными по сечению последовательно от максимального сечения до минимального сечения по уровню газовой трубы снизу вверх, а окончание каждого сифона выполнено гидроциклонами, установленными по уровню снизу вверх в каплеотбойнике, который установлен в сепарационной емкости.1. A device for controlling the liquid level, comprising a separation tank, a gas-liquid mixture inlet manifold, a gas pipe, a liquid pipe, an outlet manifold, opposite siphons, characterized in that the gas pipe in the lower part inside the separator is divided into sections by several siphons of different sections, arranged sequentially from the maximum section to the minimum section from the bottom to the top of the gas pipe, and the end of each siphon is made by hydrocyclones installed at the bottom level zu up in the droplet eliminator, which is installed in the separation tank. 2. Способ регулирования уровня жидкости, включающий подачу газожидкостной смеси в сепарационную емкость, разделение ее на жидкую и газовую фазы, сброс газовой фазы в выходной коллектор по окончании накопления жидкой фазы до заданного уровня, перекрытие сброса газовой фазы и накопление ее и, как следствие перекрытия, вытеснение жидкой фазы в выходной коллектор, а по окончании вытеснения жидкой фазы открытие сброса газовой фазы, отличающийся тем, что регулирование уровня жидкости производят перекрытием сброса газовой фазы путем разделения потока газовой фазы на несколько сифонов - потоков разного расхода и сечения, последовательным и поочередным их перекрытием от максимального расхода и сечения до минимального расхода и сечения, через предварительную подготовку расхода каждого сифона - потока газовой фазы прохождением через гидроциклон, отделением и исключением из каждого потока газовой фазы капель жидкой фазы и осаждением их в сепарационной емкости после гидроциклона каплеотбойника, и с увеличением уровня жидкости в сепарационной емкости начинают последовательное и поочередное перекрытие газовой фазы жидкостной фазой путем смешения потока газовой фазы с жидкостной фазой в каждом сифоне, начиная с максимального расхода и сечения сифона, заканчивая минимальным расходом и сечением сифона газовой фазы, после чего выполняют последующую подготовку каждого потока газовой фазы, смешанного с жидкостью в сифоне газовой фазы путем прохождения каждого потока через гидроциклон, в котором отделяют и исключают из газовой фазы капли жидкой фазы, путем их осаждения в сепарационной емкости через гидроциклон, и в дальнейшем последовательно заполняют и перекрывают жидкой фазой каждый сифон, начиная с максимального сечения сифона и расхода газовой фазы, заканчивая минимальным сечением сифона и расхода газовой фазы до полного перекрытия сброса газовой фазы жидкостной фазой, завершением формирования границы между газовой и жидкостной фазами, без газожидкостной фазы между ними и началом выдавливания из сепарационной емкости жидкой фазы, с падением уровня жидкой фазы в сепарационной емкости и сифонах происходит прорыв газа из сепарационной емкости через сифоны, каплеотбойник в выходной коллектор.2. A method of controlling the liquid level, including the supply of a gas-liquid mixture to the separation tank, its separation into liquid and gas phases, discharge of the gas phase into the output manifold after the accumulation of the liquid phase to a predetermined level, overlapping the discharge of the gas phase and its accumulation and, as a result, overlapping , displacing the liquid phase into the outlet manifold, and at the end of the displacement of the liquid phase, opening the discharge of the gas phase, characterized in that the regulation of the liquid level is performed by shutting off the discharge of the gas phase by separation the gas phase flow into several siphons - flows of different flow rates and cross-sections, sequentially and alternately overlapping them from the maximum flow and cross-sections to the minimum flow and cross-sections, through preliminary preparation of the flow of each siphon - gas flow flows through a hydrocyclone, separating and eliminating from each gas flow the phases of the droplets of the liquid phase and precipitating them in the separation vessel after the hydrocyclone of the droplet eliminator, and with increasing liquid level in the separation vessel, a sequential and sequentially blocking the gas phase with the liquid phase by mixing the gas phase stream with the liquid phase in each siphon, starting from the maximum flow rate and cross section of the siphon, ending with the minimum flow rate and cross section of the gas phase siphon, after which subsequent preparation of each gas phase stream mixed with the liquid in the siphon is carried out of the gas phase by passing each stream through a hydrocyclone, in which droplets of the liquid phase are separated and excluded from the gas phase, by their deposition in a separation vessel through a hydrocyclone, and Next, each siphon is sequentially filled and covered with a liquid phase, starting from the maximum siphon cross section and the gas phase flow rate, ending with the minimum siphon cross section and the gas phase flow rate until the gas phase is completely blocked by the liquid phase, completion of the formation of the boundary between the gas and liquid phases, without a gas-liquid phase between by them and the beginning of extrusion of the liquid phase from the separation vessel, with a decrease in the liquid phase level in the separation vessel and siphons, gas breaks out of the separation vessel through siphons, a drop eliminator to the output collector.
RU2017132228A 2017-09-14 2017-09-14 Device and method of the liquid level regulation RU2666488C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017132228A RU2666488C1 (en) 2017-09-14 2017-09-14 Device and method of the liquid level regulation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017132228A RU2666488C1 (en) 2017-09-14 2017-09-14 Device and method of the liquid level regulation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2666488C1 true RU2666488C1 (en) 2018-09-07

Family

ID=63460022

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017132228A RU2666488C1 (en) 2017-09-14 2017-09-14 Device and method of the liquid level regulation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2666488C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU890367A1 (en) * 1980-03-24 1981-12-15 Войсковая часть 27177 Liquid level regulator
WO1999034269A1 (en) * 1997-12-23 1999-07-08 The University Of Sheffield Fluidic level control systems
RU2454263C1 (en) * 2010-11-02 2012-06-27 Рауф Рахимович Сафаров Device for liquid level control
RU2525146C1 (en) * 2012-12-19 2014-08-10 Рауф Рахимович Сафаров Fluid level control device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU890367A1 (en) * 1980-03-24 1981-12-15 Войсковая часть 27177 Liquid level regulator
WO1999034269A1 (en) * 1997-12-23 1999-07-08 The University Of Sheffield Fluidic level control systems
RU2454263C1 (en) * 2010-11-02 2012-06-27 Рауф Рахимович Сафаров Device for liquid level control
RU2525146C1 (en) * 2012-12-19 2014-08-10 Рауф Рахимович Сафаров Fluid level control device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2561447C (en) A gravity separator for a multi-phase effluent
CN109138965A (en) A kind of slug flow trapping system and method based on low pressure receiver
CN202914076U (en) Single-well metering device
CN204412477U (en) A kind of high-pressure gas-liquid separator
RU2666488C1 (en) Device and method of the liquid level regulation
CN210217707U (en) Shale gas desanding and separating system
CN204960918U (en) Multi -well type oil gas metering device
DK168498B1 (en) Method and apparatus for separating liquid plugs from natural gas pipelines
RU2541991C1 (en) Method of measuring well flow rate of oil well products and device to this end
CN102322911B (en) Continuous metering device for produced liquid of oil well
RU155020U1 (en) INSTALLATION FOR MEASURING THE DEBIT OF OIL WELL PRODUCTS
CN103835696A (en) Single-well metering device
CN107083949A (en) A kind of automatic Metering Device for Petroleum Well
CN201823433U (en) Multiple-branch-pipe gas-liquid phase separator
CN108387292A (en) Gas well three phase metering separation control system and oil-water interfaces metering method
CN211524791U (en) Gas-liquid equal-dryness constant-flow intelligent regulation and control device
CN208918522U (en) A kind of slug flow trapping system based on low pressure receiver
GB1020929A (en) Method and apparatus for discharge and metering of liquids from oil and gas separators
RU117971U1 (en) INSTALLATION FOR MEASURING THE DEBIT OF OIL WELL PRODUCTS
RU2525146C1 (en) Fluid level control device
CN102008867B (en) Multi-branch pipe gas-liquid separator
RU2454263C1 (en) Device for liquid level control
CN209226915U (en) The control system of mink cell focus separating-purifying
CN206386107U (en) A kind of oil-water-gas three-phase metering device
RU2131027C1 (en) Device for measuring production rate of oil wells