RU2771432C1 - Liquid flow meter - Google Patents

Liquid flow meter Download PDF

Info

Publication number
RU2771432C1
RU2771432C1 RU2021122578A RU2021122578A RU2771432C1 RU 2771432 C1 RU2771432 C1 RU 2771432C1 RU 2021122578 A RU2021122578 A RU 2021122578A RU 2021122578 A RU2021122578 A RU 2021122578A RU 2771432 C1 RU2771432 C1 RU 2771432C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
measuring
liquid
float
housing
pipe
Prior art date
Application number
RU2021122578A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Руслан Шавкатович Сибгатуллин
Original Assignee
Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина
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 Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина filed Critical Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина
Priority to RU2021122578A priority Critical patent/RU2771432C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2771432C1 publication Critical patent/RU2771432C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/30—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by floats

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

FIELD: measuring equipment.
SUBSTANCE: invention relates to measuring equipment, in particular to devices measuring the flow of liquid in a three-component mixture coming from producing wells. The liquid flow meter contains a housing of a cylindrical vertical shape, which is a measuring container with an inlet and outlet pipe. To the left of the housing along the entire length there is a pipe with an inlet and outlet channel of the gas line, and on the opposite side there is a liquid pipe that communicates a measuring tank and outlet pipes that are rigidly connected to the measuring tank. A centering axial shaft is installed inside the measuring tank, on which a float is mounted, with the ability to move along the shaft axis. At the bottom of the axial shaft, there is a valve for communication with the outlet pipe of the liquid and gas discharge line. On the working surface of the housing there are guides along which the float moves up and down, it is also a limiter of the float movement. A radar-type sensor-meter is installed on top of the measuring tank, connected to a controller for data transmission.
EFFECT: invention is aimed to increase the efficiency of measuring the flow of liquid in a three-component mixture without increasing metal consumption, manufacturing costs by effectively measuring the flow of liquid flowing through the pipeline, through the use of the meter housing as a measuring liquid storage tank and the use of a two-phase valve, and expanding the functional application of the flow meter of liquid coming from a production well.
3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к приборам, измеряющим расход жидкости в трехкомпонентной смеси, поступающей с добывающих скважин.The invention relates to measuring technology, in particular to instruments that measure fluid flow in a three-component mixture coming from production wells.

Известен счетчик расхода жидкостей (Патент №2440559, МПК G01F 1/06, Опубл. 20.01.2012, бюл. №2) корпус с впускным патрубком (2) и выпускным патрубком, измерительный картридж, вставленный в корпус (1, 4) с уплотнением, и уплотнительное кольцо (5), которое проложено между корпусом (1, 4) и измерительным картриджем, задает плоскость (Z), направленную под углом к центральной оси (Х) корпуса, и герметизирует впускную сторону корпуса (1, 4) и измерительного картриджа от выпускной стороны отличающийся тем, что измерительный картридж состоит из наружной части (10) картриджа и вставляемой, в наружную часть (10) картриджа внутренней части (11) картриджа, соединяемых между собой, наружная часть (10) картриджа имеет вставной конец (14), наружная часть (10) картриджа имеет на своем вставном конце (14) параллельный плоскости (Z) окружной фланец (12), служащий опорной поверхностью для уплотнительного кольца (5), внутренняя часть (11) картриджа имеет параллельный плоскости (Z) вставной конец (15), внутренняя часть (11) картриджа имеет параллельный плоскости (Z) окружной фланец (13), смещенный назад от вставного конца (15) и служащий опорной поверхностью для уплотнительного кольца (5), между вставным концом (15) и фланцем (13) внутренней части (11) картриджа находится конический участок (17) поверхности, который ориентирован параллельно плоскости (Z) и радиус которого возрастает от меньшего значения (r) у вставного конца (15) до большего значения (R) в направлении фланца (13), меньший радиус (r) настолько мал, что внутренняя часть (11) картриджа сначала вставляется в корпус (1), уплотнительное кольцо (5) и наружную часть (10) картриджа с небольшим усилием или, соответственно, без усилия, конический участок (17) поверхности вызывает возрастающее сжатие уплотнительного кольца (5) между частью (11) картриджа и корпусом (1).A liquid flow meter is known (Patent No. 2440559, IPC G01F 1/06, Published on January 20, 2012, bull. No. 2) a body with an inlet pipe (2) and an outlet pipe, a measuring cartridge inserted into the body (1, 4) with a seal , and the sealing ring (5), which is laid between the body (1, 4) and the measuring cartridge, defines a plane (Z) directed at an angle to the central axis (X) of the body, and seals the inlet side of the body (1, 4) and the measuring cartridge from the outlet side, characterized in that the measuring cartridge consists of an outer part (10) of the cartridge and an inner part (11) of the cartridge inserted into the outer part (10) of the cartridge, interconnected, the outer part (10) of the cartridge has an insert end (14 ), the outer part (10) of the cartridge has at its plug end (14) a circumferential flange (12) parallel to the plane (Z), which serves as a support surface for the sealing ring (5), the inner part (11) of the cartridge has a plug parallel to the plane (Z) end (15), inside The front part (11) of the cartridge has a circumferential flange (13) parallel to the plane (Z), shifted back from the plug end (15) and serving as a support surface for the sealing ring (5), between the plug end (15) and the flange (13) of the inner part (11) of the cartridge there is a conical section (17) of the surface, which is oriented parallel to the plane (Z) and whose radius increases from a smaller value (r) at the insert end (15) to a larger value (R) in the direction of the flange (13), the smaller radius (r) is so small that the inner part (11) of the cartridge is first inserted into the housing (1), the sealing ring (5) and the outer part (10) of the cartridge with little or no force, the conical section (17) of the surface causes increasing compression of the sealing ring (5) between the part (11) of the cartridge and the housing (1).

Недостатком данного устройства является узкая область применения, невозможность использования в трехкомпонентной смеси, поступающей с добывающих скважин.The disadvantage of this device is the narrow scope, the inability to use in a three-component mixture coming from production wells.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является поплавково-турбинный счетчик газа или жидкости (Патент №2189015, МПК G01F 1/90, Опубл. 10.09.2002, бюл. №25), содержащий поплавок со ступицей, расположенный в направляющих опорах, ограничитель осевого перемещения поплавка, корпус и датчик-измеритель, отличающийся тем, что нижняя часть поплавка выполнена в виде аксиальной турбины, при этом верхняя часть поплавка выполнена в виде клапана с турбиной, а лопасти аксиальной турбины подведены к клапану, при этом в корпусе перпендикулярно к оси вращения поплавка установлен датчик-измеритель частоты вращения поплавка, а в зоне торца датчика-измерителя на лопасти аксиальной турбины установлено средство взаимодействия поплавка с датчиком-измерителем, при этом датчик-измеритель подключен к цифровому электронному счетчику импульсов с цифровым индикатором, причем осевое перемещение поплавка до ограничителя выбрано из условия обеспечения требуемого максимального расхода с запасом 1,1-1,5, при этом ось вращения поплавка расположена вертикально.The closest in technical essence to the proposed one is a float-turbine gas or liquid meter (Patent No. 2189015, IPC G01F 1/90, Publ. movement of the float, a housing and a measuring sensor, characterized in that the lower part of the float is made in the form of an axial turbine, while the upper part of the float is made in the form of a valve with a turbine, and the blades of the axial turbine are connected to the valve, while in the housing perpendicular to the axis of rotation float, a sensor-measuring the frequency of rotation of the float is installed, and in the area of the end face of the sensor-measuring device on the blade of the axial turbine, a means of interaction of the float with the sensor-measuring device is installed, while the sensor-measuring device is connected to a digital electronic pulse counter with a digital indicator, and the axial movement of the float to the limiter selected from the condition of ensuring the required maximum flow rate with a margin of 1.1-1 ,5, while the axis of rotation of the float is located vertically.

Недостатком данного устройства является сложность конструкции и большая металлоемкость, и как следствие высокие затраты на изготовление, узкая направленность применения.The disadvantage of this device is the complexity of the design and high metal consumption, and as a result, high manufacturing costs, narrow focus of application.

Технической задачей изобретения является повышение эффективности и точности измерения расхода жидкости в трехкомпонентной смеси (нефть, газ, вода), без увеличения металлоемкости, затрат на изготовление и расширение функционального применения счетчика расхода жидкости поступающей с добывающей скважины.The technical objective of the invention is to increase the efficiency and accuracy of measuring the flow rate of a liquid in a three-component mixture (oil, gas, water), without increasing the metal consumption, manufacturing costs and expanding the functional application of the liquid flow meter coming from a production well.

Новым является то, что на нижней части осевого вала расположен клапан на уровне выходного патрубка, поплавок расположен на осевом валу с возможностью вращения вала, при этом параллельно осевого вала и по длине корпуса расположена труба с входным и выходным каналом газовой линии, и противоположно расположен жидкостный патрубок, сообщающий мерную емкость и выходные патрубки, при этом на верхней части корпуса установлен датчик-измеритель уровня жидкости, подключенный к контроллеру для определения расхода жидкости в мерной емкости.What is new is that on the lower part of the axial shaft there is a valve at the level of the outlet pipe, the float is located on the axial shaft with the possibility of rotation of the shaft, while parallel to the axial shaft and along the length of the body there is a pipe with an inlet and outlet channel of the gas line, and oppositely located liquid a branch pipe that communicates the measured container and outlet pipes, while on the upper part of the body there is a liquid level sensor connected to the controller to determine the flow rate of liquid in the measuring container.

Кроме того, корпус выполнен в виде цилиндрической вертикальной мерной емкости, а направляющие опоры выполнены в виде дугообразных вставок на внутренней поверхности измерительной камеры, которые размещены противоположно друг другу и является ограничителями перемещения поплавка.In addition, the body is made in the form of a cylindrical vertical measuring container, and the guide supports are made in the form of arcuate inserts on the inner surface of the measuring chamber, which are placed opposite to each other and act as limiters for the float movement.

На фиг. 1 представлен общий вид счетчика расхода жидкости в изометрии.In FIG. 1 shows a general view of the liquid flow meter in isometry.

На фиг. 2 представлен счетчик в изометрии без корпуса в положении поплавок вверху.In FIG. 2 shows the meter in isometry without the case in the position of the float at the top.

На фиг. 3 представлен счетчик в изометрии без корпуса в положении поплавок внизу.In FIG. 3 shows the meter in isometry without the case in the float position at the bottom.

Счетчик расхода жидкости содержит корпус 1 (фиг. 1) в цилиндрической вертикальной форме, который является мерной емкостью с входным 2 и выходным 3 патрубком. С лева от корпуса по всей длине расположена труба 4 с входным 6 и выходным 5 каналом газовой линии идущему к клапану 10, а с противоположной стороны расположен жидкостный патрубок 7 сообщающий мерную емкость 1 и выходной патрубок 3, через клапан 10. Внутри мерной емкости 1 установлен центрирующий осевой вал 8 (фиг. 2), на котором установлен поплавок 9, с возможностью передвижения по оси вала 8. Снизу осевого вала 8 расположен клапан 10 для сообщения с выходным патрубком линий сброса жидкости 7 и сброса газа 4. На рабочей поверхности корпуса расположены направляющие 11 по которым происходит движение поплавка 9 вверх и вниз, он же является ограничителем движения поплавка 9. Сверху мерной емкости установлен датчик - измеритель уровня жидкости радарного типа (не показан), соединенный с контроллером (не показан) для определения расхода жидкости и передачи данных на верхний уровень.The liquid flow meter contains a body 1 (Fig. 1) in a cylindrical vertical form, which is a measuring container with an inlet 2 and outlet 3 branch pipe. To the left of the body, along the entire length, there is a pipe 4 with an inlet 6 and an outlet 5 channel of the gas line going to valve 10, and on the opposite side there is a liquid pipe 7 connecting the measuring container 1 and the outlet pipe 3, through the valve 10. Inside the measuring container 1 is installed centering axial shaft 8 (Fig. 2), on which the float 9 is mounted, with the possibility of movement along the axis of the shaft 8. At the bottom of the axial shaft 8 there is a valve 10 for communication with the outlet pipe of the liquid discharge lines 7 and gas discharge 4. On the working surface of the housing are located guides 11 along which the float 9 moves up and down, it is also a limiter for the movement of the float 9. A sensor is installed on top of the measuring tank - a radar-type liquid level meter (not shown) connected to a controller (not shown) to determine the flow of liquid and transmit data to the top level.

Конструктивные элементы и технологические соединения, не влияющие на работоспособность счетчика, на чертежах (фиг. 1-3) не показаны или показаны условно.Structural elements and technological connections that do not affect the performance of the meter are not shown in the drawings (Fig. 1-3) or are shown conditionally.

Работает счетчик расхода жидкости следующим образом.The liquid flow meter works as follows.

Изначально поплавок 9 находится в нижнем положении, клапан 10 сообщает газовую линию 4 и выходной патрубок 3, линия сброса жидкости 7 закрыта, газожидкостная смесь попадает через входной патрубок 2 в мерную емкость 1, происходит процесс отделение газа от жидкости, газ поступает в верхнюю часть мерной емкости 1 заполняя газовую линию 4 и через клапан 10 уходит в выходной патрубок 3, жидкость поднимает поплавок 9 вверх. Поплавок 9 двигаясь по направляющим ограничителям 11 в верхнее положение поворачивает осевой вал 8, что способствует открытию клапана 10 в сообщение с выходным патрубком линии сброса жидкости 7 и закрытию линии сброса газа, после чего начинается опорожнение жидкости под давлением через выходной патрубок 3. В процессе опорожнения снижается объем жидкости в мерной емкости 1, что способствует перемещению поплавка 9 вдоль осевого вала 8 вниз, тем самым поворачивая клапан 10 в сообщение с выходным патрубком 3 для линии сброса газа и закрытию линии сброса жидкости, что способствует сбросу газа с мерной емкости 1. Процесс заполнения и опорожнения мерной емкости 1 повторяется циклично в зависимости от количества и давления жидкости в трубопроводе. Датчик-измеритель уровня жидкости (не показан) установленный на мерной емкости 1 радарного типа подключен к контроллеру (не показан). Контроллер по данным датчика-измерителя фиксирует переходы минимального уровня жидкости до максимального, определяет разницу между максимальным и минимальным значением уровня заполнения мерной емкости 1 жидкостью, фиксирует время, прошедшее между минимальным значением уровня жидкости в мерной емкости 1 и максимальным значением уровня жидкости в мерной емкости 1. Контроллер определяет расход жидкости в мерной емкости 1 на каждом шаге.Initially, the float 9 is in the lower position, the valve 10 connects the gas line 4 and the outlet pipe 3, the liquid discharge line 7 is closed, the gas-liquid mixture enters the measuring tank 1 through the inlet pipe 2, the gas is separated from the liquid, the gas enters the upper part of the measuring tank. tank 1 filling the gas line 4 and through the valve 10 goes into the outlet pipe 3, the liquid raises the float 9 up. The float 9, moving along the guide stops 11 to the upper position, turns the axial shaft 8, which contributes to the opening of the valve 10 in communication with the outlet pipe of the liquid discharge line 7 and the closing of the gas discharge line, after which the emptying of the liquid under pressure through the outlet pipe 3 begins. the volume of liquid in the measuring tank 1 decreases, which contributes to the movement of the float 9 along the axial shaft 8 down, thereby turning the valve 10 into communication with the outlet pipe 3 for the gas discharge line and closing the liquid discharge line, which contributes to the discharge of gas from the measuring tank 1. Process filling and emptying the measuring tank 1 is repeated cyclically depending on the amount and pressure of the liquid in the pipeline. A liquid level sensor (not shown) installed on a measuring tank 1 of a radar type is connected to a controller (not shown). The controller, according to the data of the sensor-measuring device, fixes the transitions of the minimum liquid level to the maximum one, determines the difference between the maximum and minimum values of the filling level of the measuring tank 1 with liquid, fixes the time elapsed between the minimum value of the liquid level in the measuring tank 1 and the maximum value of the liquid level in the measuring tank 1 The controller determines the liquid flow in measuring tank 1 at each step.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности замеров расхода жидкости в трехкомпонентной смеси без увеличения металлоемкости, затрат на изготовление за счет эффективного измерения расхода жидкости, поступающей по трубопроводу, благодаря использованию корпуса счетчика в качестве мерной емкости накопления жидкости и использованию двухфазного клапана, и расширение функционального применения счетчика расхода жидкости поступающей с добывающей скважины.The technical objective of the invention is to increase the efficiency of measuring liquid flow in a three-component mixture without increasing the metal consumption, manufacturing costs by effectively measuring the flow of liquid flowing through the pipeline, due to the use of the meter body as a measuring tank for liquid accumulation and the use of a two-phase valve, and expanding the functional application liquid flow meter coming from the production well.

Claims (3)

1. Счетчик расхода жидкости, содержащий поплавок, расположенный в направляющих опорах, корпус, входной и выходной патрубки и датчик-измеритель, отличающийся тем, что на нижней части осевого вала расположен клапан на уровне выходного патрубка, поплавок расположен на осевом валу с возможностью вращения вала, при этом параллельно осевому валу и по длине корпуса расположена труба с входным и выходным каналом газовой линии, и противоположно расположен жидкостный патрубок, сообщающий корпус, выполненный в виде цилиндрической вертикальной мерной емкости, и выходные патрубки, при этом на верхней части корпуса установлен датчик-измеритель и подключен к контроллеру.1. A liquid flow meter containing a float located in the guide supports, a housing, inlet and outlet pipes and a measuring sensor, characterized in that a valve is located on the lower part of the axial shaft at the level of the outlet pipe, the float is located on the axial shaft with the possibility of shaft rotation , while parallel to the axial shaft and along the length of the body there is a pipe with an inlet and outlet channel of the gas line, and a liquid branch pipe is located oppositely, communicating the body, made in the form of a cylindrical vertical measuring tank, and outlet pipes, while a sensor is installed on the upper part of the body - meter and connected to the controller. 2. Счетчик расхода жидкости по п.1, отличающийся тем, что направляющие опоры выполнены в виде дугообразных вставок на внутренней поверхности измерительной камеры, которые размещены противоположно друг другу и являются ограничителями перемещения поплавка.2. The liquid flow meter according to claim 1, characterized in that the guide supports are made in the form of arcuate inserts on the inner surface of the measuring chamber, which are placed opposite to each other and act as limiters for the movement of the float. 3. Счетчик расхода жидкости по п.1, отличающийся тем, что датчик-измеритель выполнен радарного типа.3. Liquid flow meter according to claim 1, characterized in that the measuring sensor is made of the radar type.
RU2021122578A 2021-07-29 2021-07-29 Liquid flow meter RU2771432C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021122578A RU2771432C1 (en) 2021-07-29 2021-07-29 Liquid flow meter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021122578A RU2771432C1 (en) 2021-07-29 2021-07-29 Liquid flow meter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2771432C1 true RU2771432C1 (en) 2022-05-04

Family

ID=81459032

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021122578A RU2771432C1 (en) 2021-07-29 2021-07-29 Liquid flow meter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2771432C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2189015C1 (en) * 2001-05-03 2002-09-10 Тульский государственный университет Gas or liquid float-turbine meter
RU2440559C2 (en) * 2007-08-01 2012-01-20 М ЭНД ФС ХОЛДИНГ ЭлЭлСи Liquid flow meter
RU2642094C1 (en) * 2017-05-22 2018-01-24 Михаил Иванович Голубенко Device for automatic pastry liquid distribution
EP3306276A1 (en) * 2016-10-05 2018-04-11 Ideal Clima S.r.l. Improved meter for measuring the flow rate of aeriform substances and method for measuring the flow rate of aeriform substances with said meter

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2189015C1 (en) * 2001-05-03 2002-09-10 Тульский государственный университет Gas or liquid float-turbine meter
RU2440559C2 (en) * 2007-08-01 2012-01-20 М ЭНД ФС ХОЛДИНГ ЭлЭлСи Liquid flow meter
EP3306276A1 (en) * 2016-10-05 2018-04-11 Ideal Clima S.r.l. Improved meter for measuring the flow rate of aeriform substances and method for measuring the flow rate of aeriform substances with said meter
RU2642094C1 (en) * 2017-05-22 2018-01-24 Михаил Иванович Голубенко Device for automatic pastry liquid distribution

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107894260B (en) Air eliminator for gas-liquid separation and gas-liquid separation method
CN108871988A (en) A kind of experimental provision that research pressure influences bent wear
CN102435233A (en) Vertical spiral wing type water metering device
RU2706820C1 (en) Gas separator and device for determining flow rate of one or more components of multiphase medium, in particular a gas-water mixture, and its use
RU2771432C1 (en) Liquid flow meter
CN100483079C (en) Device for automatic measuring oil and gas
CN109141563B (en) Z-type natural gas moisture real-time measurement device and method based on in-pipe phase separation
Hammoud Effect of design and operational parameters on jet pump performance
CN102636223A (en) Gas-liquid measurement method with super-small flow
CN106768122B (en) Integral movement compound water meter
CN109632018A (en) A kind of petroleum production fluid metering device
RU2585778C1 (en) Device for measurement of flow rate of oil and gas
CN113049482A (en) Pipeline pit cavitation test device
CN202304900U (en) Vertical helix type water metering device
RU2007118117A (en) METHOD FOR MEASURING OIL WELL PRODUCTS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
CN109342152A (en) Ultrasonic vacuum pumps defoaming system before a kind of gypsum slurries density measurement
RU2307249C1 (en) Device for well oil production rate measurement
RU2766866C2 (en) Submersible batcher
RU2757979C1 (en) Leak monitoring sensor
CN219830016U (en) Volumetric three-phase metering device
CN219888288U (en) Performance testing device for internal reflux pump
RU2293886C2 (en) Pump
CN216524159U (en) Online real flow self-calibration gas-liquid two-phase flow metering device
CN109141561B (en) Device and method for measuring moisture of natural gas in real time based on in-pipe phase separation technology
CN114485825A (en) Simple gas-liquid two-phase flow comprehensive measuring device