RU55867U1 - Установка для измерения дебита продукции нефтяных скважин "циклон" - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к нефтяной промышленности и может быть использована для измерения дебита продукции нефтяных скважин в системах герметизированного сбора. Задача предлагаемого технического решения - повысить точность и стабильность измерений, а также снизить материалоемкость установки. Это достигается тем, что установка для измерения дебита продукции нефтяных скважин содержит входной трубопровод, устройство для сепарации, измерительную емкость, снабженную таймером, датчиками избыточного давления и температуры, газовую и жидкостную линии, соединенные с измерительной емкостью и коллектором через переключатель потока, дифференциальный датчик перепада давления с выносными мембранами, выполненный с возможностью регистрировать достижение жидкостью, наливающейся в измерительную емкость, расчетных верхнего и нижнего уровней наполнения путем расположения его верхней и нижней мембран, расположенных внутри демпферов поверхностного волнения, соответственно на этих уровнях, трубопровод выхода продукции в коллектор. Устройство для сепарации выполнено в виде группового гидроциклона, установленного на входном трубопроводе и снабженного датчиком перепада давления. Оно содержит несколько параллельно соединенных гидроциклонов, верхние и нижние патрубки которых снабжены управляемыми запорными элементами. Выполнено с возможностью последовательного включения неработающих гидроциклонов в зависимости от перепада давления на работающих. Жидкостная линия, выходящая из группового гидроциклона, соединена с измерительной емкостью в ее нижней части через распределительное устройство. Газовая линия, выходящая из группового гидроциклона, соединена с измерительной емкостью в ее верхней части через каплеуловитель. 1н.п.ф-лы, 1ил.

Description

Полезная модель относится к нефтяной промышленности и может быть использована для измерения дебита продукции нефтяных скважин в системах герметизированного сбора.

Известно устройство для измерения дебита нефтяных скважин (1), содержащее сепарационную и измерительную емкости, датчики верхнего и нижнего уровней, датчики давления, температуры, систему управления, газовую линию, а также переключатель потока, соединенный с выходным коллектором.

Недостатками известного устройства являются:

- низкая точность измерений по нефти и воде, так как при закрытом положении регулятора расхода весь свободный газ направляется из сепарационной емкости в измерительную, что способствует повышению пенообразования и приводит к неточности измерений;

- высокая материалоемкость устройства, обусловленная необходимостью иметь газовый сепаратор нужного объема в зависимости от дебита скважин.

Наиболее близким техническим решением к заявляемой полезной модели является установка для измерения дебита продукции нефтяных скважин (2), содержащая входной трубопровод, устройство для сепарации, измерительную емкость, снабженную таймером, датчиками избыточного давления и температуры, газовую и жидкостную линии, соединенные с измерительной емкостью и коллектором через переключатель потока, дифференциальный датчик перепада давления с выносными мембранами, выполненный с возможностью регистрировать достижение жидкостью, наливающейся в измерительную емкость, расчетных верхнего и нижнего уровней наполнения путем расположения верхней и нижней мембран, расположенных внутри демпферов поверхностного волнения, соответственно на этих уровнях, трубопровод выхода продукции в коллектор.

Недостатками данной установки являются:

- низкая точность и нестабильность измерений по причине низкой эффективности гравитационного сепаратора, значительного уноса газом капельной жидкости, подачи продукции скважин из сепаратора на поверхность жидкости в измерительной емкости, способствующей интенсивному пенообразованию, поступление жидкости в измерительную емкость во время замера расхода газа при вытеснении калиброванного объема жидкости, пренебрежения наличия в нефти растворенного газа;

- высокая материалоемкость устройства, обусловленная необходимостью иметь газовый сепаратор нужного объема, в зависимости от дебита скважин.

Задача предлагаемого технического решения - повысить точность и стабильность измерений, а также снизить материалоемкость установки.

Это достигается тем, что в установке для измерения дебита продукции нефтяных скважин «Циклон», содержащей входной трубопровод, устройство для сепарации, измерительную емкость, снабженную таймером, датчиками избыточного давления и температуры, газовую и жидкостную линии, соединенные с измерительной емкостью и коллектором через переключатель потока, дифференциальный датчик перепада давления с выносными мембранами, выполненный с возможностью регистрировать достижение жидкостью, наливающейся в измерительную емкость, расчетных верхнего и нижнего уровней наполнения путем расположения верхней и нижней мембран, расположенных внутри демпферов поверхностного волнения, соответственно на этих уровнях, трубопровод выхода продукции в коллектор, согласно полезной модели, устройство для сепарации выполнено в виде группового гидроциклона, установленного на входном трубопроводе и снабженного датчиком перепада давления, содержащего несколько параллельно соединенных гидроциклонов, верхние и нижние патрубки которых снабжены управляемыми запорными элементами, выполненного с возможностью последовательного включения неработающих гидроциклонов в зависимости от перепада давления на работающих, причем жидкостная линия, выходящая из группового гидроциклона, соединена с измерительной емкостью в ее нижней части через распределительное устройство, а газовая линия, выходящая из группового гидроциклона, соединена с измерительной емкостью в ее верхней части через каплеуловитель.

Выполнение устройства для сепарации в виде группового гидроциклона позволяет мгновенно и качественно разделять продукцию скважины на жидкостную и газовую фазы под действием центробежных сил, расширить диапазон измерительных возможностей установки и снизить ее материалоемкость.

Оснащение группового гидроциклона датчиком перепада давления и управляемыми запорными элементами позволяет осуществлять в автоматическом режиме контроль и управление работой установки в широком диапазоне дебитов скважин, включая в работу неработающие или отключая работающие гидроциклоны при отклонении перепада давления на гидроциклоне от его оптимального значения.

Соединение жидкостной линии, выходящей из гидроциклона, с измерительной емкостью в ее нижней части через распределитель обеспечивает наполнение и опорожнение измерительной емкости со спокойным уровнем жидкости без волнений, воронко и пенообразования, что способствует более точному отслеживанию уровня и гидростатического давления известного столба жидкости.

Соединение газовой линии, выходящей из гидроциклона, с измерительной емкостью через каплеуловитель позволяет исключить пенообразование на поверхности жидкости в измерительной емкости, снизить унос газом капельной жидкости и повысить точность измерений.

Предлагаемая установка позволяет повысить точность и стабильность измерений, а также создать компактное устройство для замера широкого диапазона дебитов скважин.

На фигуре изображена принципиальная схема предлагаемой установки.

Установка содержит входной трубопровод 1, групповой гидроциклон 2, газовую линию 3, соединенную с измерительной емкостью 4 через каплеуловитель 5, переключатель потока 6, жидкостную линию 7, соединенную с измерительной емкостью 4 через распределитель 8, трубопровод выхода продукции в коллектор 9, датчик перепада давления 10 на гидроциклоне 2, датчик избыточного давления 11, датчик температуры 12, дифференциальный датчик перепада давления 13 с выносными верхней 15 и нижней 16 мембранами, управляемые запорные элементы 14.

Установка работает следующим образом.

Продукция скважины по входному трубопроводу 1 поступает в групповой гидроциклон 2, где происходит мгновенное отделение газа от жидкости. Свободный газ по газовой линии 3 через каплеуловитель 5, переключатель потока 6 и выходной трубопровод 9 отправляется в коллектор. Жидкость по линии 7 через распределитель 8 поступает в измерительную емкость 4 и накапливается в ней. Когда жидкость достигает нижней мембраны 16 датчика 13, начинается отсчет времени до достижения уровнем жидкости верхней мембраны датчика 13. В момент достижения жидкостью верхней мембраны 15 снимаются показания с датчика избыточного давления 11 и датчика температуры 12. Дифференциальным датчиком перепада давления 13 измеряется гидростатическое давление известного столба жидкости, подается команда на переключатель потока 6 и начинается слив жидкости из измерительной емкости 4. Время слива калиброванного объема жидкости засекается таймером. Жидкость из измерительной емкости 4 и из гидроциклона 2 через переключатель потока 6 и выходной трубопровод 9 отправляется в коллектор, а газ через каплеуловитель 5 в измерительную емкость 4 на вытеснение жидкости. Датчиком перепада давления 10 контролируется оптимальный режим работы группового гидроциклона 2, а также подается команда на запорные элементы 14 для управления работой параллельной группы гидроциклонов в широком диапазоне дебитов скважин.

На базе данных, внесенных предварительно и полученных в результате измерений, компьютер с соответствующим программным обеспечением производит расчет объемного и массового дебита скважины по жидкости, по нефти, воде и газу.

Применение предложенного технического решения позволит повысить точность измерений и создать компактную установку для измерения дебита продукции нефтяных скважин.

Claims (1)

1. Установка для измерения дебита продукции нефтяных скважин, содержащая входной трубопровод, устройство для сепарации, измерительную емкость, снабженную таймером, датчиками избыточного давления и температуры, газовую и жидкостную линии, соединенные с измерительной емкостью и коллектором через переключатель потока, дифференциальный датчик перепада давления с выносными мембранами, выполненный с возможностью регистрировать достижение жидкостью, наливающейся в измерительную емкость, расчетных верхнего и нижнего уровней наполнения путем расположения верхней и нижней мембран, расположенных внутри демпферов поверхностного волнения, соответственно на этих уровнях, трубопровод выхода продукции в коллектор, отличающаяся тем, что устройство для сепарации выполнено в виде группового гидроциклона, установленного на входном трубопроводе и снабженного датчиком перепада давления, содержащего несколько параллельно соединенных гидроциклонов, верхние и нижние патрубки которых снабжены управляемыми запорными элементами, выполненного с возможностью последовательного включения неработающих гидроциклонов в зависимости от перепада давления на работающих, причем жидкостная линия, выходящая из группового гидроциклона, соединена с измерительной емкостью в ее нижней части через распределительное устройство, а газовая линия, выходящая из группового гидроциклона, соединена с измерительной емкостью в ее верхней части через каплеуловитель.