RU56954U1 - Устройство для отбора проб газожидкостного потока - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к нефтяной промышленности и может быть использована при отборе пробы газонефтяного потока, поступающего из скважины на поверхность. Пробоотборное устройство содержит полый корпус с каналами для входа и выхода потока, размещенные в полости корпуса штуцер и пробоотборную трубку, заканчивающуюся капилляром, который расположен внутри штуцера, где производят отбор пробы, сальниковый элемент с винтовым механизмом, гомогенизирующий узел, размещенный перед штуцером, представляющим собой втулку, отверстие которой выполнено соосно отверстию штуцера. В отверстии гомогенизирующего узла находятся перфорированные пластины, расположенные перпендикулярно направлению газожидкостного потока. Технический результат заключается в улучшении гомогенизирующих свойств пробоотборного устройства при простоте его конструкции и удобстве при эксплуатации.

Description

Полезная модель относится к нефтяной промышленности и может быть использована при отборе пробы газонефтяного потока, добывающей скважины с целью определения газового фактора с возможной последующей рекомбинацией исходного пластового флюида.

Известно устройство для отбора проб газожидкостного потока, содержащее полый корпус с каналами для входа и выхода потока и размещенную в полости корпуса пробоотборную трубку, штуцеры, установленные в корпусе и на входе в пробоотборную трубку (патент РФ №2091579, опубл. 27.09.1997 года).

Недостатком известного устройства является то, что создание гомогенной среды в зоне отбора проб достигается только в случае создания критических режимов течений основного и отбираемого потоков, путем установки штуцеров на пути этих потоков с заданным проходным сечением штуцеров (которые выполнены сменными) и, следовательно, гомогенизация газожидкостного потока почти не наступает в случае, когда невозможно создать критический режим течения газожидкостной смеси.

Кроме того, гомогенизация газожидкостного потока, создаваемая этим устройством, является недостаточно высокой, так как гомогенизация происходит только за счет турбулентности потока при входе в штуцер, установленный в корпусе устройства.

К техническим недостаткам известного решения можно отнести также сложность настройки устройства при введении пробоотборной трубки в зону критического течения и изменение режима работы скважины при изменении рабочего диаметра штуцера, установленного в корпусе устройства.

Известно также устройство для отбора проб газожидкостного потока, принятое за прототип, содержащее полый корпус с каналами для входа и выхода потока

и размещенные в полости корпуса пробоотборную трубку и штуцер, гомогенизирующий зонд, расположенный за штуцером и установленный на входе в пробоотборную трубку (патент РФ на полезную модель №45777, опубл. 27.05.2005 года).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата, при использовании известного устройства, относится сложность изготовления и калибровки гомогенизирующего зонда со встроенными в него пробоотборными капиллярными трубками, невозможность гомогенизации при пульсирующей работе скважины, а также необходимость остановки скважины при установке пробоотборного устройства на арматуру последней, а значит потеря в добыче нефти или газа, нарушение режима работы и износ электроцентробежного насоса при оборудовании скважины последним.

Задачами, на решение которых направлена полезная модель, являются: упрощение конструкции, повышение удобства при эксплуатации и улучшение гомогенизирующих свойств пробоотборного устройства.

Для достижения указанного технического результата известное устройство для отбора проб газожидкостного потока, содержащее полый корпус с каналами для входа и выхода потока, размещенные в полости корпуса пробоотборную трубку и штуцер, гомогенизирующий узел, дополнительно снабжено сальниковым элементом с винтовым механизмом, гомогенизирующий узел размещен перед штуцером и имеет отверстие, выполненное соосно отверстию штуцера, внутри которого находятся перфорированные пластины, расположенные перпендикулярно направлению газожидкостного потока, а пробоотборная трубка заканчивается капилляром, который расположен внутри штуцера, где производится отбор пробы.

Между отличительными признаками и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь.

Наличие сальникового элемента с механизмом винтового типа повышает удобство при эксплуатации заявляемого устройства за счет его легкой установки и опускания в арматуру скважины, находящейся под давлением.

Выполнение гомогенизирующего узла с отверстием, соосным отверстию штуцера, в котором расположены перфорированные пластины и его размещение перед штуцером, а также наличие капилляра на конце пробоотборной трубки позволяют добиться того, что газожидкостный поток, двигаясь внутри гомогенизирующего узла сквозь ряд перфорированных пластин (а не одну как в прототипе) с большой скоростью тщательно перемешивается, чем и достигается более высокая степень гомогенизации потока. Затем часть потока через капилляр, расположенный в штуцере, попадает в пробоотборную трубку.

Конструкция гомогенизирующего узла (по сравнению с прототипом) отличается простотой, что в целом, упрощает конструкцию всего пробоотборного устройства и повышает удобство при его эксплуатации.

При работе скважины в пульсирующем режиме (периодические срывы работы скважины на добычу только газовой фазы) данным устройством также существует возможность отобрать представительную пробу. При значительном перепаде между давлением до штуцера и после него скорость газожидкостного потока в штуцере будет достаточно высокой, что создает предпосылки для того, чтобы во время попеременной добычи газожидкостной и газовой фазы пробоотборный капилляр при отборе пробы срезал продольный слой, в котором соотношение газовой и жидкой фаз будет соответствовать газовому фактору продукции скважины. При этом конструкция гомогенизирующего узла с несколькими перфорированными пластинами обеспечивает высокую степень гомогенизации газожидкостного потока на выходе даже при стержневой структуре потока на входе в него.

На чертеже представлено заявляемое устройство, общий вид, продольный разрез.

Устройство для отбора проб газожидкостного потока содержит полый корпус 1, на входе в который установлен штуцер 2. В полости корпуса 1, соосно штуцеру 2 установлена пробоотборная трубка 3, заканчивающаяся капилляром 4, который расположен внутри штуцера 2, где производится отбор пробы.

Корпус 1 устройства выполнен с каналом 5 для входа и каналами 6 для выхода газожидкостного потока. Перед штуцером 2 размещен гомогенизирующий узел 7, представляющий собой втулку, отверстие которой выполнено соосно отверстию штуцера 2, причем отверстие гомогенизирующего узла несколько больше отверстия в штуцере. В отверстии гомогенизирующего узла 7 находятся, расположенные перпендикулярно направлению газожидкостного потока, перфорированные пластины 8.

Для установки пробоотборного устройства на арматуру скважины без ее остановки и легкого опускания в скважину, находящуюся под давлением, имеется сальниковый элемент 9 с винтовым механизмом 10 (фланцевое соединение).

Устройство работает следующим образом. На арматуру работающей скважины посредством фланцевого соединения 10 устанавливают пробоотборное устройство с сальниковым элементом 9. Открывают лубрикаторную задвижку 11 и по сальниковому соединению при помощи винтового устройства 10 опускают пробоотборное устройство в газонефтяной поток. При этом, центральная 12 и линейная 13 задвижки остаются открытыми во время всего процесса установки.

Газожидкостный поток, попадая в канал гомогенизирующего узла 7 ускоряется и проходя через перфорированные пластины 8 тщательно перемешивается. Затем газожидкостный поток еще более ускоряется в штуцере 2, вследствие меньшего сечения проходного отверстия, где происходит отбор пробы через капилляр 4. Далее отобранная проба через пробоотборную тубку, и вентиль 14 поступает в сепаратор (не показан), где происходит сепарация нефти и газа. Объем сепарированной нефти измеряется в сепараторе, а объем газа учитывается газовым счетчиком.

Предлагаемое устройство для отбора проб газожидкостного потока простое по конструкции, удобное при эксплуатации, позволяет отобрать представительную пробу гомогенизированного в устройстве газожидкостного потока для максимально широкого спектра параметров и режимов работы скважины, включая периодический режим работы, при этом не требуется остановки скважины при установке пробоотборного устройства на арматуру скважины.

Claims (1)

1. Устройство для отбора проб газожидкостного потока, содержащее полый корпус с каналами для входа и выхода потока, размещенные в полости корпуса пробоотборную трубку и штуцер, гомогенизирующий узел, отличающееся тем, что дополнительно снабжено сальниковым элементом с винтовым механизмом, гомогенизирующий узел размещен перед штуцером и имеет отверстие, выполненное соосно отверстию штуцера, внутри которого находятся перфорированные пластины, расположенные перпендикулярно направлению газожидкостного потока, а пробоотборная трубка заканчивается капилляром, который расположен внутри штуцера, где производится отбор пробы.