RU64685U1

RU64685U1 - Wellhead CHEMICAL REAGENT SUPPLY UNIT

Info

Publication number: RU64685U1
Application number: RU2006137322/22U
Authority: RU
Inventors: Михаил Викторович Артемьев; Валентин Павлович Иващенко; Олег Юрьевич Кривоносов; Александр Павлович Мальцев; Юрий Иванович Мальцев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "СИНЕРГИЯ-ЛИДЕР"
Priority date: 2006-10-20
Filing date: 2006-10-20
Publication date: 2007-07-10

Abstract

Относится к области нефтедобычи. Технический результат заключается в упрощении конструкции, повышении эксплуатационной надежности, долговечности, ремонтопригодности и практически полной взрывопожаробезопасностью при использовании в конструкции стандартного взрывонезащищенного оборудования, при одновременном обеспечении удобства управления процессом дозирования и снижении при этом материальных затрат. Сущность: Предлагаемый устьевой блок содержит шкаф (Ш) 1 со стенками, крышкой (К) 2 и дверьми 3 и 4, состоящий из двух герметичных друг относительно друга отсеков (О) 5 и 6,. В О 5 размещены насос-дозатор (НД) 7 и этажно расположенный над ним электрошкаф (Э) 8 с электрооборудованием. B O 5 также установлен прибор системы измерения давления (СИД) 9. В О 6 размещены емкость (Е) 10 для реагента, снабженная системой контроля за наличием реагента (СКР) 11 в Е 10 и система гидравлики 12, соединяющая посредством трубопроводов Е 10 с механизмом подачи реагента НД 7. Е 10 снабжена сливным патрубком 13, а также - горловиной (Г) 14 для заливки химического реагента. В стенке Ш 1 также выполнены отверстия для вывода патрубка 15 и Г 14 Е 10. В О 6 на стенке Е 10 закреплен визуальный уровнемер (в качестве СКР 11). В электрошкафу 8 расположены цепи управления и контроля НД 7, системами СИД 9 и СКР 11. 1 н.п. ф-лы; 7 з.п. ф-лы; 1 ил.Refers to the field of oil production. The technical result consists in simplifying the design, increasing operational reliability, durability, maintainability and almost complete explosion and fire safety when using standard explosion-proof equipment in the design, while at the same time ensuring the convenience of controlling the dosing process and reducing material costs. Essence: The proposed wellhead unit contains a cabinet (Ш) 1 with walls, a cover (К) 2 and doors 3 and 4, consisting of two compartments (О) 5 and 6, which are tight against each other. O 5 contains a metering pump (ND) 7 and an electrical cabinet (E) 8 with electrical equipment located above it. BO 5 also has a pressure measuring system (LED) device installed 9. In O 6 there is a reagent tank (E) 10 equipped with a reagent control system (SCR) 11 in E 10 and a hydraulic system 12 connecting via pipelines E 10 to the mechanism supply of reagent ND 7. E 10 is equipped with a drain pipe 13, as well as a neck (G) 14 for filling the chemical reagent. In the wall Ш 1 there are also holes for the outlet of the pipe 15 and Г 14 Е 10. В О 6 has a visual level gauge fixed on the wall Е 10 (as SKR 11). In the control cabinet 8 there are ND 7 control and monitoring circuits, LED 9 and SKR 11 systems. 1 n.p. f-ly; 7 c.p. f-ly; 1 ill.

Description

Полезная модель относится к области нефтедобычи, в частности, к компактным взрывобезопасным установкам для дозированной подачи химического реагента в скважину при всех способах эксплуатации скважин (фонтанном, газлифтном, с использованием электроцентробежных или штанговых насосов и др.), и может быть использована на нефтяных месторождениях для малых объемов дозирования в скважину реагентов, например, поверхностно-активных веществ (ПАВ), ингибиторов соле- и парафиноотложений, ингибиторов коррозии, дэмульгаторов и др.The utility model relates to the field of oil production, in particular, to compact explosion-proof installations for dosed supply of a chemical reagent into a well for all methods of operating wells (fountain, gas lift, using electric centrifugal or sucker rod pumps, etc.), and can be used in oil fields for small dosing volumes of reagents, for example, surface-active substances (surfactants), salt and paraffin inhibitors, corrosion inhibitors, demulsifiers, etc. into the well.

Известна установка для дозированной подачи ПАВ в нефтяные пласты, содержащая установленные на общей раме обогреваемую емкость для химического реагента, бак промежуточного подогрева и насос-дозатор, которые последовательно соединены между собой трубопроводами с арматурой (см. Авт. свид. СССР №827756 кл. Е 21 В 43/00, от 1979 г.). При этом емкость для химического реагента является обогреваемой за счет установки в ее полости электронагревателей, которые размещены в герметичных камерах, заполненных термостойкой, взрывобезопасной жидкостью. Это создает безопасные условия работы известной установки при использовании взрыво- и пожароопасных реагентов.A known installation for the metered supply of surfactants in oil reservoirs containing a heated chemical tank installed on a common frame, an intermediate heating tank and a metering pump, which are connected in series with each other by pipelines with valves (see Auth. Certificate. USSR No. 827756 class E 21 B 43/00, 1979). In this case, the capacity for the chemical reagent is heated due to the installation of electric heaters in its cavity, which are placed in airtight chambers filled with a heat-resistant, explosion-proof liquid. This creates a safe working environment of the known installation when using explosive and fire hazardous reagents.

Однако указанная известная установка является очень громоздкой, сложной в изготовлении и предназначена для дозирования больших объемов реагентов.However, this known installation is very cumbersome, difficult to manufacture and is intended for dispensing large volumes of reagents.

Еще одним недостатком известной установки является недостаточная взрывобезопасность установки в целом, т.к. при аварийных ситуациях (например, при порыве трубопровода, разгерметизации Another disadvantage of the known installation is the lack of explosion safety of the installation as a whole, because in emergency situations (for example, when a pipeline rupture, depressurization

емкости) взрывоопасные химические реагенты могут попасть в зону электрооборудования, в зону насоса-дозатора, что может привести к пожару. Чтобы исключить это, требуется применять взрывозащищенное оборудование, что приводит к увеличенным материальным затратам.containers) explosive chemicals can get into the area of electrical equipment, in the area of the metering pump, which can lead to fire. To exclude this, explosion-proof equipment is required, which leads to increased material costs.

Наиболее близким к предлагаемой полезной модели по технической сущности является установка дозирования химических реагентов, включающая емкость для химического реагента, насос-дозатор, размещенный в герметичном отсеке, и систему гидравлики, соединяющую посредством трубопроводов насос-дозатор с емкостью, при этом герметичный отсек с насосом-дозатором расположен внутри емкости для химического реагента (см. Авт. свид-во СССР №926243, кл. Е 21 В 43/00, от 1979 г.). Причем в указанной установке используемая емкость предполагает ее обогрев системой обогрева.Closest to the proposed utility model in technical essence is a chemical dosing unit, including a chemical reagent tank, a metering pump located in an airtight compartment, and a hydraulic system that connects the metering pump with a tank through pipelines, while the airtight compartment with the pump the dispenser is located inside the container for the chemical reagent (see Aut. certificate of the USSR No. 926243, class E 21 B 43/00, from 1979). Moreover, in the indicated installation, the used capacity assumes its heating by the heating system.

Для указанной известной установки характерны те же недостатки, что и для аналога, а именно:For this known installation is characterized by the same disadvantages as for the analogue, namely:

- предназначена для больших объемов дозирования;- it is intended for large volumes of dispensing;

- площадь размещения известной установки хоть и несколько меньше, чем у аналога, но содержит дополнительные специальные узлы ввода реагента в емкость, что также делает ее громоздкой;- the placement area of the known installation, although somewhat smaller than that of the analogue, contains additional special nodes for introducing the reagent into the tank, which also makes it cumbersome;

- не является взрыво- и пожаробезопасной вследствие размещения отсека с насосом-дозатором прямо в емкости в среде химического реагента. В результате коррозии отсек может разгерметизироваться, и жидкость попадет в зону электрооборудования, что может привести к взрыву или пожару. Это делает работу известной установки ненадежной, а также требует проведения постоянного контроля за состоянием материала герметичного отсека на предмет его коррозии.- it is not explosion and fireproof due to the placement of the compartment with the metering pump directly in the tank in the environment of a chemical reagent. As a result of corrosion, the compartment may be depressurized and liquid will enter the electrical equipment area, which may lead to an explosion or fire. This makes the work of the known installation unreliable, and also requires constant monitoring of the condition of the material of the pressurized compartment for corrosion.

Техническая задача, на которую направлена предлагаемая полезная модель, заключается в создании компактного устьевого блока подачи The technical problem to which the proposed utility model is directed is to create a compact wellhead feed unit

химического реагента в скважину с малой производительностью дозирования. Технический результат, обеспечиваемый предлагаемой полезной моделью, заключается в упрощении конструкции, повышении эксплуатационной надежности, долговечности, ремонтопригодности и практически полной взрывопожаробезопасностью при использовании в конструкции стандартного взрывонезащищенного оборудования, при одновременном обеспечении удобства управления процессом дозирования и снижении материальных затрат.chemical reagent into the well with low dosing performance. The technical result provided by the proposed utility model is to simplify the design, increase operational reliability, durability, maintainability and almost complete explosion and fire safety when using standard explosion-proof equipment in the design, while ensuring the convenience of controlling the dosing process and reducing material costs.

Указанная техническая задача решается предлагаемым устьевым блоком подачи химического реагента в скважину, включающем емкость для химического реагента, насос-дозатор, размещенный в отсеке, и систему гидравлики, соединяющую посредством трубопроводов насос-дозатор с емкостью, при этом блок дополнительно содержит шкаф, ящик или подобный корпус со стенками, крышкой и дверьми, состоящий из двух герметичных друг относительно друга отсеков, в одном из которых размещены насос- дозатор с механизмом подачи реагента, электрошкаф с электрооборудованием, электрически связанный с указанным механизмом подачи реагента насоса-дозатора, и система измерения давления подачи химического реагента в скважину, а во втором отсеке размещены емкость для химического реагента, снабженная системой контроля за наличием в ней реагента и системой гидравлики, соединяющей посредством трубопроводов упомянутую емкость с механизмом подачи реагента насоса-дозатора, при этом система измерения давления соединена с системой гидравлики и с механизмом подачи реагента насоса-дозатора.The specified technical problem is solved by the proposed wellhead unit for supplying a chemical reagent to the well, including a chemical reagent tank, a metering pump located in the compartment, and a hydraulic system connecting the metering pump through the pipelines to the tank, while the unit further comprises a cabinet, box or the like a housing with walls, a lid and doors, consisting of two compartments that are tight against each other, in one of which there is a metering pump with a reagent supply mechanism, an electrical cabinet with electrical equipment electrically connected to the specified reagent supply mechanism of the metering pump and a system for measuring the pressure of the chemical reagent supply into the well, and in the second compartment there is a chemical reagent tank equipped with a system for monitoring the presence of reagent in it and a hydraulics system connecting the said tank through pipelines with a feed mechanism for the reagent of the metering pump, while the pressure measuring system is connected to the hydraulic system and with the feed mechanism of the reagent of the metering pump.

Электрошкаф с электрооборудованием и насос-дозатор расположены в отсеке этажно.An electrical cabinet with an electric equipment and a metering pump are located in the compartment floor.

В стенке шкафа выполнено отверстие для вывода горловины емкости.A hole is made in the wall of the cabinet for withdrawing the neck of the container.

Система контроля за наличием реагента в емкости включает в себя визуальный уровнемер и/или элемент для определения массы реагента.The system for monitoring the presence of reagent in the tank includes a visual level gauge and / or an element for determining the mass of the reagent.

Система измерения давления подачи химического реагента в скважину выполнена в виде манометра или тензометрического датчика давления.The system for measuring the pressure of the supply of a chemical reagent into the well is made in the form of a manometer or strain gauge pressure sensor.

Отверстия в разделительной перегородке, разделяющей отсеки шкафа, герметизированы посредством резиновой шайбы, обжимающей электрическую и гидравлическую связь ввинчиваемыми штуцерами.The holes in the partition wall separating the compartments of the cabinet are sealed with a rubber washer that compresses the electrical and hydraulic connections with screwed fittings.

Стенки, крышка и двери шкафа выполнены утепленными.Walls, a cover and cabinet doors are made insulated.

Отсеки в шкафе снабжены отдельными дверьми.The compartments in the cabinet are equipped with separate doors.

Указанная техническая задача достигается за счет следующего. The specified technical problem is achieved due to the following.

Благодаря тому, что предлагаемый блок дополнительно содержит шкаф со стенками, крышкой и дверьми, состоящим из двух отсеков, разделенных разделительной перегородкой, обеспечивается гарантированная изоляция этих отсеков друг от друга.Due to the fact that the proposed unit additionally contains a cabinet with walls, a lid and doors, consisting of two compartments separated by a dividing wall, a guaranteed isolation of these compartments from each other is ensured.

А благодаря тому, что в указанных разных отсеках размещены отдельно друг от друга, электрооборудование и емкость с системой гидравлики, исключается попадание жидкого реагента в зону электрооборудования, а значит, исключается вероятность взрыва, пожара.And due to the fact that in these different compartments, electrical equipment and a container with a hydraulic system are located separately from each other, liquid reagent is not allowed to enter the electrical equipment zone, which means that there is no chance of an explosion or fire.

Благодаря выполнению блока компактным с оптимальным порядком расположения узлов и деталей, обеспечивается упрощение конструкции и снижение материальных затрат. Также на этот технический результат работает и тот факт, что при конструировании предлагаемого устьевого блока может быть использовано стандартное, а не специальное (взрывозащищенное) оборудование, которое является очень дорогим.Due to the implementation of the block compact with the optimal arrangement of nodes and parts, simplified design and lower material costs are provided. Also, the fact that the design of the proposed wellhead block can be used standard, and not special (explosion-proof) equipment, which is very expensive.

Сущность предлагаемой полезной модели характеризуется чертежом, где изображен общий вид устьевого блока в разрезе.The essence of the proposed utility model is characterized by a drawing, which shows a General view of the wellhead block in section.

Предлагаемый устьевой блок подачи химического реагента содержит шкаф 1 со стенками, крышкой 2 и дверьми 3 и 4, состоящий из двух, The proposed wellhead supply unit of the chemical reagent contains a cabinet 1 with walls, a cover 2 and doors 3 and 4, consisting of two,

разделенных разделительной перегородкой герметично друг от друга, отсеков 5 и 6. В отсеке 5 размещены насос-дозатор 7 с механизмом подачи реагента, состоящим из привода (гидравлического толкателя) и механизма возвратно-поступательного движения плунжера, и этажно расположенный над ним электрошкаф 8 с электрооборудованием. В отсеке 5 также установлен прибор системы измерения давления 9, например, стандартный манометр, для определения давления подачи химического реагента в скважину. Во втором отсеке 6 размещены емкость 10 для химического реагента, имеющая в сечении, преимущественно, прямоугольную форму, и снабженная системой контроля 11 за наличием в ней реагента, например, визуальный уровнемер для определения уровня реагента в упомянутой емкости 10, и система гидравлики 12, соединяющая посредством трубопроводов, пропущенных через отверстия в разделительной перегородке, емкость 10 с механизмом подачи реагента насоса-дозатора 7. В качестве системы контроля 11 за наличием реагента в емкости 10 также может быть использован, например, датчик веса. Емкость 10 может быть снабжена сливным патрубком 13, а также имеет горловину 14 для заливки химического реагента.. Для обеспечения герметичности отсеков 5 и 6 отверстия в разделительной перегородке, разделяющей отсеки 5 и 6 шкафа 1, герметизированы или посредством резиновой шайбы, обжимающей электрическую (гидравлическую) связь между отсеками, или посредством штуцера, жестко соединенного с этой перегородкой.separated by a dividing wall hermetically from each other, compartments 5 and 6. In compartment 5 there is a metering pump 7 with a reagent supply mechanism consisting of a drive (hydraulic pusher) and a plunger reciprocating mechanism, and an electric cabinet 8 with electrical equipment located above it . The compartment 5 also has a pressure measuring system instrument 9, for example, a standard pressure gauge, for determining the pressure of a chemical reagent supply into a well. In the second compartment 6, a chemical reagent 10 is arranged, having a substantially rectangular cross section and equipped with a monitoring system 11 for the presence of a reagent, for example, a visual level gauge for determining the level of a reagent in said tank 10, and a hydraulic system 12 connecting through pipelines passed through openings in the dividing wall, a container 10 with a reagent supply mechanism for the metering pump 7. As a control system 11 for the presence of the reagent in the tank 10 can also be used, example, a weight sensor. The tank 10 can be equipped with a drain pipe 13, and also has a neck 14 for filling the chemical reagent. To ensure the tightness of the compartments 5 and 6, the openings in the partition separating the compartments 5 and 6 of the cabinet 1 are sealed or by means of a rubber washer compressing the electric (hydraulic ) the connection between the compartments, or by means of a fitting rigidly connected to this partition.

В электрошкафу 8 расположены цепи управления насосом-дозатором 7. Регулировка подачи насоса-дозатора 7 осуществляется таймером, который управляет частотой движения привода насоса-дозатора - штока гидротолкателя. Имеется возможность отслеживать с диспетчерского пульта оператора следующие параметры: наличие реагента в емкости 10 и работу насоса-дозатора 7.The control circuit of the metering pump 7 is located in the control cabinet 8. The feed of the metering pump 7 is regulated by a timer that controls the frequency of movement of the metering pump drive - the hydraulic pusher rod. It is possible to monitor the following parameters from the operator’s control panel: the presence of the reagent in the tank 10 and the operation of the metering pump 7.

Для безаварийной работы предлагаемого устьевого блока как в летний, так и в зимний период, стенки, крышка 2 и двери 3 и 4 шкафа 1 могут быть выполнены утепленными.For trouble-free operation of the proposed wellhead in both summer and winter, the walls, cover 2 and doors 3 and 4 of cabinet 1 can be insulated.

Работает предлагаемый устьевой блок подачи химического реагента следующим образом.The proposed wellhead chemical feed unit operates as follows.

Производится установка блока на объекте, например, на дневной поверхности у скважины, подключается электропитание к электрошкафу 8, а система гидравлики 12 через патрубок 15 - к трубопроводу, сообщенному с полостью насосно-компрессорных труб скважины. Емкость 10 заполняют химическим реагентом. Определяют объем закачки реагента за одно качание насоса-дозатора 7 и частоту качаний. Настраивают таймер, расположенный в электрошкафу 8 на требуемую частоту перемещения гидротолкателя насоса-дозатора 7. Колебательное движение гидротолкателя приводит в движение плунжер насоса-дозатора 7 и происходит закачка химического реагента через патрубок 15 и далее по трубопроводу в скважину. В случае повышения давления в линии нагнетания выше предельно допустимого, отключается электропитание насоса-дозатора 7.The unit is installed at the facility, for example, on the day surface near the borehole, the power supply is connected to the control cabinet 8, and the hydraulic system 12 through the pipe 15 to the pipeline in communication with the cavity of the tubing of the well. Capacity 10 is filled with a chemical reagent. The reagent injection volume is determined for one swing of the metering pump 7 and the swing frequency. The timer is set, located in the control cabinet 8, at the required frequency of movement of the hydraulic pusher of the metering pump 7. The oscillating movement of the hydraulic pusher drives the plunger of the metering pump 7 and the chemical is pumped through the pipe 15 and then through the pipeline into the well. If the pressure in the discharge line rises above the maximum permissible, the power supply to the metering pump 7 is turned off.

При работе с предложенным устьевым блоком оператором отслеживаются следующие параметры: давление закачки, наличие реагента в емкости 10 и его расход при закачке.When working with the proposed wellhead unit, the operator monitors the following parameters: injection pressure, the presence of the reagent in the tank 10 and its flow rate during injection.

Предлагаемый устьевой блок подачи химического реагента является компактным, простым в конструкторском выполнении, обеспечивающим малые объемы закачки, что особенно важно при работе с малодебитными скважинами. Благодаря простоте конструкции повышается надежность работы предлагаемого блока и одновременно обеспечивается его ремонтопригодность.The proposed wellhead supply unit of the chemical reagent is compact, simple in design, providing small injection volumes, which is especially important when working with low-production wells. Due to the simplicity of the design, the reliability of the proposed unit increases and at the same time its maintainability is ensured.

Указанный блок является практически полностью взрывобезопасным, и при этом он выполнен из стандартного оборудования, что существенно The specified unit is almost completely explosion-proof, and at the same time it is made of standard equipment, which is essential

уменьшает его стоимость по сравнению со стоимостью установки, изготовленной из взрывозащищенного оборудования.reduces its cost compared to the cost of an installation made of explosion-proof equipment.

Благодаря особому выполнению конструктивных узлов и их расположению обеспечивается успешная работа предлагаемого блока как в летний, так и в зимний период.Thanks to the special implementation of the structural units and their location, the proposed unit is successful in both summer and winter.

Claims

1. Wellhead unit for supplying a chemical reagent to the well, including a tank for a chemical reagent, a metering pump located in the compartment, and a hydraulic system connecting piping the metering pump to the tank, characterized in that the unit further comprises a cabinet, box or similar case with walls, a lid and doors, consisting of two compartments that are tight against each other, in one of which there is a metering pump with a reagent supply mechanism, an electrical cabinet with electrical equipment, electrically connected to the indicated the reagent feed mechanism of the metering pump, and a system for measuring the pressure of the chemical reagent supply into the well, and in the second compartment there is a chemical reagent tank equipped with a system for monitoring the presence of reagent in it and a hydraulics system connecting the tank to the reagent pump by pipelines -dosing device, while the pressure measuring system is connected to the hydraulic system and to the reagent supply mechanism of the dosing pump.

2. Wellhead block according to claim 1, characterized in that the control cabinet with electrical equipment and the metering pump are located in the compartment floor.

3. Wellhead block according to claim 1, characterized in that a hole is made in the cabinet wall for withdrawing the neck of the container.

4. Wellhead according to claim 1, characterized in that the system for monitoring the presence of reagent in the tank includes a visual level gauge and / or element for determining the mass of the reagent.

5. The wellhead unit according to claim 1, characterized in that the system for measuring the pressure of supply of a chemical reagent into the well is made in the form of a manometer or strain gauge pressure sensor.

6. Wellhead block according to claim 1, characterized in that the holes in the dividing wall separating the compartments of the cabinet are sealed with a rubber washer that compresses the electrical and hydraulic connections with screwed fittings.

7. Wellhead block according to claim 1, characterized in that the walls, lid and cabinet doors are made insulated.

8. Wellhead unit according to claim 1, characterized in that the compartments in the cabinet are equipped with separate doors.