RU99821U1 - INSTALLATION FOR DETERMINING OIL AND GAS-WATER FLOW PARAMETERS - Google Patents
INSTALLATION FOR DETERMINING OIL AND GAS-WATER FLOW PARAMETERS Download PDFInfo
- Publication number
- RU99821U1 RU99821U1 RU2010128689/03U RU2010128689U RU99821U1 RU 99821 U1 RU99821 U1 RU 99821U1 RU 2010128689/03 U RU2010128689/03 U RU 2010128689/03U RU 2010128689 U RU2010128689 U RU 2010128689U RU 99821 U1 RU99821 U1 RU 99821U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- liquid
- installation
- gas
- fluid
- differential pressure
- Prior art date
Links
Abstract
Установка для определения параметров нефтегазоводяного потока, содержащая сепарационную емкость, регулятор расхода, датчики давления, микроконтроллер и турбинный счетчик на жидкостном трубопроводе, отличающаяся тем, что на жидкостном трубопроводе перед регулятором расхода посредством быстроразъемных соединений установлена монтажная катушка, выполненная с последовательно установленными на ней турбинным счетчиком жидкости, сужающим устройством и регулирующим клапаном с электроприводом, причем сужающее устройство и регулирующий клапан с электроприводом снабжены датчиками дифференциального давления с импульсными трубками отбора давления. Installation for determining the parameters of oil and gas flow containing a separation tank, flow regulator, pressure sensors, a microcontroller and a turbine meter in a liquid pipeline, characterized in that on the liquid pipe in front of the flow regulator by means of quick connectors mounted mounting coil made with sequentially installed turbine meter on it fluid constriction device and a control valve with an electric actuator, and the constriction device and regulating to apan fitted with electric sensors with a differential pressure impulse pressure outlet tubes.
Description
Полезная модель относится к нефтяной промышленности и может быть использована для определения параметров нефтегазоводяного потока.The utility model relates to the oil industry and can be used to determine the parameters of the oil and gas flow.
Известна установка для определения параметров нефтегазоводяного потока, содержащая сепарационную и накопительную емкости, регулятор расхода и турбинный счетчик на жидкостной линии [RU Патент на полезную модель №29961 «Установка для измерения параметров двухфазного потока» Е21В 47/00. Опубликовано 10.06.2003].A known installation for determining the parameters of the oil and gas flow, containing separation and storage tanks, a flow regulator and a turbine meter on the liquid line [RU Utility Model Patent No. 29961 "Installation for measuring the parameters of a two-phase flow" Е21В 47/00. Published 06/10/2003].
Наиболее близким техническим решением является установка для определения параметров нефтегазоводяного потока, содержащая сепарационную емкость, регулятор расхода, контрольно-измерительные приборы, датчики давления и турбинный счетчик на жидкостной линии [RU Патент на полезную модель №33778 «Установка замера дебита продукции скважин» Е21В 43/00. Опубликовано 10.11.2003].The closest technical solution is the installation for determining the parameters of the oil and gas flow, containing a separation tank, flow regulator, instrumentation, pressure sensors and a turbine meter on the liquid line [RU Utility Model Patent No. 33778 “Installation for Measuring the Production Rate of Wells” Е21В 43 / 00. Published November 10, 2003].
Недостатками данных установок является отсутствие возможности измерения массового расхода жидкости при измерении объемного расхода и возникновение дополнительных погрешностей измерений вследствие неравномерной скорости потока жидкости.The disadvantages of these installations are the inability to measure the mass flow rate of the liquid when measuring the volumetric flow rate and the occurrence of additional measurement errors due to the uneven flow rate of the liquid.
Задачей предлагаемого технического решения является обеспечение возможности измерения как объемного, так и массового расхода жидкости при номинальной скорости потока жидкости.The objective of the proposed technical solution is to provide the ability to measure both volumetric and mass flow rate of the liquid at a nominal fluid flow rate.
Это достигается тем, что в установке для определения параметров нефтегазоводяного потока, содержащей сепарационную емкость, регулятор расхода, датчики давления, микроконтроллер и турбинный счетчик на жидкостном трубопроводе, согласно полезной модели, на жидкостном трубопроводе перед регулятором расхода посредством быстроразъемных соединений установлена монтажная катушка, выполненная с последовательно установленными на ней турбинным счетчиком жидкости, сужающим устройством и регулирующим клапаном с электроприводом, причем сужающее устройство и регулирующий клапан с электроприводом снабжены датчиками дифференциального давления с импульсными трубками отбора давления.This is achieved by the fact that in the installation for determining the parameters of the oil and gas flow containing a separation vessel, a flow regulator, pressure sensors, a microcontroller and a turbine meter on a liquid pipeline, according to a utility model, an assembly coil made with quick disconnects is installed on the liquid pipeline in front of the flow regulator using quick disconnect connections made with successively mounted on it a turbine liquid meter, a constricting device and a control valve with an electric actuator, and narrowing th device and the motorized control valve differential pressure sensors are provided with pulsed pressure outlet tubes.
Установка на жидкостном трубопроводе монтажной катушки, выполненной с последовательно установленными на ней турбинным счетчиком жидкости, сужающим устройством и регулирующим клапаном с электроприводом позволяет обеспечить измерение объемного расхода жидкости, массового расхода жидкости, массового расхода воды и массового расхода нефти.The installation of a mounting coil on a liquid pipeline made with a turbine liquid meter sequentially installed on it, a constriction device and an electrically actuated control valve allows the measurement of volumetric flow rate, mass flow rate, mass flow rate of water and mass flow rate of oil.
Применение регулирующего клапана с электроприводом позволяет создать условия равномерного потока жидкости с номинальной скоростью, соответствующей используемым расходомерам и таким образом избежать дополнительных погрешностей при измерении дебита.The use of a control valve with an electric drive allows you to create conditions for a uniform flow of fluid with a nominal speed corresponding to the flow meters used and thus avoid additional errors in the measurement of flow rate.
На чертеже представлена схема предлагаемой установки.The drawing shows a diagram of the proposed installation.
Установка содержит входной патрубок 1, сепарационную емкость 2, накопительную емкость 3, регулятор расхода 4, соединяющий газовый трубопровод 5, жидкостный трубопровод 6 и выходной трубопровод 7, заслонку 8, поплавковый уровнемер 9, систему рычагов 10, импульсные трубки 11 и 12 сепарационной емкости 2 и газового трубопровода 5 соответственно. На жидкостном трубопроводе установлена монтажная катушка 13, включающая турбинный счетчик жидкости 14, сужающее устройство 15, датчик дифференциального давления 16 сужающего устройства 15, регулирующий клапан с электроприводом 17 и датчик дифференциального давления 18 регулирующего клапана с электроприводом 17. Датчики дифференциального давления 16 и 18 присоединены к монтажной катушке 13 с помощью импульсных трубок отбора давления (на чертеже не обозначены). Микроконтроллер 19 обеспечивает вычислительные, управляющие и регулирующие процессы.The installation comprises an inlet pipe 1, a separation tank 2, a storage tank 3, a flow regulator 4, connecting a gas pipe 5, a liquid pipe 6 and an outlet pipe 7, a shutter 8, a float level gauge 9, a lever system 10, pulse tubes 11 and 12 of the separation tank 2 and gas pipeline 5, respectively. An assembly coil 13 is installed on the liquid pipeline, including a turbine liquid meter 14, a constriction device 15, a differential pressure sensor 16 of the constriction device 15, an electric control valve 17 and a differential pressure sensor 18 of the electric control valve 17. The differential pressure sensors 16 and 18 are connected to mounting coil 13 using pulsed pressure sampling tubes (not shown in the drawing). The microcontroller 19 provides computing, control and regulatory processes.
Установка работает следующим образом.Installation works as follows.
Продукция скважины по входному патрубку 1 непрерывно поступает в газовый сепаратор 2 установки и разделяется на газ и жидкость. Газ через открытую заслонку 8 по газовому трубопроводу 5 уходит в выходной трубопровод 7, а жидкость накапливается в накопительной емкости 3, при этом регулятор расхода 4 находится в положении «закрыто».Well production through the inlet pipe 1 continuously enters the gas separator 2 of the installation and is divided into gas and liquid. Gas through the open valve 8 through the gas pipe 5 goes into the outlet pipe 7, and the liquid accumulates in the storage tank 3, while the flow controller 4 is in the "closed" position.
По мере роста уровня жидкости в накопительной емкости 3 поплавок 9 через систему рычагов 10 прикрывает заслонку 8, в результате чего повышается давление в газовом сепараторе 2 и по импульсной трубке 11 воздействует на нижнюю полость мембраны регулятора расхода 4.As the liquid level in the storage tank 3 increases, the float 9 through the system of levers 10 covers the shutter 8, as a result of which the pressure in the gas separator 2 increases and acts on the lower cavity of the membrane of the flow regulator 4 through the pulse tube 11.
Давление в газовом трубопроводе 5 передается по импульсной трубке 12 на верхнюю полость мембраны регулятора расхода 4.The pressure in the gas pipe 5 is transmitted through a pulse tube 12 to the upper cavity of the membrane of the flow controller 4.
При достижении значения давления газа в сепараторе 2 верхнего порога срабатывания регулятора расхода 4, регулятор расхода переходит из положения «закрыто» в положение «открыто» и фиксируется в этом положении.When the gas pressure in the separator 2 reaches the upper threshold of the flow regulator 4, the flow regulator switches from the "closed" to the "open" position and is fixed in this position.
После открытия регулятора расхода 4 жидкость под действием давления газа в сепараторе 2 выталкивается из накопительной емкости 3 и по жидкостному трубопроводу 6 поступает в выходной трубопровод 7 через монтажную катушку 13, содержащую турбинный счетчик жидкости 14, сужающее устройство 15 с датчиком дифференциального давления 16, регулирующий клапан с электроприводом 17 с датчиком дифференциального давления 18, и регулятор расхода 4, при этом уровень жидкости в накопительной емкости 3 начинает снижаться.After opening the flow regulator 4, the liquid under the action of gas pressure in the separator 2 is pushed out of the storage tank 3 and through the liquid pipe 6 enters the outlet pipe 7 through the mounting coil 13 containing a turbine liquid meter 14, a constricting device 15 with a differential pressure sensor 16, a control valve with an electric actuator 17 with a differential pressure sensor 18, and a flow regulator 4, while the liquid level in the storage tank 3 begins to decrease.
По мере снижения уровня жидкости в накопительной емкости 3 поплавок 9 через систему рычагов 10 приоткрывает заслонку 8, газ начинает поступать по газовому трубопроводу 5 в выходной трубопровод 7, в результате чего в сепараторе 2 снижается давление.As the liquid level in the storage tank 3 decreases, the float 9 through the lever system 10 opens the shutter 8, the gas begins to flow through the gas pipeline 5 to the outlet pipe 7, as a result of which the pressure in the separator 2 decreases.
При достижении значения давления газа в сепараторе 2 нижнего порога срабатывания регулятора расхода 4, регулятор расхода переходит из положения «открыто» в положение «закрыто» и фиксируется в этом положении. Движение жидкости по жидкостному трубопроводу 6 прекращается и цикл измерения дебита жидкости заканчивается.When the gas pressure in the separator 2 reaches the lower threshold of the flow regulator 4, the flow regulator switches from the "open" position to the "closed" position and is fixed in this position. The movement of the liquid through the liquid pipe 6 stops and the cycle of measuring the flow rate of the liquid ends.
Далее процесс продолжается описанным ниже способом.Further, the process continues as described below.
Во время, когда регулятор расхода 4 находится в положении «открыто», из накопительной емкости 3 под действием давления газа жидкость движется по жидкостному трубопроводу 6, монтажной катушке 13 и достигает регулирующего клапана с электроприводом 17.At a time when the flow controller 4 is in the "open" position, from the storage tank 3 under the influence of gas pressure, the liquid moves through the liquid pipe 6, the mounting coil 13 and reaches the control valve with an electric actuator 17.
При прохождении жидкости через регулирующий клапан с электроприводом 17 на нем возникает перепад давления ΔР2, который измеряется датчиком дифференциального давления 18 и его электрический сигнал посылается в микроконтроллер 19.When the fluid passes through the control valve with an electric actuator 17, a pressure drop ΔP2 occurs on it, which is measured by the differential pressure sensor 18 and its electrical signal is sent to the microcontroller 19.
В микроконтроллере 19 предварительно устанавливается значение перепада давления ΔР и сравнивается со значением ΔР2 датчика дифференциального давления 18. После сравнения значений перепадов давления ΔР и ΔР2 вырабатывается сигнал управления, который воздействует на регулирующий клапан с электроприводом 17, изменяя его проходное сечение и поддерживая установленную величину перепада давления ΔР.In the microcontroller 19, the differential pressure ΔP is pre-set and compared with the differential pressure ΔP2 of the differential pressure sensor 18. After comparing the differential pressure ΔP and ΔP2, a control signal is generated that acts on the control valve with an electric actuator 17, changing its flow area and maintaining the set differential pressure ΔP.
При постоянном перепаде давления ΔР на клапане регулирующем с электроприводом 17 происходит стабилизация скорости движения жидкости по жидкостному трубопроводу 16 и монтажной катушке 13. Стабилизация скорости движения жидкости необходима для уменьшения погрешности измерения турбинного счетчика жидкости 14 и расходомера переменного перепада давления, состоящего из сужающего устройства 15 и датчика дифференциального давления 16.With a constant pressure drop ΔР on the valve regulating with an electric actuator 17, the fluid velocity is stabilized through the fluid pipe 16 and the mounting coil 13. Stabilization of the fluid velocity is necessary to reduce the measurement error of the turbine fluid meter 14 and the variable differential flow meter, consisting of a constricting device 15 and differential pressure sensor 16.
Изменение значения заданной величины перепада давления ΔР в микроконтроллере 19 дает возможность подобрать такую скорость движения жидкости, которая необходима для работы в динамическом диапазоне турбинного счетчика жидкости 14 и расходомера переменного перепада давления, где расходомеры имеют наименьшую погрешность измерения.Changing the value of a given value of the pressure drop ΔP in the microcontroller 19 makes it possible to select a liquid velocity that is necessary for working in the dynamic range of the turbine liquid meter 14 and a variable pressure differential flow meter, where the flow meters have the smallest measurement error.
Во время, когда регулятор расхода 4 находится в положении «открыто», жидкость движется по жидкостному трубопроводу 6 и монтажной катушке 13 через турбинный счетчик жидкости 14, который определяет объем жидкости и вырабатывает электрические импульсы пропорциональные мгновенному объему прошедшей через него жидкости.While the flow regulator 4 is in the “open” position, the fluid moves through the fluid pipe 6 and the mounting coil 13 through a turbine fluid meter 14, which determines the volume of the liquid and generates electrical impulses proportional to the instantaneous volume of the liquid passed through it.
Мгновенный объемный расход жидкости QM вычисляется по формуле:The instantaneous liquid flow rate Q M is calculated by the formula:
где VM - мгновенный объем жидкости, измеренный турбинным счетчиком жидкости 14;where V M is the instantaneous volume of fluid measured by a turbine fluid meter 14;
TM - время, за которое мгновенный объем прошел через турбинный счетчик жидкости 14.T M is the time during which the instantaneous volume has passed through the turbine liquid meter 14.
Далее жидкость проходит через расходомер переменного перепада давления, а электрический сигнал с датчика дифференциального давления 16 поступает в микроконтроллер 19. Объемный расход жидкости Q, прошедший через расходомер переменного перепада давления, вычисляется по формуле:Next, the liquid passes through a variable differential pressure meter, and the electric signal from the differential pressure sensor 16 enters the microcontroller 19. The volumetric flow rate Q, passed through the variable differential pressure meter, is calculated by the formula:
где ΔР - перепад давления датчика дифференциального давления 16;where ΔP is the differential pressure of the differential pressure sensor 16;
ρж - плотность жидкости;ρ W - the density of the liquid;
А - const.A is const.
Решая уравнение 2 относительно плотности жидкости ρж, получим уравнение:Solving equation 2 with respect to the fluid density ρ W , we obtain the equation:
где Q - объемный расход жидкости, измеренный турбинным счетчиком жидкости 14.where Q is the volumetric flow rate of the liquid measured by a turbine liquid meter 14.
При синхронизации времени измерения мгновенного объемного расхода жидкости QM и вычисления плотности жидкости ρж, получим величину мгновенной плотности жидкости ρжм для данного объемного расхода жидкости QM. Тогда уравнение 3 примет вид:When synchronizing the time of measuring the instantaneous fluid flow rate Q M and calculating the fluid density ρ l , we obtain the instantaneous fluid density ρ lm for a given fluid flow rate Q M. Then equation 3 takes the form:
где ΔРM - мгновенный перепад давления датчика дифференциального давления 16.where ΔP M is the instantaneous differential pressure of the differential pressure sensor 16.
Объемный расход жидкости установки QУ за установленное время t, вычисляется по формуле:The volumetric flow rate of the installation fluid Q U for the set time t is calculated by the formula:
где VМ1, VМ2, VМ3,…VМ n - мгновенные объемы жидкости, измеренные турбинным счетчиком жидкости 14;where V M1 , V M2 , V M3 , ... V M n - instantaneous fluid volumes measured by a turbine fluid meter 14;
n - целое число;n is an integer;
t - время измерения установки за 1, 2, 3,…,24 часа.t - installation measurement time for 1, 2, 3, ..., 24 hours.
Средняя плотность жидкости рср определяется по формуле:The average density of the liquid is determined by the formula:
где ρЖМ1, ρЖМ2, ρЖМ3,…ρЖМ n - мгновенные плотности жидкости, рассчитанные по формуле 4;where ρ ЖМ1 , ρ ЖМ2 , ρ ЖМ3 , ... ρ ЖМ n - instantaneous liquid densities calculated by formula 4;
n - количество измерений плотности жидкости.n is the number of measurements of fluid density.
Массовый расход жидкости G за установленное время t определяется по формуле:The mass flow rate of fluid G for a specified time t is determined by the formula:
Объемная концентрация воды WO в смеси выражается формулой:The volumetric concentration of water W O in the mixture is expressed by the formula:
где ρH - плотность нефти;where ρ H is the density of oil;
ρB - плотность воды.ρ B is the density of water.
Плотности воды и нефти считаются известными.Densities of water and oil are considered known.
Массовая концентрация воды W в смеси выражается формулой:The mass concentration of water W in the mixture is expressed by the formula:
Массовый расход воды GB:Mass water flow rate G B :
Массовый расход нефти GH:Mass oil flow rate G H :
Применение предложенного технического решения позволит создать недорогую установку для определения параметров нефтегазоводяного потока, обеспечить идеальные условия для работы турбинного расходомера, а также измерение как объемного, так и массового расхода при минимальных погрешностях.Application of the proposed technical solution will allow you to create an inexpensive installation for determining the parameters of the oil and gas flow, to provide ideal conditions for the operation of a turbine flowmeter, as well as measuring both volumetric and mass flow rates with minimal errors.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010128689/03U RU99821U1 (en) | 2010-07-09 | 2010-07-09 | INSTALLATION FOR DETERMINING OIL AND GAS-WATER FLOW PARAMETERS |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010128689/03U RU99821U1 (en) | 2010-07-09 | 2010-07-09 | INSTALLATION FOR DETERMINING OIL AND GAS-WATER FLOW PARAMETERS |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU99821U1 true RU99821U1 (en) | 2010-11-27 |
Family
ID=44057870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010128689/03U RU99821U1 (en) | 2010-07-09 | 2010-07-09 | INSTALLATION FOR DETERMINING OIL AND GAS-WATER FLOW PARAMETERS |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU99821U1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2492322C2 (en) * | 2011-12-13 | 2013-09-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ОЗНА-Измерительные системы" | Device to measure product yield of oil and gas producing wells |
| RU2610745C1 (en) * | 2015-12-15 | 2017-02-15 | Рауф Рахимович Сафаров | Method of measuring flow rate of oil wells and device for its implementation |
-
2010
- 2010-07-09 RU RU2010128689/03U patent/RU99821U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2492322C2 (en) * | 2011-12-13 | 2013-09-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ОЗНА-Измерительные системы" | Device to measure product yield of oil and gas producing wells |
| RU2610745C1 (en) * | 2015-12-15 | 2017-02-15 | Рауф Рахимович Сафаров | Method of measuring flow rate of oil wells and device for its implementation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107083950B (en) | Calibration system and calibration method based on weighing type single well metering device | |
| CN102680058B (en) | Movable liquid flux standard device adopting mass method | |
| CN102183284A (en) | Liquid flow standard calibration device | |
| CN104502161B (en) | Dust sampler calibrating installation | |
| CN103868560B (en) | Measuring method of three-phase mixed-transportation constant volume pipe piston type oil-gas-water three-phase flow meter | |
| RU99821U1 (en) | INSTALLATION FOR DETERMINING OIL AND GAS-WATER FLOW PARAMETERS | |
| CN102808609B (en) | U-shaped tubular single well producing rate metering device | |
| RU76070U1 (en) | DEVICE FOR MEASURING OIL WELL PRODUCTS | |
| RU163243U1 (en) | INSTALLATION FOR GAS-CONDENSATE RESEARCHES OF GAS AND GAS-CONDENSATE WELLS | |
| RU66779U1 (en) | INSTALLATION OF BOREHOLD ACCOUNTING OF HYDROCARBON PRODUCTS | |
| CN201892552U (en) | Oil, gas and water multiphase flowmeter | |
| CN105258766A (en) | Measurement device for continuous measurement gas flow meter, measurement system and measurement method | |
| RU2492322C2 (en) | Device to measure product yield of oil and gas producing wells | |
| CN201926490U (en) | Exit oil/water two-phase metering system | |
| CN204346779U (en) | A kind of dust sampler calibrating installation | |
| RU2513891C1 (en) | Oil well gauging device | |
| CN109839154B (en) | Oil well metering system and method | |
| RU2647539C1 (en) | Method of measuring the debit of oil well production | |
| CN112666045A (en) | System device and method for online continuous measurement of pH value and density | |
| CN2702277Y (en) | Oil, air and water three-phase flow continuous metering system | |
| RU161952U1 (en) | MEASURING INSTALLATION | |
| RU69147U1 (en) | INSTALLATION FOR MEASURING THE DEBIT OF OIL WELL PRODUCTS | |
| RU35824U1 (en) | SEPARATORY INSTALLATION FOR MEASURING OIL WELL DEBIT | |
| RU2007118117A (en) | METHOD FOR MEASURING OIL WELL PRODUCTS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION | |
| RU124309U1 (en) | INSTALLATION FOR MEASURING THE DEBIT OF OIL WELL PRODUCTS |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20130710 |