RU99833U1

RU99833U1 - MULTI-PHASE SCREW PUMP OPERATION SYSTEM

Info

Publication number: RU99833U1
Application number: RU2010128304/06U
Authority: RU
Inventors: Юрий Матвеевич Дерюжов; Геннадий Васильевич Рычков; Александр Николаевич Куракин; Марат Ульфатович Рахмаев
Original assignee: Салым Петролеум Девелопмент Н.В.
Priority date: 2010-07-09
Filing date: 2010-07-09
Publication date: 2010-11-27

Abstract

1. Система регулирования работы мультифазного винтового насоса с, по меньшей мере, одним подающим винтом, заключенным в корпус, имеющий на входе, по меньшей мере, один всасывающий патрубок и, по меньшей мере, один напорный патрубок на выходе, отличающаяся тем, что она содержит установленные на входе и выходе насоса и соединенные с ним последовательно системой трубопроводов, через которую непрерывно прокачивается мультифазная среда или газ, буферные емкости, донные патрубки которых соединены с всасывающим патрубком насоса, а во входной буферной емкости установлен уровнемер, по сигналу которого происходит снижение оборотов подающего винта насоса при появлении жидкости во входной емкости по окончании прохождения газовой пробки. ! 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что подача жидкости из выходной емкости на всасывающий патрубок насоса производится при отсутствии жидкости во входной емкости. ! 3. Система по любому из пп.1 и 2, отличающаяся тем, что на линии трубопровода, соединяющего донный патрубок выходной буферной емкости с всасывающим патрубком насоса, установлен теплообменник ! 4. Система по любому из пп.1 и 2, отличающаяся тем, что выходной патрубок входной буферной емкости расположен на высоте 2/3 общей высоты емкости, считая от ее донной части. ! 5. Система по п.3, отличающаяся тем, что выходной патрубок входной буферной емкости расположен на высоте 2/3 общей высоты емкости, считая от ее донной части. ! 6. Система по любому из пп.1 и 2, отличающаяся тем, что выходной патрубок выходной буферной емкости имеет в своей нижней части перфорацию или насадку с перфорацией. ! 7. Система по п.3, отличающаяся тем, что выходной патру� 1. A system for controlling the operation of a multiphase screw pump with at least one feed screw enclosed in a housing having at least one suction nozzle and at least one discharge nozzle at the outlet, characterized in that it contains installed at the inlet and outlet of the pump and connected in series with the piping system through which the multiphase medium or gas is continuously pumped, buffer tanks, the bottom pipes of which are connected to the suction pipe of the pump, and in the input buffer A level gauge is installed on the tank’s tank, which signals a decrease in the speed of the pump’s feed screw when a liquid appears in the tank at the end of the passage of the gas plug. ! 2. The system according to claim 1, characterized in that the fluid is supplied from the output tank to the suction pipe of the pump in the absence of fluid in the input tank. ! 3. The system according to any one of claims 1 and 2, characterized in that a heat exchanger is installed on the line of the pipeline connecting the bottom pipe of the output buffer tank to the suction pipe of the pump! 4. The system according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the outlet pipe of the input buffer tank is located at a height of 2/3 of the total height of the tank, counting from its bottom. ! 5. The system according to claim 3, characterized in that the outlet pipe of the input buffer tank is located at a height of 2/3 of the total height of the tank, counting from its bottom. ! 6. The system according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the output pipe of the output buffer tank has perforation or a nozzle with perforation in its lower part. ! 7. The system according to claim 3, characterized in that the output pat

Description

Полезная модель относится к нефтедобывающей отрасли, а именно - к системам регулирования работы мультифазного (многофазного) винтового насоса (МВН), и может быть использована при перекачке газожидкостных сред, в частности, мультифазных сред (МФС), состоящих из сырой нефти (нефть и вода) и попутного нефтяного газа.The utility model relates to the oil industry, namely, to systems for regulating the operation of a multiphase (multiphase) screw pump (MVN), and can be used for pumping gas-liquid media, in particular multiphase media (MFS), consisting of crude oil (oil and water ) and associated petroleum gas.

Изменяющиеся условия добычи нефти, увеличение обводненности и количества попутного газа требуют применения новых технологий на месторождениях для транспортировки мультифазных водонефтегазовых смесей. Одним из эффективных способов решения этой проблемы является применение мультифазных насосов, которые позволяют гибко реагировать на меняющиеся условиях на скважинах.Changing oil production conditions, an increase in water cut and the amount of associated gas require the use of new technologies in the fields for the transportation of multiphase water-gas mixtures. One of the effective ways to solve this problem is the use of multiphase pumps, which allow you to flexibly respond to changing conditions in the wells.

Мультифазная технология обладает рядом важных достоинств, среди которых можно выделить:Multiphase technology has a number of important advantages, among which are:

- снижение давления на устье скважины для увеличения продуктивности и продления срока рентабельности эксплуатации месторождения;- reducing the pressure at the wellhead to increase productivity and extend the life of the field;

- сокращение количества необходимого технологического оборудования;- reduction in the number of necessary technological equipment;

- снижение негативного воздействия на окружающую среду за счет эффективного использования попутного газа и исключения факельного его сжигания на месторождении;- reduction of negative impact on the environment due to the efficient use of associated gas and the exclusion of its flare burning at the field;

продление рентабельной эксплуатации отдаленных и истощающихся месторождений, эксплуатация которых не выгодна при использовании традиционной технологии;extension of cost-effective exploitation of remote and depleted deposits, the exploitation of which is not profitable using traditional technology;

- минимальное воздействие на жидкость - снижение эмульгирования водонефтяной смеси;- minimal effect on the liquid - reduced emulsification of the oil-water mixture;

- возможность использования для перекачивания нефти в магистральных трубопроводах и в технологических линиях на нефтеперерабатывающих предприятиях.- the possibility of use for pumping oil in pipelines and in technological lines at oil refineries.

Заявляемая система регулирования может использоваться для любых винтовых насосов, как одно, так и двухвинтовых, способных перекачивать многофазные жидкости.The inventive control system can be used for any screw pumps, both single and twin-screw, capable of pumping multiphase liquids.

Особенностью работы МВН является то, что при перекачке МФС в трубопроводе, имеющем разный высотный профиль по трассе, доля каждой фракции МФС меняется от нуля до 100%, и, таким образом, может образовываться газовая пробка (100% газ). При таком режиме МВН должен иметь возможность перекачивать газовую пробку, т.е. работать в режиме компрессора. Это обстоятельство (совмещение принципа работы насоса и компрессора) затрудняет надежную работу такого оборудования, так как при работе насоса на перекачке газа возникают значительные перегревы перекачиваемой среды и, как следствие, нагрев узлов и деталей агрегата (при сжатии газа образуется тепло, которое недостаточно эффективно отводится от частей и деталей насоса только за счет естественной конвекции от металла к воздуху окружающей среды), что приводит к нарушению работы насоса и выходу из строя некоторых его деталей (подшипниковых узлов, торцовых уплотнений).A feature of the MVN operation is that when pumping an MFS in a pipeline having a different altitude profile along the route, the fraction of each MFS fraction varies from zero to 100%, and thus a gas plug (100% gas) can form. In this mode, the MVN should be able to pump the gas plug, i.e. work in compressor mode. This circumstance (combining the principle of operation of the pump and compressor) impedes the reliable operation of such equipment, since when the pump is used for pumping gas, significant overheating of the pumped medium occurs and, as a result, heating of the units and parts of the unit (when gas is compressed, heat is generated that is not effectively removed from parts and details of the pump only due to natural convection from metal to ambient air), which leads to disruption of the pump and the failure of some of its parts (bearing zlov, mechanical seals).

Основное назначение МВН - перекачивать МФС, содержащую жидкую фазу с разным содержанием газа, поэтому зазоры между подающим винтом и корпусной обоймой МВН выполняют увеличенными по сравнению с компрессором, так как уменьшение зазоров между подающим винтом и корпусной обоймой для МВН при перекачке жидкости приводит к большим нагрузкам на подающие винты. Однако, увеличение зазора между подающим винтом и корпусной обоймой, приводит к снижению производительности при перекачке газа. Поэтому через МВН, работающий в режиме компрессора при перекачке 100% газа, возникает необходимость подачи в насос жидкости, способствующей охлаждению внутренних деталей насоса и позволяющей за счет заполнения зазора между подающим винтом и корпусной обоймой работать насосу более эффективно в режиме компрессора. Аналогичный прием используется в винтовых компрессорах при перекачке газа, когда для уплотнения зазоров между роторами и стенками корпуса и отвода тепла на всас компрессора впрыскивается масло.The main purpose of the MVN is to pump the MFS containing the liquid phase with different gas contents, therefore, the gaps between the feed screw and the casing of the MVN are increased compared to the compressor, since the reduction of the gaps between the feed screw and the housing of the MVN when pumping liquid leads to heavy loads on the feed screws. However, an increase in the gap between the feed screw and the casing, leads to a decrease in productivity during gas pumping. Therefore, through the MVN operating in the compressor mode when 100% gas is pumped, it becomes necessary to supply liquid to the pump, which helps to cool the internal parts of the pump and allows the pump to work more efficiently in compressor mode by filling the gap between the feed screw and the casing. A similar technique is used in screw compressors when pumping gas, when oil is injected to seal the gaps between the rotors and the walls of the casing and to remove heat to the compressor inlet.

Кроме того, следует учесть, что при работе МВН на МФС после окончания прохождения газовой пробки и появления МФС (жидкость или жидкость+газ) необходимо уменьшить число оборотов МВН, так как существует опасность того, что попадающая на вращающийся с большим числом оборотов подающий винт жидкость вызовет гидравлический удар, и произойдет выход из строя внутренних деталей насоса и изгиб вала. В компрессоре, работающем на однофазной среде, гидравлический удар исключен. Регулирование давления на всасе компрессора при перекачке чистого газа осуществляется либо изменением числа оборотов вала ротора (что не всегда используется), либо золотниковым устройством, встроенным в винтовой компрессор, который уменьшает длину проточной части ротора. Давление и производительность на всасе МВН может регулироваться только изменением числа оборотов подающего винта МВН.In addition, it should be noted that during the operation of the MVN on the MFS, after the passage of the gas plug and the appearance of the MFS (liquid or liquid + gas), it is necessary to reduce the number of revolutions of the MVN, since there is a danger that the liquid that enters the rotating screw with a large number of revolutions will cause a water hammer, and the internal parts of the pump will fail and the shaft will bend. In a compressor operating on a single-phase medium, water hammer is excluded. The pressure at the compressor inlet when pumping clean gas is controlled either by changing the number of revolutions of the rotor shaft (which is not always used), or by a spool device built into the screw compressor, which reduces the length of the flow part of the rotor. The pressure and capacity at the inlet of the MVN can only be regulated by changing the number of revolutions of the feed screw of the MVN.

Таким образом, применение только впрыска теплоотводящей жидкости без комплекса других приемов не может решить проблему надежной работы насоса.Thus, the use of only injection of heat dissipating liquid without a set of other techniques cannot solve the problem of reliable operation of the pump.

Следовательно, надежная работа МВН подразумевает решение, как минимум, 2-х задач:Therefore, the reliable operation of the MVN involves the solution of at least 2 tasks:

1 - подачу на всас МВН теплоотводящей жидкости для охлаждение внутренних узлов и деталей МВН и заполнения зазоров между подающим винтом и корпусной обоймой;1 - supply to the inlet of the MVN of a heat-removing liquid for cooling internal components and parts of the MVN and filling the gaps between the feed screw and the casing;

2 - регулирования числа оборотов подающего винта МВН для исключения гидравлического удара после окончания прохождения газовой пробки.2 - regulation of the number of revolutions of the feed screw of the MVN to eliminate water hammer after the end of the passage of the gas plug.

Первая задача может быть решена путем изменения конструкции МВН - оснащение ее дополнительными внутренними устройствами, находящимися во внутренней полости насоса и предусматривающими подачу небольших количеств охлаждающей жидкости, либо путем включения МВН в систему регулирования (подсоединение МВН к внешним устройствам), обеспечивающую постоянную подачу на всас МВН необходимого количества охлаждающей жидкости.The first problem can be solved by changing the design of the MVN - equipping it with additional internal devices located in the internal cavity of the pump and providing for the supply of small amounts of coolant, or by including the MVN in the control system (connecting the MVN to external devices), which ensures a constant supply of MVN to the suction the necessary amount of coolant.

Вторая задача - путем снижения оборотов подающего(их) винта(ов) МВН после прохождения газовой пробки.The second task is to reduce the speed of the supply (s) screw (s) MVN after passing the gas plug.

Известна (Проспект фирмы BORNEMANN «Multiphase pumps systems, 05.1999, c.2,3) система регулирования работы МВН на случай прохождения МФС, в том числе со 100% содержанием газа, заключающаяся в том, что подача жидкости во внутреннюю полость насоса осуществляется через циркуляционный клапан из сепарационной камеры, находящейся в кожухе насоса.A well-known (Prospectus of BORNEMANN company “Multiphase pumps systems, 05.1999, p.2,3) is a system for regulating the operation of MVN in case of passing through an MFS, including with a 100% gas content, namely that the liquid is supplied to the internal cavity of the pump through a circulation valve from the separation chamber located in the pump housing.

Недостатком такого способа регулирования работы МВН является ограниченный объем сепарационной камеры и, как следствие, недостаточное количество подаваемой во внутреннюю полость насоса жидкости. При этом в режиме длительного прохождения газовой пробки не обеспечивается необходимый съем тепла в насосе, а потому происходит перегрев внутренних деталей МВН, что приводит к выходу его из строя при длительной прокачке газовой пробки. Из практики работы насоса на заданном давлении при работе МВН в качестве компрессора и расчетов теплосъема известно, что для осуществления теплосъема и нормальной работы насоса в режиме компрессора необходим расход охлаждающей жидкости в пределах 3-5% от производительности насоса. Кроме того, в известной системе регулирования при подаче жидкости периодически или при отсутствии ее подачи происходит загущение жидкости, и, как следствие - забивка нефтяной эмульсией используемого циркуляционного клапана.The disadvantage of this method of regulating the operation of the MVN is the limited volume of the separation chamber and, as a result, an insufficient amount of liquid supplied to the internal cavity of the pump. Moreover, in the mode of long passage of the gas plug, the necessary heat removal in the pump is not provided, and therefore the internal parts of the MVN overheat, which leads to its failure during prolonged pumping of the gas plug. From the practice of pump operation at a given pressure during the operation of the MVN as a compressor and heat removal calculations, it is known that for carrying out heat removal and normal operation of the pump in compressor mode, the coolant flow rate is required within 3-5% of the pump capacity. In addition, in the known control system, when the liquid is supplied periodically or in the absence of its supply, the liquid thickens and, as a result, the used circulation valve is clogged by the oil emulsion.

Известен (Патент РФ 2101571, МПК 6 F04С 2/16, публ. 10.01.98 г.) двухвинтовой многофазный винтовой насос и способ его эксплуатации, при котором с целью надежного функционирования насоса при высокой доле газа или при ограниченном по времени сухом ходе МВН обеспечивается постоянное наличие остаточной жидкости в корпусе насоса. Данная задача в известном устройстве решена за счет присоединения к нижнему участку полости нагнетания МВН перепускной линии, сообщающейся с полостью всасывания и вместе с подающими органами образующей замкнутую циркуляцию жидкости (часть объемного расхода) в количестве, необходимом для постоянного уплотнения зазоров и обеспечения, таким образом, эффективной работы насоса, а также смазки уплотнений валов для исключения перегрева подающих органов насоса и, соответственно, его поломки. Недостатком такой системы регулирования является то, что при длительном перекачивании газовой пробки (фаза сухого хода) через насос подача жидкости из линии нагнетания в линию всасывания насоса прекращается из-за ее отсутствия в линии нагнетания, вследствие чего происходит перегрев внутренних деталей насоса и выход его из строя.Known (RF Patent 2101571, IPC 6 F04C 2/16, publ. 10.01.98) a twin-screw multiphase screw pump and method of its operation, in which with the aim of reliable operation of the pump with a high proportion of gas or with a time-limited dry run MVN is provided constant presence of residual fluid in the pump housing. This problem in the known device is solved by attaching to the lower portion of the injection cavity MVN bypass line that communicates with the suction cavity and together with the supplying organs forms a closed fluid circulation (part of the volumetric flow rate) in the amount necessary to constantly seal the gaps and ensure, therefore, efficient operation of the pump, as well as lubrication of shaft seals to prevent overheating of the pumping organs and, accordingly, its breakdown. The disadvantage of such a control system is that during prolonged pumping of the gas plug (dry phase) through the pump, the liquid supply from the discharge line to the pump suction line ceases due to its absence in the discharge line, as a result of which the internal parts of the pump overheat and exit system.

Известен (Патент РФ 2213265, МПК 6 F04С 2 /16) способ увеличения долговечности работы МВН за счет устранения перегрева внутренних деталей МВН (торцовых уплотнений) путем присоединения к насосу автономной термосифонной системы охлаждения, состоящей из двух емкостей, объединенных трубопроводами в замкнутый контур циркуляции охлаждающей жидкости, улучшающей процесс отвода тепла от пары трения. Наличие дополнительных устройств внутри насоса (подвижное и неподвижное трущиеся кольца; выполнение каналов в корпусе насоса, выполнение участка вала подающего винта, заключенного между торцовыми уплотнениями и подшипниковыми опорами двухступенчатым и опоясанным двумя рядами радиальных отверстий, сообщающихся между собой через канал, выполненный по оси вала) усложняет конструкцию насоса и снижает надежность его работы из-за возможного отказа этих устройств (например, забиваются отверстия, выполненные в валу парафинами и другими компонентам содержащимися в МФС).There is a known (RF Patent 2213265, IPC 6 F04C 2/16) method for increasing the life of the MVN by eliminating overheating of the internal parts of the MVN (mechanical seals) by connecting an autonomous thermosiphon cooling system to the pump, consisting of two tanks combined by pipelines into a closed cooling circuit a liquid that improves the process of heat removal from the friction pair. The presence of additional devices inside the pump (movable and fixed friction rings; channeling in the pump housing, execution of the feed screw shaft section, enclosed between mechanical seals and bearing bearings, two-stage and encircled by two rows of radial holes communicating with each other through a channel made along the shaft axis) complicates the design of the pump and reduces the reliability of its operation due to the possible failure of these devices (for example, the holes made in the shaft with paraffins and other components are clogged to the records contained in the IFS).

Таким образом, известные системы регулирования работы МВН позволяют МВН, как правило, работать непродолжительное время (от 10 до 30 мин) в «сухом» режиме, однако не приспособлены к работе в условиях длительного прохождения газовой пробки, которая, исходя из опыта эксплуатации, может продолжаться более 1 (одного) часа.Thus, the well-known systems for regulating the operation of MVN allow MVN, as a rule, to work for a short time (from 10 to 30 minutes) in the “dry” mode, but are not adapted to work in conditions of prolonged passage of a gas plug, which, based on operating experience, may last more than 1 (one) hour.

Задача, на решение которой направлено заявляемая полезная модель, состоит в создании систем безаварийной эксплуатации оборудования, предназначенного для транспортировки мультифазных водонефтегазовых смесей.The problem to which the claimed utility model is directed is to create trouble-free operation systems for equipment designed to transport multiphase water-oil and gas mixtures.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении и использовании данной полезной модели заключается в увеличении надежности и эффективности работы МВН при перекачке МФС и, как следствие, повышении его производительности.The technical result that can be obtained by implementing and using this utility model is to increase the reliability and efficiency of the MVN during the pumping of the MFS and, as a result, increase its productivity.

Указанный технический результат достигается за счет того, что известная система регулирования работы мультифазного винтового насоса с, по меньшей мере, одним подающим винтом, заключенным в корпус, имеющий на входе, по меньшей мере, один всасывающий патрубок, и, по меньшей мере, один напорный патрубок на выходе, содержит установленные на входе и выходе насоса и соединенные с ним последовательно системой трубопроводов, через которую непрерывно прокачивается мультифазная среда с различным содержанием газа или чистый 100% газ при наличии газовой пробки, буферные емкости, донные патрубки которых соединены с всасывающим патрубком насоса для подачи теплоотводящей жидкости на вход МВН, а во входной буферной емкости установлен уровнемер, выполняющий роль датчика, по сигналу которого происходит снижение оборотов подающего винта насоса до номинальных (число оборотов подающего винта насоса при его нормальной работе, когда не происходит их увеличение или снижение) при появлении жидкости во входной емкости по окончании прохождения газовой пробки.This technical result is achieved due to the fact that the known system for regulating the operation of a multiphase screw pump with at least one feed screw enclosed in a housing having at least one suction port and at least one pressure head inlet the outlet pipe contains installed at the pump inlet and outlet and connected in series with a piping system through which a multiphase medium with different gas contents is continuously pumped or pure 100% gas in the presence of gas plugs, buffer tanks, the bottom pipes of which are connected to the suction pipe of the pump to supply the heat-removing liquid to the MVN input, and a level gauge is installed in the input buffer tank, which acts as a sensor, by the signal of which the pump feed screw rotates to nominal speed (feed screw speed the pump during its normal operation, when their increase or decrease does not occur) with the appearance of liquid in the inlet tank at the end of the passage of the gas plug.

Для работы МВН без перегрева в условиях повышенного содержания газа, когда жидкая фаза МФС гарантированно поступает из выходного патрубка входной емкости на всас МВН (соответствует уровню МФС во входной буферной емкости ~ более 80%) в заявленной системе регулирования работы МВН предусмотрены следующие режимы подачи МФС из буферных емкостей на вход (в полость всасывания насоса через всасывающий патрубок) МВН:To operate the MVN without overheating under conditions of high gas content, when the liquid phase of the MFS is guaranteed to come from the outlet pipe of the input tank to the inlet of the MVN (corresponds to the level of the MFS in the input buffer tank ~ more than 80%), the following modes of MFS supply from buffer tanks at the entrance (to the suction cavity of the pump through the suction pipe) MVN:

- первый вариант - МФС или ее жидкая фаза постоянно подаются на всас МВН по линии «большого расхода» (выходной патрубок входной емкости - всасывающий патрубок МВН), линии «первого малого расхода» (донный патрубок входной емкости - всасывающий патрубок МВН) и линии «второго малого расхода»;- the first option - the MFS or its liquid phase is constantly fed to the intake of the MVN through the line of "high flow rate" (output pipe of the inlet capacity - suction pipe of the MVN), lines of the "first small flow" (bottom pipe of the input tank - the suction pipe of MVN) and the line " second low consumption ";

- второй вариант - МФС или ее жидкая фаза постоянно подаются на всас МВН по линии «большого расхода» (выходной патрубок входной емкости - всасывающий патрубок МВН) и линии «первого малого расхода» (донный патрубок входной емкости - всасывающий патрубок МВН).- the second option - the MFS or its liquid phase is constantly fed to the intake of the MVN through the line of "high flow rate" (output pipe of the input tank - suction pipe of the MVN) and the line of the "first small flow" (bottom pipe of the input tank - the suction pipe of the MVN).

Для работы МВН без перегрева в условиях прохождения газовой пробки, когда жидкая фаза МФС поступает из входной емкости на всас МВН только по линии «первого малого расхода» (соответствует уровню МФС во входной буферной емкости ниже 80%), или в условиях длительного прохождения газовой пробки, когда отсутствует поступление МФС или ее жидкой фазы из входной буферной емкости на всас МВН, в заявленной системе регулирования работы МВН предусмотрен режим подачи жидкости на всас насоса по линии «второго малого расхода» (донный патрубок выходной емкости - всасывающий патрубок МВН). Используя постоянно две линии «малого расхода» буферных емкостей, установленных на входе и выходе МВН, можно гарантированно обеспечить прохождение 100% газовой пробки в длительном режиме без нагрева узлов и деталей МВН любой конструкции и обеспечить его безаварийную работу.For MVN operation without overheating under conditions of passage of a gas plug, when the MFS liquid phase enters from the input tank to the MVN inlet only through the “first low flow” line (corresponds to the MFS level in the input buffer tank below 80%), or in conditions of prolonged gas plug passage when there is no supply of MFS or its liquid phase from the input buffer tank to the intake of the MVN, the claimed system of regulating the operation of the MVN provides a mode for supplying liquid to the pump inlet through the "second low flow" line (bottom outlet pipe spine - a suction nozzle MRI). Using constantly two lines of "low consumption" of buffer tanks installed at the inlet and outlet of the MVN, it is possible to ensure the passage of 100% of the gas plug in continuous operation without heating the nodes and parts of the MVN of any design and ensure its trouble-free operation.

Кроме того, в заявленной системе регулирования работы МВН помимо регулирования оборотов подающего(их) винта(ов) МВН в зависимости от давления МФС на всасе МВН (подача сигнала от датчика давления на всасе на преобразователь частоты, который снижает или увеличивает обороты винта (ов) насоса при отклонении их от установленного для заданного значения давления МФС на всасе) предусмотрено регулирование в зависимости от уровня МФС во входной емкости оборотов подающего(их) винта(ов) МВН: снижение оборотов винта(ов) МВН после прохождения газовой пробки для исключения гидроудара. Данное решение в системе реализовано путем установки во входной буферной емкости уровнемера, выполняющего роль датчика, подающего сигнал на снижение оборотов винта(ов) МВН при появлении во входной емкости определенного уровня жидкости после прохождения газовой пробки.In addition, in the claimed system for regulating the operation of the MVN, in addition to regulating the revolutions of the MVN feed screw (s), depending on the pressure of the MFS at the inlet of the MVN (supplying a signal from the pressure sensor at the inlet to the frequency converter, which reduces or increases the speed of the screw (s) pump when they deviate from the set pressure of the MFS at the inlet), regulation is provided depending on the level of the MFS in the input capacity of the speed of the supply (s) screw (s) MVN: reduction of the speed of the screw (s) MVN after passing gas Obki to exclude water hammer. This solution in the system is implemented by installing a level gauge in the input buffer tank, which acts as a sensor that sends a signal to reduce the revolutions of the MVN screw (s) when a certain liquid level appears in the input tank after passing through the gas plug.

То есть, вышеописанная схема регулирования работы МВН, имеющая 3 возможные линии расхода позволяет:That is, the above-described MVN operation control scheme, having 3 possible flow lines, allows:

1. перекачивать 100% газ через МВН в длительном режиме без перегрева внутренних деталей МВН;1. pump 100% gas through the MVN in continuous operation without overheating of the internal parts of the MVN;

2. более эффективно работать МВН в режиме компрессора за счет заполнения зазоров между подающим винтом и корпусной обоймой перекачиваемой МФС;2. It is more efficient to operate MVN in compressor mode by filling the gaps between the feed screw and the housing clip of the pumped MFS;

3. подавать МФС после прохождения 100% газа без гидравлического удара на вращающиеся винты МВН.3. apply the MFS after passing 100% gas without water hammer to the rotating screws of the MVN.

Подача жидкости из выходной емкости через донный патрубок на всасывающий патрубок насоса может производиться постоянно или периодически. Периодическая подача жидкости из выходной емкости по линии «второго малого расхода» может быть реализована, например, по сигналу от датчика уровня (уровнемер) входной емкости: подачу жидкости из выходной емкости в зону всасывания производят при отсутствии жидкости во входной емкости (уровень жидкости во входной емкости равен «0») и завершают при появлении жидкости во входной емкости после окончания прохождения газовой пробки и достижения жидкостью уровня 30%.Liquid can be supplied from the output tank through the bottom pipe to the pump suction pipe continuously or periodically. Periodic fluid supply from the output tank through the “second low flow” line can be realized, for example, by a signal from the level sensor (level gauge) of the input tank: liquid is supplied from the output tank to the suction zone in the absence of liquid in the input tank (liquid level in the input capacity equal to "0") and complete when the liquid appears in the input tank after the passage of the gas plug and the liquid reaches the level of 30%.

Критерием целесообразности включения линии «второго малого расхода» является время прохождения газовой пробки и частота их возникновения. В связи с этим, режим работы линии «второго малого расхода» определяется для каждого случая индивидуально и зависит от газового фактора (содержания газа в нефти): чем больше величина газового фактора и время прохождения газовой пробки, тем выше вероятность того, что линия малого расхода на выходной емкости будет работать непрерывно. Наиболее целесообразна непрерывная работа обеих линий «малого расхода», чтобы избежать застоя жидкости в линиях.The criterion for the appropriateness of the inclusion of the line "second low flow rate" is the transit time of the gas plug and the frequency of their occurrence. In this regard, the operation mode of the “second low flow” line is determined individually for each case and depends on the gas factor (gas content in oil): the larger the gas factor and the transit time of the gas plug, the higher the probability that the low flow line will work continuously at the output tank. The most appropriate continuous operation of both lines of "low flow" to avoid stagnation of fluid in the lines.

Таким образом, охлаждающая жидкость непрерывно поступает на всас МВН, по меньшей мере, из одной буферной емкости и, по меньшей мере, по одной из трех предусмотренных для этого линий расхода.Thus, the coolant continuously flows to the intake of the MVN from at least one buffer tank and at least one of the three flow lines provided for this.

Для более эффективной работы предлагаемой системы регулирования работы МВН могут быть предусмотрены следующие конструктивные особенности исполнения отдельных ее устройств и их размещение:For more efficient operation of the proposed system for regulating the operation of MVN, the following design features of the execution of its individual devices and their placement can be provided:

- расположение выходного патрубка входной буферной емкости на высоте 2/3 общей высоты емкости, считая от ее донной части, что желательно для более плавного управления процессом по уровню в этой емкости;- the location of the outlet pipe of the input buffer tank at a height of 2/3 of the total height of the tank, counting from its bottom, which is desirable for a more smooth process control by the level in this tank;

- наличие в нижней части выходного (центрального) патрубка выходной буферной емкости перфорации или насадки с перфорацией: подача МФС через перфорированную насадку исключает барботаж находящейся в выходной емкости МФС, за счет чего снижается количество тепла, передаваемого МФС от циркулирующего потока (при прохождении газовой пробки нагретый в насосе газ не барботирует через находящуюся в выходной емкости циркулирующую жидкость и не нагревает ее дополнительно, а сразу уходит через перфорацию в выходной патрубок);- the presence in the lower part of the outlet (central) nozzle of the output buffer capacity of the perforation or nozzle with perforation: the supply of MFS through the perforated nozzle eliminates the sparging of the MFS located in the output tank, thereby reducing the amount of heat transferred to the MFS from the circulating stream (when the gas plug passes, the heated in the pump gas does not sparge through the circulating liquid located in the outlet tank and does not heat it additionally, but immediately leaves through the perforation into the outlet pipe);

- изготовление перфорации или перфорированной насадки таким образом, что площадь отверстий равно площади сечения входного патрубка выходной емкости, что позволяет избежать создания дополнительного гидравлического сопротивления между входом и выходом МФС, что более предпочтительно для работы МВН;- the manufacture of perforation or perforated nozzles in such a way that the area of the holes is equal to the cross-sectional area of the inlet pipe of the output tank, which avoids the creation of additional hydraulic resistance between the input and output of the MFS, which is more preferable for MVN;

- размещение нижнего среза выходного патрубка выходной емкости (или нижнего среза перфорированного участка или насадки) насадки выше верхнего среза (верхняя точка вертикального сечения) входного патрубка, примерно на высоте, соответствующей 45-50% уровню жидкости в этой емкости, с целью накопления жидкости в выходной емкости в количестве, необходимом для создания стабильного циркуляционного потока;- placement of the lower cut of the outlet pipe of the output tank (or the lower cut of the perforated section or nozzle) of the nozzle above the upper cut (upper point of the vertical section) of the inlet pipe, approximately at a height corresponding to 45-50% of the liquid level in this tank, in order to accumulate liquid in output capacity in the amount necessary to create a stable circulation flow;

- установка на линии трубопровода, соединяющего донный патрубок выходной буферной емкости с всасывающим патрубком насоса, теплообменника для снятия тепла, которое образуется при сжатии газа в МФН и который нагревает жидкость при ее циркуляции по линии «второго малого расхода» при перекачке газовой пробки.- installation on the line of the pipeline connecting the bottom pipe of the output buffer tank to the suction pipe of the pump, a heat exchanger for removing heat, which is formed when the gas is compressed in the MFN and which heats the liquid during its circulation along the line of the "second low flow rate" when pumping the gas plug.

Кроме того, в системе, предусмотрено регулирование расхода жидкости, поступающей на всасывающий патрубок насоса через донные патрубки буферных емкостей, в пределах 3-5% от общего потока проходящей через насос МФС в номинальном режиме его работы. Расход подаваемой жидкости на всас МВН из каждой емкости по этим линиям регулируется ручными клапанами по показаниям расходомеров, установленных соответственно на каждой линии «малого расхода».In addition, the system provides for regulation of the flow rate of fluid entering the suction pipe of the pump through the bottom pipes of the buffer tanks, within 3-5% of the total flow passing through the pump MFS in the nominal mode of operation. The flow rate of the liquid supplied to the inlet of the MVN from each tank along these lines is regulated by manual valves according to the readings of flow meters installed respectively on each line of "low flow rate".

В системе регулирования предусмотрен также датчик, по которому осуществляется контроль давления на линии нагнетания МВН и блокировка его работы по превышению предельной (на которое рассчитан трубопровод) величины давления, а в буферных емкостях - радарные уровнемеры, позволяющие регистрировать уровень находящейся в них МФС.The control system also provides a sensor for monitoring pressure on the MVN discharge line and blocking its operation when the limit value (for which the pipeline is designed) is exceeded, and in buffer tanks, radar level gauges are used to record the level of the MFS located in them.

Предлагаемая система регулирования работы МВН (схема обвязки МВН) позволяет не только увеличить надежность его работы и снизить затраты на перекачку МФС, но и значительно упростить известные конструкции МВН с дополнительными внутренними устройствами, что является дополнительным техническим результатом заявляемой полезной модели.The proposed system for regulating the operation of MVN (MVN strapping scheme) allows not only to increase the reliability of its operation and reduce the cost of pumping the MFS, but also to significantly simplify the known MVN designs with additional internal devices, which is an additional technical result of the claimed utility model.

При использовании предлагаемой системы регулирования работы мультифазного винтового насоса снижаются также расходы на его эксплуатацию:When using the proposed system for regulating the operation of a multiphase screw pump, the cost of its operation is also reduced:

- снижается расход потребляемой мощности на перекачку МФС за счет поддержания давления насоса в оптимальном режиме;- reduced consumption of power consumption for pumping MFS by maintaining the pump pressure in optimal mode;

- увеличивается межремонтный цикл в результате плавной, без перегрева работы уплотнений и подшипниковых узлов насоса;- the overhaul cycle increases as a result of smooth, without overheating, operation of the seals and bearing assemblies of the pump;

- увеличивается срок службы внутренней заменяемой обоймы за счет плавной, без деформаций работы валов и винтов насоса.- the service life of the inner replaceable cage is increased due to the smooth, without deformation, operation of the pump shafts and screws.

Предлагаемая схема регулирования позволяет получать оператору всю информацию о процессе перекачке МФС: оператор может видеть на экране дисплея момент образования и окончания прохождения газовой пробки и режим работы насоса в момент ее прохождения.The proposed control scheme allows the operator to receive all the information about the process of pumping the MFS: the operator can see on the screen the moment of formation and completion of the passage of the gas plug and the operation mode of the pump at the time of its passage.

Дополнительно следует отметить, что при возможных пульсациях в трубопроводе подачи МФС, встроенные в систему входная и выходная емкости выполняют роль демпфера.In addition, it should be noted that with possible pulsations in the supply line of the MFS, the input and output capacities built into the system play the role of a damper.

Сущность заявленной полезной модели поясняется следующими чертежами:The essence of the claimed utility model is illustrated by the following drawings:

- фиг.1 - гидравлическая схема системы регулирования мультифазного (многофазного) винтового насоса;- figure 1 is a hydraulic diagram of a control system for a multiphase (multiphase) screw pump;

- фиг.2 - эскиз входной буферной емкости системы регулирования;- figure 2 is a sketch of the input buffer capacity of the regulation system;

- фиг.3 - эскиз выходной буферной емкости системы регулирования.- figure 3 is a sketch of the output buffer capacity of the regulation system.

Ниже, на примере конкретного исполнения и эксплуатации системы регулирования работы мультифазного двухвинтового винтового насоса приводятся сведения, подтверждающие осуществление заявленной полезной модели с достижением вышеуказанного технического результата.Below, on the example of a specific implementation and operation of the system for regulating the operation of a multiphase twin-screw pump, information is provided confirming the implementation of the claimed utility model with the achievement of the above technical result.

Система регулирования мультифазного винтового насоса (см. фиг.1) содержит предназначенный для перекачки МФС, состоящей из сырой нефти и попутного нефтяного газа, мультифазный двухвинтовой насос марки MR 250 фирмы Rosscor 1 производительностью 180 м³/час, на входе (всасывающий патрубок) 2 и выходе (напорный патрубок) 3 которого установлены буферные сепарационные емкости: входная 4 емкостью 3 м³ и выходная 5 емкостью 6 м³. Через насос и соединенные с ним последовательно системой трубопроводов емкости непрерывно прокачивается МФС. Донные патрубки буферных емкостей соединены с всасывающим патрубком (всас) 2 МВН системой трубопроводов для подачи жидкой фазы МФС на вход МВН.The control system of a multiphase screw pump (see Fig. 1) contains a multiphase twin-screw pump of the brand MR 250 from Rosscor 1 with a capacity of 180 m ³ / h, designed for pumping an MFS consisting of crude oil and associated petroleum gas, at the inlet (suction pipe) 2 and output (discharge pipe) 3 of which buffer separation tanks are installed: input 4 with a capacity of 3 m ³ and output 5 with a capacity of 6 m ³ . MFS is continuously pumped through the pump and connected in series with the tank piping system. The bottom pipes of the buffer tanks are connected to the suction pipe (suction) of 2 MVN by a piping system for supplying the liquid phase of the MFS to the entrance of the MVN.

Входная буферная емкость 4 (фиг.2) снабжена установленным в ее средней цилиндрической части входным патрубком 6, через который МФС поступает в емкость из магистрального трубопровода и далее подается через расположенный выше входного патрубка выходной патрубок 7 на вход МВН, и расположенным в донной части емкости патрубком 8 (донный патрубок).The input buffer tank 4 (Fig. 2) is equipped with an inlet pipe 6 installed in its middle cylindrical part, through which the MFS enters the tank from the main pipeline and then passes through the outlet pipe 7 located above the inlet pipe to the MVN input, and located in the bottom of the tank pipe 8 (bottom pipe).

Линия трубопровода, по которой при нормальном режиме работы (отсутствии 100% газовой пробки) МФС из входной буферной емкости 4 через выходной патрубок 7 поступает на всасывающий патрубок 2 МВН, образует линию «большого» расхода. При этом количество МФС во входной емкости находится на уровне не ниже 80% от возможного общего ее объема (часть объема занимает газовая фаза), МВН находится под наливом МФС и идет ее перекачивание. При уменьшении уровня МФС во входной буферной емкости ниже 80% начинается прохождение через МВН газовой пробки.The pipeline line, through which during normal operation (absence of a 100% gas plug) the MFS from the inlet buffer tank 4 through the outlet pipe 7 enters the suction pipe 2 MVN, forms a line of "high" flow. At the same time, the number of MFS in the input tank is at least 80% of its possible total volume (the gas phase occupies part of the volume), the MVN is under the MFS filling and pumping is in progress. With a decrease in the level of MFS in the input buffer capacity below 80%, passage through the MVN of the gas plug begins.

Линия трубопровода, по которой при работе МВН жидкая фаза МФС поступает из входной буферной емкости 4 через донный патрубок 8 на вход (всасывающий патрубок) 2 МВН, образует линию «первого малого расхода».The line of the pipeline along which during the operation of the MVN the liquid phase of the MFS enters from the input buffer tank 4 through the bottom pipe 8 to the inlet (suction pipe) 2 of the MVN forms a line of “first low flow”.

Установленная на выходе (напорный патрубок) 3 из МВН выходная буферная емкость 5 (см. фиг.3) содержит расположенный в своей средней части входной патрубок 9, на который подается МФС с нагнетания МВН (нагнетательная линия), опущенный вертикально в емкость выходной (центральный) патрубок 10, предназначенный для выхода МФС в магистральный трубопровод, и соединенный с всасом (всасывающий патрубок) МВН выходной донный патрубок 11. Центральный патрубок имеет перфорированную насадку 12 с отверстиями, живое сечение которых по площади равно площади сечения входного патрубка 9 емкости, и опущен в емкость на глубину, соответствующую 45-50% уровня МФС в этой емкости, причем нижний срез насадки расположен выше верхнего среза (верхняя точка вертикального сечения) входного патрубка 9. Подача МФС через перфорированную насадку исключает барботаж находящейся в выходной емкости МФС, за счет чего снижается количество тепла, передаваемого МФС от циркулирующего потока: при прохождении газовой пробки нагретый в насосе газ не барботирует через находящуюся в выходной емкости циркулирующую жидкость и не нагревает ее дополнительно, а сразу уходит через перфорацию в выходной патрубок 10.Installed at the outlet (discharge pipe) 3 of the MVN, the output buffer tank 5 (see Fig. 3) contains an inlet pipe 9 located in its middle part, to which the MFS is fed from the MVN discharge (discharge line), and is lowered vertically into the output tank (central ) a pipe 10 designed for the MFS to exit into the main pipeline and connected to the inlet (suction pipe) of the MVN output bottom pipe 11. The central pipe has a perforated nozzle 12 with holes, the live section of which is equal to the cross-sectional area the inlet pipe 9 of the tank, and lowered into the tank to a depth corresponding to 45-50% of the MFS level in this tank, and the lower section of the nozzle is located above the upper cut (the upper point of the vertical section) of the inlet pipe 9. The supply of the MFS through a perforated nozzle eliminates the bubbling of in the output tank of the MFS, thereby reducing the amount of heat transferred by the MFS from the circulating stream: when the gas plug passes, the gas heated in the pump does not sparge through the circulating liquid in the output tank and does not grevaet it further, and immediately escapes through the perforations in the outlet 10.

Так как выбор объема буферной емкости, как и объем охлаждающей жидкости, зависит от производительности насоса, то при объеме входной емкости 3 м³, а выходной 6 м³ для обеспечения температуры поступающей на всас МВН жидкости по линиям «малого расхода» не более 45-50 градусов, объем находящейся в выходной емкости циркулирующей жидкости составляет в данном примере ~2% от производительности насоса.Since the choice of the volume of the buffer tank, as well as the volume of the coolant, depends on the performance of the pump, then when the volume of the inlet tank is 3 m ³ and the outlet is 6 m ³ to ensure the temperature of the liquid entering the MVN inlet through the “low flow” lines is not more than 45- 50 degrees, the volume of circulating liquid in the output tank is ~ 2% of the pump capacity in this example.

Расход подаваемой на всас МВН жидкости из каждой емкости настраивается ручными клапанами 13 (HSV) и 14 (HSV) по показаниям расходомеров 15 и 16, установленных соответственно на каждой линии «малого расхода». Расходомеры дают возможность установить требуемый расход жидкости по линиям «малого расхода» в интервале 3-5% (выбирается опытным путем и зависит от температуры газа, подаваемого в МВН) от общего потока МФС, перекачиваемой МВН в номинальном режиме, при этом расход МФС по линии «большого» расхода не уменьшается. При необходимости этот показатель можно откорректировать с помощью клапанов 13 и 14.The flow rate of liquid supplied to the inlet of the MVN from each tank is adjusted by manual valves 13 (HSV) and 14 (HSV) according to the readings of flow meters 15 and 16 installed respectively on each “low flow” line. Flow meters make it possible to set the required liquid flow rate through the “low flow rate” lines in the range of 3-5% (selected experimentally and depends on the temperature of the gas supplied to the MVN) from the total MFS flow pumped by the MVN in nominal mode, while the MFS flow rate through the line "Large" consumption is not reduced. If necessary, this indicator can be adjusted using valves 13 and 14.

По датчику 17 (PISA 003) в системе осуществляется контроль давления на линии нагнетания МВН и блокировка его работы по превышению предельной (на которое рассчитан трубопровод) величины давления, а радарные уровнемеры 18 и 19 (LRC 002, LTA 004) в буферных емкостях позволяют регистрировать уровень находящейся в них МФС. Установленный во входной емкости уровнемер 18 кроме функции слежения за уровнем МФС в емкости выполняет роль датчика, по сигналу которого снижаются обороты двигателя МВН после прохождения 100% газовой пробки, что необходимо для исключения гидравлического удара (резкого ударного воздействия) на винты насоса.Using a sensor 17 (PISA 003), the system monitors the pressure on the MVN discharge line and blocks its operation by exceeding the limit (for which the pipeline is designed) pressure values, and radar level gauges 18 and 19 (LRC 002, LTA 004) in buffer tanks allow recording the level of the IFS located in them. The level gauge 18 installed in the input tank, in addition to the function of monitoring the level of the MFS in the tank, acts as a sensor, by the signal of which the RPM engine speed decreases after passing through a 100% gas plug, which is necessary to exclude water hammer (sharp shock) on the pump screws.

Описываемая конкретная система регулировки работы МВН настроена таким образом, что поступление жидкой фазы МФС из выходной емкости на всас насоса производят периодически - только при отсутствии ее поступления на всас насоса из входной буферной емкости (по линиям «большого» и «первого малого расхода»): начинают, при отсутствии жидкости во входной емкости и завершают при ее появлении там после окончания прохождения газовой пробки и достижении жидкостью во входной емкости уровня 30%.The described specific system for regulating the operation of the MVN is configured in such a way that the liquid phase of the MFS from the output tank to the pump inlet is produced periodically - only if it does not enter the pump inlet from the input buffer tank (along the lines of "large" and "first low flow"): start, in the absence of liquid in the inlet tank and end when it appears there after the passage of the gas plug and when the liquid in the inlet tank reaches 30%.

В длительном режиме прохождения 100% газовой пробки жидкость из входной буферной емкости полностью удаляется, при этом подача МФС или ее жидкой фазы по линии «большого расхода» и линии «первого малого расхода» равна «0», однако, при этом осуществляется подача жидкой фазы МФС на всас МВН из выходной буферной емкости 5 по линии «второго малого расхода», которую образует линия трубопровода, соединяющая выходной донный патрубок 11 выходной буферной емкости с всасывающим патрубком 2 МВН.In the long-term mode of passage of a 100% gas plug, the liquid from the input buffer tank is completely removed, while the supply of the MFS or its liquid phase through the “high flow” line and the “first low flow” line is “0”, however, the liquid phase is supplied MFS at the inlet of the MVN from the output buffer tank 5 along the line of the "second low flow rate", which forms the pipeline line connecting the output bottom pipe 11 of the output buffer tank with the suction pipe 2 of the MVN.

Т.е., когда прекращается поступление жидкости из входной емкости по линии «малого расхода» (входная емкость пуста), по сигналу уровнемера 18 открывается клапан 23 на линии «второго малого расхода» и начинается подача жидкости по линии «второго малого расхода» на всас насоса. Отключается клапан 23 на линии «второго малого расхода» выходной емкости при достижении во входной емкости жидкостью уровня 30%, т.е. когда точно прошла газовая пробка. В это время уже начинает работать линия «первого малого расхода» на подачу жидкости на всас насоса, а потому линия «второго малого расхода» может быть закрыта. При этом клапан 23, через который подают жидкость на всас МВН по линии «второго малого расхода», располагают как можно ближе к донному патрубку 11 выходной емкости или устанавливают его прямо в емкость (используют грибковый донный клапан, встроенный в емкость). Это необходимо для того, чтобы при отсутствии расхода по линии «второго малого расхода» не возникало застойных зон в этой части трубопровода.That is, when the flow of liquid from the input tank through the “low flow rate” line (the input tank is empty) stops, the signal 23 opens on the line of the “second low flow rate” at the level gauge 18 and the flow of liquid begins through the “second low flow rate” line to pump suction. The valve 23 is turned off on the line of the "second low flow rate" of the output tank when the liquid reaches the level of 30% in the input tank, i.e. when exactly the gas plug passed. At this time, the line of the "first low flow rate" for supplying liquid to the pump inlet already starts, and therefore the line of the "second low flow rate" can be closed. In this case, the valve 23, through which liquid is supplied to the intake of the MVN through the line of the "second low flow rate", is placed as close as possible to the bottom pipe 11 of the output tank or is installed directly into the tank (use a fungal bottom valve built into the tank). This is necessary so that in the absence of flow along the line of the “second low flow”, no stagnant zones arise in this part of the pipeline.

Циркуляционный расход жидкой фазы из выходной емкости по линии «второго малого расхода», когда отсутствует поступление МФС или ее жидкой фазы из входной буферное емкости, настраивают вручную регулирующим клапаном 13 также в пределах 3-5% от номинальной производительности МВН.The circulation flow rate of the liquid phase from the output tank through the line of the "second low flow rate", when there is no intake of MFS or its liquid phase from the input buffer tank, is manually adjusted by a control valve 13 also within 3-5% of the nominal capacity of the MVN.

Тепло при циркуляции жидкой фазы по линии «второго малого расхода» при перекачке газовой пробки снимается с помощью выносного теплообменника (охладитель воздушный) 20, установленного в данном контуре циркуляции, а его включение в работу осуществляется при максимальной температуре МФС в выходной емкости равной 55-65 градусов Цельсия.The heat during the circulation of the liquid phase along the line of the "second low flow rate" when pumping the gas plug is removed using an external heat exchanger (air cooler) 20 installed in this circulation circuit, and its inclusion in the work is carried out at a maximum temperature of the MFS in the output tank equal to 55-65 degrees Celcius.

Регулирование оборотов подающего(их) винта(ов) МВН происходит следующим образом.The regulation of the speed of the feed (them) screw (s) MVN is as follows.

При нормальном режиме работы (отсутствие 100% газовой пробки) на всасе МВН с помощью преобразователя частоты 21 (VRS/VSD) поддерживается постоянное давление. Колебание уровня жидкости в пределах от 80-100% ее объема (часть объема камеры занимает газ) во входной буферной емкости не влияет на работу насоса, т.к. в таком режиме он всегда находится под наливом жидкости. В этом случае подача (впрыск) МФС или ее жидкой фазы на всас МВН осуществляется только из входной буферной емкости по линиям «большого» и «первого малого расхода» или из обеих буферных емкостей - по линиям «большого» и двум линиям «малого расхода».In normal operation (no 100% gas plug), constant pressure is maintained at the intake of the MVN using the frequency converter 21 (VRS / VSD). Fluctuation of the liquid level in the range from 80-100% of its volume (part of the chamber volume is gas) in the inlet buffer tank does not affect the pump operation, as in this mode, it is always under fluid loading. In this case, the supply (injection) of the MFS or its liquid phase to the intake of the MVN is carried out only from the input buffer tank along the lines of "large" and "first low flow" or from both buffer tanks through the lines of "large" and two lines of "low flow" .

При прохождении 100% газовой пробки (уровень жидкости во входной емкости ниже 80%) начинается снижение давления во входной буферной емкости, и насос, стремясь вернуть давление в заданное значение, начинает увеличивать обороты, чтобы прокачать газовую пробку и привести давление во входной емкости до уровня заданного технологией (например, 0,7 Мпа). После окончания прохождения 100% газовой пробки, о чем будет свидетельствовать возрастание уровня МФС во входной емкости до значения 30-40% и начале поступления жидкости на всас МВН по линии «первого малого расхода», на преобразователь частоты 21 от уровнемера 18 подается сигнал о необходимости снижения оборотов винта(ов) МВН до номинальных. К моменту, когда произойдет снижение оборотов, уровень МФС во входной емкости уже достигнет 80%, и ее подача по линии «большого расхода» на всас насоса будет осуществляться уже при пониженных оборотах. После снижения оборотов МВН до номинальных и начала подачи на всас насоса МФС из входной емкости начинает работать датчик 22 (PRCSA/001), по сигналу которого будет регулироваться давление МФС на всасе МВН. Значения уровня появления жидкости 30-40% и уровня предварения заполнения входной емкости до 80% до начала подачи МФС рассчитываются из времени набора/снижения оборотов двигателя насоса.With the passage of a 100% gas plug (liquid level in the inlet tank below 80%), the pressure in the inlet buffer tank begins to decrease, and the pump, trying to return the pressure to the set value, begins to increase speed to pump the gas plug and bring the pressure in the inlet tank to the level specified by the technology (for example, 0.7 MPa). After the passage of 100% of the gas plug, as evidenced by the increase in the level of MFS in the inlet tank to a value of 30-40% and the beginning of the flow of fluid to the intake of the MVN through the "first low flow" line, a signal is sent to the frequency converter 21 from the level gauge 18 reducing the speed of the propeller (s) MVN to nominal. By the time the speed reduction occurs, the MFS level in the input tank will already reach 80%, and its supply through the “high flow” line to the pump inlet will already be carried out at low speeds. After the MVN revolutions are reduced to the nominal ones and the supply to the MFS pump inlet starts, the sensor 22 (PRCSA / 001) starts working from the input tank, the signal of which will regulate the MFS pressure at the MVN inlet. The values of the level of liquid appearance of 30-40% and the level of pre-filling of the input tank to 80% before the start of the MFS supply are calculated from the set / lower speed of the pump motor.

Claims

1. A system for controlling the operation of a multiphase screw pump with at least one feed screw enclosed in a housing having at least one suction nozzle and at least one discharge nozzle at the outlet, characterized in that it contains installed at the inlet and outlet of the pump and connected in series with the piping system through which the multiphase medium or gas is continuously pumped, buffer tanks, the bottom pipes of which are connected to the suction pipe of the pump, and in the input buffer A level gauge is installed on the tank’s tank, which signals a decrease in the speed of the pump’s feed screw when a liquid appears in the tank at the end of the passage of the gas plug.

2. The system according to claim 1, characterized in that the fluid is supplied from the output tank to the suction pipe of the pump in the absence of fluid in the input tank.

3. The system according to any one of claims 1 and 2, characterized in that a heat exchanger is installed on the line of the pipeline connecting the bottom pipe of the output buffer tank to the suction pipe of the pump

4. The system according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the outlet pipe of the input buffer tank is located at a height of 2/3 of the total height of the tank, counting from its bottom.

5. The system according to claim 3, characterized in that the outlet pipe of the input buffer tank is located at a height of 2/3 of the total height of the tank, counting from its bottom.

6. The system according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the output pipe of the output buffer tank has perforation or a nozzle with perforation in its lower part.

7. The system according to claim 3, characterized in that the outlet pipe of the output buffer tank has perforation or a nozzle with perforation in its lower part.

8. The system according to claim 4, characterized in that the outlet pipe of the output buffer tank has perforation or a nozzle with perforation in its lower part.

9. The system according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the flow rate of liquid entering the suction pipe of the pump through the bottom pipes of the buffer tanks is 3-5% of the total flow passing through the liquid pump.

10. The system according to claim 3, characterized in that the flow rate of liquid entering the suction pipe of the pump through the bottom pipes of the buffer tanks is 3-5% of the total flow passing through the liquid pump.

11. The system according to claim 4, characterized in that the flow rate of fluid entering the suction pipe of the pump through the bottom pipes of the buffer tanks is 3-5% of the total flow passing through the fluid pump.

12. The system according to claim 6, characterized in that the flow rate of fluid entering the suction pipe of the pump through the bottom pipes of the buffer tanks is 3-5% of the total flow passing through the fluid pump.