SU1686309A1

SU1686309A1 - Gas saturated liquid debit measuring unit

Info

Publication number: SU1686309A1
Application number: SU894698211A
Authority: SU
Inventors: Виктор Иванович Чудин; Айдар Ахматович Гайфуллин; Мухаматнур Газимович Газимов
Original assignee: Татарский Государственный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Нефтяной Промышленности
Priority date: 1989-05-31
Filing date: 1989-05-31
Publication date: 1991-10-23

Abstract

Изобретение относитс к области измерени расхода газонасыщенных жидкостей, в частности дл измерени дебита нефт ных скважин. Цель изобретени - повышение надежности и точности измерени . Жидкость поступает в устройство по трубопроводу 21 и заполн ет мерную емкость 1. По заполнении емкости 1 клапан 20 перекрывает трубопровод 14 и под давлением газа в полости 7 открываетс клапан, а жидкость выливаетс в вытеснительную емкость 3. После окончани слива жидкости под действием веса т ги 8 и запорного элемента 2 клапан закрываетс и цикл повтор етс . Количество прошедшей жидкости отмечаетс по датчикам предельных уровней 23. 1 ил.The invention relates to the field of measuring the flow rate of gas-saturated liquids, in particular for measuring the flow rate of oil wells. The purpose of the invention is to increase the reliability and accuracy of measurement. The liquid enters the device through the pipeline 21 and fills the measuring tank 1. Upon filling the tank 1, valve 20 closes the pipe 14 and under pressure of gas in the cavity 7 opens the valve and the liquid pours into the pressure tank 3. After the liquid has been drained by the weight of the rod 8 and the closure member 2, the valve closes and the cycle repeats. The amount of the passed liquid is noted on sensors of limit levels 23. 1 Il.

Description

Изобретение относится к области измерения количества газонасыщенной жидкости, в частности для измерения дебита жидкости нефтяной скважины, а также может быть использовано в других отраслях промышленности для измерения расхода жидкости.The invention relates to the field of measuring the amount of gas-saturated liquid, in particular for measuring the liquid flow rate of an oil well, and can also be used in other industries for measuring fluid flow.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства и точности измерений.The aim of the invention is to increase the reliability of the device and the accuracy of measurements.

На чертеже показана схема устройства для измерения дебита газонасыщенной жидкости.The drawing shows a diagram of a device for measuring the flow rate of a gas-saturated liquid.

Устройство содержит измерительную емкость 1, соединенную через запорный элемент 2 с вытеснительной емкостью 3, а также приводную камеру 4, разделенную гибкой диафрагмой 5 на наддиафрагменную 6 и поддиафрагменную 7 полости. К диафрагме 5 одним концом прикреплена тяга 8, а другой конец тяги связан с запорным элементом 2. Тяга 8 проходит через дроссельный канал 9, на ней расположен клапан 10. На другой стороне диафрагмы 5 расположен толкатель 11. Наддиафрагменная полость 6 через обратный клапан 12 сообщена каналом 13 с вытеснительной емкостью 3 и через канал 14 с измерительной емкостью 1. Поддиафрагменная полость 7 сообщена с измерительной емкостью 1 через канал 15 с обратным клапаном 16 и каналом 17 с обратным клапаном 18 с вытеснительной емкостью 3. В измерительной емкости 1 расположен поплавок 19 с управляющим клапаном 20. Вход жидкости в измерительную емкость 1 осуществляется через трубопровод 21, а вытеснение в нагнётательную линию - через трубопровод 22. Контроль изменения уровня жидкости осуществляется датчиками 23 предельных уровней.The device comprises a measuring capacitance 1 connected through a locking element 2 with a displacing capacity 3, as well as a drive chamber 4, divided by a flexible diaphragm 5 into a super-diaphragm 6 and a sub-diaphragm 7 cavity. A rod 8 is attached to the diaphragm 5 at one end and the other end of the rod is connected to the locking element 2. The rod 8 passes through the throttle channel 9, the valve 10 is located on it. On the other side of the diaphragm 5 there is a pusher 11. The diaphragm cavity 6 is connected via the non-return valve 12 channel 13 with a displacement capacity 3 and through channel 14 with a measuring capacity 1. The sub-diaphragm cavity 7 is in communication with the measuring capacity 1 through channel 15 with a check valve 16 and channel 17 with a check valve 18 with a displacement capacity 3. In the measuring tank 1 p found on the rear float 19 to the control valve 20. The fluid enters the measuring container 1 via the conduit 21, and displacement in nagnotatelnuyu line - through the conduit 22. Control changes in the liquid level sensor 23 is carried thresholds.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Жидкость по трубопроводу 21 поступает в измерительную емкость 1 и перемещает поплавок 19 с управляющим клапаном 20 в верхнее положение. Датчики 23 при этом фиксируют нижнее и верхнее положения уровня жидкости. Одновременно газ, находящийся в емкости 1, по каналу 15 через клапан 16 и дроссель 9 вытесняется в поддиафрагменную полость 7 и далее по каналу 14 в наддиафрагменную полость 6, а затем из нее через клапан 52 по каналу 13 нагнетается в вытеснительную емкость 3, выжимая из нее жидкость по трубопроводу 22 в нагнетательную линию. По достижении поплавком 19 с управляющим клапаном 20 крайнего верхнего положения последний перекрывает канал 14. Давление в измери тельной емкости 1 возрастает, газ сжимается и, воздействуя на диафрагму 5, перемещает ее вверх. Последняя посредством тяги 8 открывает запорный элемент 2, а также толкателем 11 воздействует на клапан 12, частично открывая его на величину, необходимую для поддержания расчетного перепада давлений в полостях 6 и 7 и емкостях 1 и 3. Одновременно клапан 10, расположенный на тяге 8, перемещаясь вместе с ней, перекрывает дроссельный канал 9. Жидкость начинает сливаться из измерительной в вытеснительную емкость 3, повышая в ней давление газа. При этом в измерительной емкости 1 давление газа падает (из-за увеличения объема высвобождающегося при сливе жидкости). Создавшийся перепад давлений изменяет направление движения газа, и газ из вытеснительной емкости 3 по каналу 13 перетекает через клапан 12 в наддиафрагменную полость 6, а затем по каналу 14 - в измерительную емкость 1. Одновременно газ через канал 17 с клапаном 18 поступает в поддиафрагменную полость 7. Клапан 16, расположенный на канале 15, из-за создавшегося перепада давлений закрывается.The fluid through the pipe 21 enters the measuring tank 1 and moves the float 19 with the control valve 20 to the upper position. Sensors 23 thus record the lower and upper positions of the liquid level. At the same time, the gas in the container 1, through the channel 15 through the valve 16 and the throttle 9 is displaced into the sub-diaphragm cavity 7 and then through the channel 14 into the supra-diaphragm cavity 6, and then through the valve 52 through the channel 13 is pumped into the displacement container 3, squeezing out her liquid through the pipe 22 to the discharge line. When the float 19 with the control valve 20 reaches its extreme upper position, the latter closes the channel 14. The pressure in the measuring tank 1 increases, the gas is compressed and, acting on the diaphragm 5, moves it up. The latter through the thrust 8 opens the locking element 2, and also pusher 11 acts on the valve 12, partially opening it by the amount necessary to maintain the calculated pressure drop in the cavities 6 and 7 and tanks 1 and 3. At the same time, the valve 10 located on the rod 8, moving with it, it closes the throttle channel 9. The liquid begins to merge from the measuring into the displacing tank 3, increasing the gas pressure in it. In this case, in the measuring tank 1, the gas pressure drops (due to an increase in the volume of liquid released during the discharge). The pressure differential that has created changes the direction of gas movement, and gas from the displacement container 3 flows through the channel 13 through the valve 12 into the supra-diaphragm cavity 6, and then through the channel 14 into the measuring capacitance 1. At the same time, gas enters the sub-diaphragm cavity through the channel 17 with valve 18 Valve 16, located on channel 15, closes due to the pressure drop created.

За счет перепада давлений в наддиафрагменной 6 и поддиафрагменной 7 полостях диафрагма удерживается в верхнем положении и, соответственно, поддерживает в открытом состоянии запорный элемент 2. Управляющий клапан 20 при этом открывает канал 14. Величина перепада давления газа в наддиафрагменной 6 и поддиафрагменной 7 полостях равна отношению разности усилия от подвески к диафрагме 5 запорного элемента 2 и веса жидкости в измерительной емкости к разности площадей диафрагмы 5 и сечения измерительной емкости 1 или др - Έ.¹_ζΔ²_ fi-f₂ ’ где Ri - усилие, действующее на диафрагму от веса тяги 8 с запорным элементом 2;Due to the pressure differential in the above-diaphragm 6 and sub-diaphragm 7 cavities, the diaphragm is held in the upper position and, accordingly, keeps the shut-off element 2 open. The control valve 20 thus opens the channel 14. The gas pressure difference in the above-diaphragm 6 and 7-diaphragm cavities is equal to the difference in force from the suspension to the diaphragm 5 of the locking element 2 and the weight of the liquid in the measuring capacitance to the difference in the areas of the diaphragm 5 and the cross section of the measuring capacitance 1 or other - Έ. ¹ _ζΔ ² _ fi-f ₂ 'where Ri is the force acting on the diaphragm from the weight of the rod 8 with the locking element 2;

R2 - вес жидкости, накопленный в измерительной емкости;R2 is the weight of the fluid accumulated in the measuring tank;

fi - площадь поверхности диафрагмы 5; f2 - площадь сечения измерительной емкости 1.fi is the surface area of the diaphragm 5; f2 is the cross-sectional area of the measuring capacitance 1.

Из описания рабочего процесса устройства видно, что в качестве энергии, управляющей запорным элементом 2, выступает потенциальная энергия, составляющая вес порции жидкости в измерительной емкости 1, Так как Ri, fi и f2 - величины постоянные, а вес порции жидкости R2 в емкости 1 по мере слива уменьшается, соответственно ΔΡ к концу цикла также уменьшается до нуля. По окончания слива жидкости из емкости 1 в емкость 3 наступает момент, когда Ri становится больше R2, и давление в из- 5 мерительной 1 и вытеснительной 3 емкостях в наддиафрагменной 6 и поддиафрагменной 7 полостях начинает выравниваться. Диафрагма под действием усилия Ri перемещается вниз, открывая клапан 10, газ из поддиафрагменной полости 7 дросселирует в измерительную емкость 1, и последняя перекрывается от вытеснительной емкости 3 запорным элементом 2. Далее цикл повторяется. 15From the description of the working process of the device, it is seen that the energy that controls the shut-off element 2 is the potential energy, which is the weight of a portion of the liquid in the measuring tank 1, since Ri, fi and f2 are constant values, and the weight of the portion of the liquid R2 in the tank 1 is as the discharge decreases, accordingly Δ соответственно at the end of the cycle also decreases to zero. When the liquid is drained from the tank 1 to the tank 3, the moment comes when Ri becomes larger than R2, and the pressure in the 5 measuring 1 and displacing 3 tanks in the above-diaphragm 6 and 7-diaphragm cavities begins to equalize. The diaphragm under the action of the force Ri moves downward, opening the valve 10, the gas from the sub-diaphragm cavity 7 throttles into the measuring tank 1, and the latter is blocked from the displacing tank 3 by the locking element 2. Then the cycle is repeated. fifteen

Применение изобретения позволяет повысить надежность устройства при работе на вязких жидкостях.The use of the invention improves the reliability of the device when working on viscous liquids.

Claims

The claims 20

A device for measuring the flow rate of a gas-saturated liquid, including measuring and displacing tanks, interconnected by a channel with a locking element, a bypass channel and limit level sensors, characterized in that, in order to increase the reliability of the device and the measurement accuracy, it is equipped with a drive chamber divided by a flexible the diaphragm into the supra-diaphragm and sub-diaphragm cavities, the sub-diaphragm cavity being 10 with a measuring capacity through the throttle, and with a displacement and measuring capacitance by means of non-return valves, the over-diaphragm cavity is in communication with the measuring capacity through a control valve with a shut-off element in the form of a float placed in the measuring chamber, and with a displacing capacity through a non-return valve, while the diaphragm is connected to the shut-off element through a thrust placed in the throttle and configured to interact with a check valve, while the thrust is provided with a valve that blocks the throttle.