SU977746A1 - Устройство дл контрол газосодержани в газожидкостном потоке нефт ной скважины - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к нефт ной и нефтехимической промышленности и может быть использовано дл  контрол  расхода газа в газожидкостном потоке в нефт ных скважинах, работающих при давлени х на забое ниже давлени  насыщени .

Известны устройства дл  определени  состава компонент флюидов, протекающих в скважину, содержащие корпус , пробоотборную Камеруне входным

отверстием и электрические конденсаторные датчики Cl . Недостатками устройств  вл етс  наличие подвижных механических частей камер, поршней, клапанов, привод щих к понижению надежности и снижению точности измерени , малое

быстродействие, искажение результатов измерени  из-за проскальзывани  одной фазы потока относительно .

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  контрол  газосодержани  в газожидкостном потоке нефт ной скважины, содержащее корпус с установленньи ш в нем конфузором со втулкой, газосборным колпаком , V-образной неравноплечевой

трубкой и датчиком фазового состава жидкости 2.

Однако згсзгройство облгщает р дом недостатков, заключающихс  в наличии зависимости показаний прибора от скорости жидкости и недостаточном диапазоне измерени  расхода газа. Это объ сн етс  тем, что жидкостный напор, действующий на входе в при10 бор, при определенном значении потока вызывает циркул цию жидкостей через колпак и V-образную трубку. Кроме того, в устройстве не обеспечиваетс  достаточный гидростатичес15 кий уровень жидкости в жидкостной камере, так как скорость сегрегации жидкости недостаточна. Все это снижает точность измерени  расхода газа в газо сидкостном потоке.

20

Цель изобретени  - повышение точности измерени  расхода газа и увеличение динамического диапазона измерений .

Поставленна  цель достигаетс 

25 тем, что устройство дл  контрол  газосодержани  в газожидкостном потоке нефт ной скважины, содержащее корпус с установленными в нем конфузором со втулкой, газосборным колпаком , V-образной неравноплечевой труб30 кой и датчиком фазового состава жид кости, снабжено установленной в нижней части корпуса под конфуэором вхо ной трубкой, верхний конец которой выполнен в виде диффузора и стержнем с закрепленными на нем тарелками , установленными на верхнем основа нии корпуса, причем в тарелках, на верхнем основании корпуса и на учас1 ке корпуса между диффузором и конфузором выполнены отверсти  дл  слива жидкости.. На чертеже изображено устройство разрез. Прибор дл  контрол  расхода газа в газожидкостном потоке состоит из корпуса 1 прибора, присоединенного к нему конфузора 2 с втулкой 3. Корпус 1 прибора и втулка 3 образует жидкостную камеру 4. Внутри корпуса размещаетс  газосборный колпак 5 и неравноплечева  V-образна  трубка имеюща  дополнительное отверстие 7. К нижней части прибора присоедин етс  входна  трубка 8 с диффузором 9 К трубке 8 жестко прикрепл ютс  выступающие за ее габариты ребра 10 жесткости. В нижней части корпуса ни же кромки диффузора 9 имеютс  отверсти  11, выполненные под углом к поверхности корпуса прибора. В верхней части корпуса выполн ютс  отверсти  .12. К прибору крепитс  полый стержень 13, внутри которого проходит электропровод 14 к датчику 15 фазового состава жидкости, К стержню жестко крепитс  система тарелок 16, состо ща  из нескольких конических тарелок. В каждой тарелке имеютс  сливные отверсти  17. К верхней части прибора прикрепл етс  электро,нный блок 18 дл  преобразовани  сигналов датчика 15 и дистанционной передачи их. Прибор работает следующим образом Прибор подвешиваетс  или укрецл етс , например, с помощью центратора , в центре трубы, внутри которой протекает поток с пузырьковой структурой газожидкостной смеси. Рассто ние между корпусом прибора и стенкой трубы должно быть не менее п оловины диаметра прибора. Часть вертикального потока попадает в трубку-8, Относительно малый диаметр трубки и достаточна  длина ее способствует устранению возмущающего действи  прибора на характер и структуру пото ка, В диффузоре 9 поток тер ет скорость и раздел етс , измен   направление движени  газа. Газ всплывает и поступает через конфузор 2 и втулку 3 в газообразный колпак 5 и накапливаетс  в нем. Более т жела  жидкость оседает и вытекает обратно в поток через каналы, оканчивающиес  отверсти ми 11. Этому способствует инжекционный эффект вследствие увеличени  скорости потока вдоль нижней криволинейной части прибора. Относительно небольшое количество жидкости , которое все же поступает вместе с газом в газообразный колпак 5 и оседает в жидкостную камеру 4 и на показани  прибора не сказываетс . Накопление жидкости в жидкостной камере 4 происходит путем сегрегации ее из газожидкостного потока, осуществл емой посредством cиcтe 1ы тарелок 16. .Оседающа  в тарелках жидкость через отверсти  17 и 12 сливаетс  в камеру 4. Во избежание интенсивного жидкостного противотока через втулку 3 в корпусе, несколько выше верхней кромки втулки 3, могут быть сделаны сливные отверсти , которые будут определ ть минимальный уровень жидкости в камере 4. Газ постепенно накапливаетс  в газосборном колпаке 5, вытесн   из не-, го жидкость. При этом уровень газа одновременно увеличиваетс  и в V-образной трубке 6, Когда этот уровень достигает точки перегиба V-образной трубки 6 , происходит сифонный лавиноподобный процесс, в результате которого газосборный колпак 5 быстро и полностью освобождаетс  от газа и газ, через удлиненный конец трубки и отверстий 12 покидает прибор. При этом жидкость из жидкостной камеры 4 поступает снизу в газосборный колпак 5 и полностью его наполн ет. Чем больше расход газа.в трубе, в которой помещаетс  прибор,, тем интенсив .нее поступает газ в газосборный колпак 5, и тем чаще опорожн етс  газо ,образный колпак 5,. Наличие дополнительного отверсти  7 в V-образной .трубке 6 улучшает процесс. Датчик 15 отмечает каждое опорожнение газосборного колпака 5, Посредством электронного блока на вторичный регистрирующий прибор поступают сигналы , показывающие частоту опорожнени . Прибор градуируетс  по характеристике , представл ющей собой.зависимость частоты опорожнение - расход, что позвол ет производить измерение газосодержани , Так как расходное газосодержание зависит также от давлени  и температуры среды, прибор комплектуетс  стандартными -измерител ми давлени  и температуры (например, манометр и термометр прибора Потон-5). С увеличением.расхода газа, когда объемнее газосодержание его в. трубе, в которой оно помещаетс , превысит приблизительно величину 0,5, циклический процесс опорожнени  газа в газообразном колпаке нарушаетс  и образуетс  непрерывный поток газа

через прибор. В этом случае терморезистор датчика 15, работающий в режиме те)мокондуктивного .расходомера, отмечает наличие и интенсивность не прерывного потока газа.

Прибор может быть использован и в горизонтальных трубопроводах, если сделать небольшие участки с вертикальньами вставками дл  перемегчени  в ниx прибора.

Предлагаемый прибор по сравнению с другими средствами контрол , например основанными на плотнометрии, позвол ет измер ть расходное газосодержание , а не объемное.

Claims (2)

1.Патент США 3530711, кл. 73-155, опублик. 1970.

2.Авторское свидетельство СССР № 546707, кл. Е 21 В 47/10, 1974 (прототип).

to