УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОБЪЕМА ГАЗОНАСЫЩЕННОЙ ЖИДКОСТИ Российский патент 1997 года по МПК E21B47/00 

Изобретение относится преимущественно к нефтедобывающей промышленности.

Известны установки для измерения объема газонасыщенной жидкости (нефти), состоящие из газосепаратора и установленного после него счетчика (например, сепараторная установка типа СУ-2 института Гипровостокнефть, описанная в кн. Байкова Н. М. Колесникова Б.Б. Челпанова П.И. Сбор, транспорт и подготовка нефти. Недра 1975. УДК 622.32 + 621.6(0,75.3) и установка УБУН-1500 разработки СКТБ объединения Союзнефтеавтоматика).

Изменение количества жидкости в них производится счетчиком после отделения газа в сепараторе. Выделившийся в сепараторе газ направляется в газопровод (СУ-2) или в нефтепровод (УБУН-1500).

Такие установки не могут обеспечить необходимую точность измерения, так как вследствие потери давления по пути движения жидкости от сепаратора до регулирующего клапана после счетчика (потери доходят до 2 кгс/см²) происходит выделение растворенного газа, который искажает показания счетчика. По этой причине установки оказались неработоспособными, и измерение объема газонасыщенной жидкости на промыслах до настоящего времени производится только на дожимных насосных станциях, где жидкость предварительно сепарируется, затем откачивается в нефтепровод насосами, на выкиде которых устанавливаютя счетчики для измерения ее объема, а газ сепаратора направляется в газопровод.

Целью изобретения является исключение влияния на показания счетчика газа, выделяющегося из жидкости по пути движения от сепаратора до регулирующего клапана, что позволяет измерять объем газонасыщенной жидкости без использования насосов, т.е. значительно упростить и удешевить схему измерения.

Эта цель достигается тем, что сепаратор устанавливается на высоте, обеспечивающей поддержание давления в трубопроводе после счетчика (перед регулирующим клапаном) на уровне, несколько большем, чем давление газа в сепараторе, т.е. чтобы выполнялось условие:

где H высота столба жидкости над счетчиком (м);
DP потери давления при движении жидкости на участке от сепаратора до регулирующего клапана (кгс/см²);
ρ плотность жидкости (г/см³).

Предлагаемая установка состоит из сепаратора 1, счетчика 2, фильтра 3, регулирующего органа с клапанами 4 и 5 на трубопроводах жидкости и газа.

При работе установки жидкость с газом поступает в сепаратор 1, где газ отделяется от жидкости. Затем жидкость по трубопроводу проходит через фильтр 3, счетчик 2, регулирующий клапан 4 и направляется в общий коллектор (нефтепровод). Регулирующий орган с клапанами 4 и 5 действует таким образом, что при повышении уровня жидкости в сепараторе клапан 4 открывается, а клапан 5 прикрывается. В результате выход жидкости из сепаратора увеличивается и ее уровень понижается. При снижении уровня жидкости клапан 4 прикрывается, а клапан 5 открывается, в результате уровень жидкости восстанавливается. Таким образом уровень жидкости в сепараторе поддерживается в заданных пределах. Благодаря тому, что сепаратор установлен на высоте, при которой соблюдается условие при самом низком уровне жидкости в сепараторе, давление в трубопроводе после счетчика перед клапаном 4 всегда будет выше, чем в сепараторе. Следовательно, при движении жидкости из сепаратора через фильтр и счетчик до регулирующего клапана 4 газ из нее выделяться не будет, и условия работы счетчика описываемой установки становятся аналогичными условиям работы счетчиков, устанавливаемых после насосов.

Чтобы уменьшить высоту установки сепаратора, необходимо при проектировании выбирать диаметры трубопровода жидкости после сепаратора, фильтра и счетчика таким образом, чтобы потери напора в них были на минимально приемлемом уровне.

В частности, счетчик должен работать в нижней половине своей рабочей зоны. Расчеты показывают, что при таком подходе высота установки сепаратора не превысит 10 м.

Газ из сепаратора, пройдя через регулирующий клапан 5, направляется в газопровод, если он имеется, или в нефтепровод после регулирующего клапана 4. В последнем случае регулирующий клапан на газовой линии устанавливать не обязательно, т. к. давление в сепараторе будет определяться давлением в нефтепроводе клапана 4.

Предлагаемую установку можно монтировать на любых участках нефтяных месторождений для измерения объема добываемой жидкости отдельных бригад, блоков, направлений. Особенно эффективно использовать ее на дожимных насосных станциях для измерения нескольких потоков жидкости до насосов. В этом случае сепаратор на каждом потоке будет одновременно выполнять роль сепаратора установки для измерения объема жидкости и сепаратора первой ступени сепарации, а насосы будут общими для всех потоков жидкости.

Внедрение установки позволит сократить строительство дожимных насосных станций и газопроводов на нефтепромыслах, что приведет к экономии капвложений и текущих затрат.

Использование: в нефтедобывающей промышленности. Сущность изобретения: установка содержит сепаратор, соединенный с нефтепроводом и газопроводом. На нефтепроводе установлены фильтр, счетчик жидкости и регулирующий клапан. Газопровод соединен с нефтепроводом после регулирующего клапана. При этом сепаратор монтируется на высоте, определяемой из соотношения: H>10ΔP/ρ , где H - высота столба жидкости над счетчиком (м); DP - потери давления при движении жидкости на участке от сепаратора до регулирующего клапана (кгс/см²; ρ - плотность жидкости (г/см³). Такая высота установки сепаратора обеспечивает превышение давления в нефтепроводе после счетчика над давлением газа в сепараторе. Это исключает выделение газа из нефти на пути от сепаратора до регулирующего органа и его влияние на показания счетчика. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Установка для измерения объема газонасыщенной жидкости, включающая сепаратор, соединенный с нефтепроводом и газопроводом, и последовательно установленные на нефтепроводе фильтр, счетчик жидкости и регулирующий клапан, отличающаяся тем, что сепаратор установлен на высоте, определяемой из соотношения

где H высота столба жидкости над счетчиком, м;
DP - потери давления при движении жидкости на участке от сепаратора до регулирующего клапана, кгс/см²;
ρ - плотность жидкости, г/см³. 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что газопровод соединен с нефтепроводом после установленного на нефтепроводе регулирующего клапана.