ПРОБООТБОРНИК И СПОСОБ ОТБОРА ПРОБ ЖИДКОСТИ Российский патент 2000 года по МПК E21B49/08 G01N1/10 

Изобретение относится к области добычи, сбора, подготовки и транспорта нефтяных и газовых продуктов и может быть использовано на нефтегазодобывающих комплексах, системах, транспортирующих нефть и газ, нефтегазоперерабатывающих заводах к других предприятиях, на которых существует необходимость отбора проб из трубопроводов и технологических аппаратов.

Известно несколько видов устройств, предназначенных для отбора проб жидкости с целью определения ее количественных и качественных характеристик, которые предназначены для периодического подключения к трубопроводу при отборе проб.

Известно переносное устройство "Надым-1" для отбора жидкости на количественный и качественный анализ, устанавливаемое при применении как часть газопровода и предназначенное для отделения жидкости из потока газа с помощью центробежных и фильтрационных устройств в корпусе, а также накопления ее под действием сил гравитации в специальных контейнерах снаружи внизу корпуса устройства. [Каталог изделий НПО "Тюменгазтехнология". -Челябинск "Челябинский рабочий", 1989, с.13-15]
Недостатками данного устройства являются большие габаритные размеры, большой вес, трудоемкость монтажа, сложность и трудоемкость обслуживания, искажение качества пробы жидкости из-за дросселирования газа и высоких скоростей внутри устройства. Кроме того, недостатком такого устройства является то, что отбор пробы происходит с выпуском исследуемого потока газа в атмосферу.

Наиболее близким к предлагаемым устройству и способу по назначению и достигаемому результату является переносное устройство УГМК-4, предназначенное для отбора проб жидкости на качественный анализ, включающее корпус с центробежным сепарационным устройством и полностью для гравитационного накопления жидкости, устройство ввод и вывода газа [Каталог изделий НПО "Тюменгазтехнология", Челябинск: "Челябинский рабочий", 1989, с.16-17]. Устройство устанавливается снаружи газопровода на штуцере выхода газа с вентилем [Библ. данные].

Недостатком УГМК-4 является сложная конструкция и увеличенные затраты на изготовление, необходимость отбора пробы жидкости с выпуском газа в атмосферу, необходимость специального режима обслуживания и затрат времени на монтаж-демонтаж. Кроме этого, проба жидкости, получаемая с применением УГНМ-4 имеет искаженный состав из-за дросселирования и больших скоростей газа внутри корпуса этого устройства.

Целью изобретения является обеспечение непрерывного по времени отбора проб жидкой фазы без потерь и без циркуляции транспортируемого продукта через пробоотборник, улучшение качественных показателей отобранных проб, сокращение времени и трудозатрат при отборе проб, а также снижение затрат на изготовление пробоотборника.

Указанная цель достигается тем, что пробоотборник, включает корпус с полостью для накопления жидкой фазы, крышку в нижней части, фильтрующее приспособление и сливное устройство, при этом корпус пробоотборника жестко закреплен снаружи внизу трубопровода или технологического аппарата, фильтрующее приспособление установлено внутри корпуса между полостями трубопровода и пробоотборника полностью перекрывая сечение, обеспечивающее их гидродинамическое сообщение, а сливное устройство смонтировано на штуцере, жестко закрепленном на корпусе пробоотборника в нижней части полости пробоотборника. В способе отбора пробы жидкой фазы с наибольшим удельным весом, включающем отделение этой фазы от основного потока технологических продуктов, накопление в полости корпуса пробоотборника и периодический ее отбор, отделение и накопление жидкости происходит без циркуляции транспортируемого продукта через пробоотборник за счет разницы по величине воздействия сил гравитации на различные по плотности фазы транспортируемых продуктов при этом накопление и обновление пробы жидкости происходит непрерывно при работающем трубопроводе или технологическом аппарате.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

На чертеже представлен продольный разрез пробоотборника совместно с частью трубопровода, включающий трубопровод 1 с полостью 2, корпус 3 пробоотборника с полостью 4, заполненной жидкостью, и жестко закрепленный (сваркой, фланцевых соединением, и др.) на наружной поверхности трубопровода 1. Внутри корпуса размещены фильтрующее устройство 5, установленное между сообщающимися полостями 2 и 4, и сливное устройство 7,8, которое смонтировано на штуцере 6, жестко соединенном с корпусом 3 в нижней части корпуса 3 пробоотборника. Система трубок 7 и вентиль 8 обеспечивают слив накопившейся пробы при ее отборе под давлением в трубопроводе 1 или под действием гидростатического столба накопившейся в полости 4 жидкости. Внизу корпус 3 и полость 4 для накопления жидкости закрываются навинчивающейся крышкой 9 (возможны другие варианты).

Способ реализуется следующим образом. При движении потока транспортируемых продуктов по трубопроводу 1 происходит разделение газообразной фазы и присутствующих в потоке фаз жидкости. Наиболее тяжелые из жидких фаз проходят через фильтрующее устройство 5, очищаясь от песка и мехпримесей, и попадают в полость 4, где и происходит накопление жидкой фазы. При этом отсутствует процесс циркуляции газа через корпус 3 пробоотборника и его полость 4, что исключает процессы дросселирования и избирательного осаждения частиц тяжелой фазы жидкости при движении транспортируемых продуктов.

Накапливаясь, наиболее тяжелая фаза жидкости под действием гравитационных сил вытесняет из полости 4 менее тяжелые фазы жидкости и заполняют всю полость. После заполнения полости 4 наиболее тяжелой жидкой фазой последняя постоянно обновляется, так как она двигается в нижней части трубопровода и под действием сил гравитации постоянно стекает в пробоотборник и обновляет накопившуюся пробу. Таким образом, поскольку отбор пробы происходит при постоянно работающем трубопроводе или технологическом аппарате, полость 4 пробоотборника заполнена пробой жидкости с составом, соответствующим времени и условиям ее отбора. Отбор пробы накопившейся жидкости происходит следующим образом. Открывается вентиль 8 и проба сливается в контейнер (на чертеже не указан) для ее транспортировки под действием давления в трубопроводе 1 или гидростатического столба накопившейся жидкости. При необходимости ремонта внутренних элементов конструкции зачистки полости 4 для накопления пробы при отсутствии избыточного давления в трубопроводе 1 отсоединяется крышка 9 и производится необходимое обслуживание.

Преимущества предлагаемого пробоотборника и способа отбора проб жидкости заключаются в том, что пробоотборник в месте отбора проб установлен стационарно и не требует времени и трудозатрат по монтажу-демонтажу, а также специального режима отбора проб жидкости. Пробоотборник имеет сравнительно простую конструкцию, малый вес и не требует затрат при изготовлении. Принцип его работы обеспечивает постоянное наличие необходимой пробы, исключает режимы сепарации с помощью центробежных элементов, дросселирования, фильтрации и скоростных потоков в пробоотборнике, при которых происходит изменение качественных характеристик отбираемой фазы по составу при ее переходе в накапливаемую пробу. Размещение пробоотборника за пределами сечения трубопровода или технологического аппарата исключает его влияние на его технологический режим работы. Конструкция пробоотборника обеспечивает отбор пробы жидкости без выброса транспортируемых продуктов в атмосферу, что способствует поддержанию экологического баланса в природе.

Изобретение относится к добыче, сбору, подготовке и транспорту жидких и газовых продуктов и может быть использовано на нефтегазодобывающих, нефтегазоперерабатывающих и нефтегазотранспортных или иных предприятиях, где производятся работы по отбору проб жидкости из продуктопроводов или технологических аппаратов. Для этого выполняют единую с трубопроводом или технологическим аппаратом конструкцию пробоотборника за пределами их поперечного сечения в нижней части. В корпусе пробоотборника размещено фильтрующее приспособление. Сливное устройство смонтировано на штуцере, жестко закрепленном на корпусе в нижней части пробоотборника. Такая конструкция обеспечивает накопление и постоянное обновление наиболее тяжелой жидкой фазы в полости пробоотборника за счет гравитационных сил без циркуляции транспортируемого продукта через полость пробоотборника. Использование изобретения обеспечивает непрерывный отбор проб жидкой фазы без потерь транспортируемого продукта, улучшает качественные характеристики пробы, уменьшает время и трудозатраты на отбор проб и снижает затраты на изготовление устройства. 2 с.п.ф-лы, 1 ил.

1. Пробоотборник, включающий корпус с полостью для накопления жидкой фазы, крышкой в нижней части, фильтрующим приспособлением и сливным устройством, отличающийся тем, что корпус пробоотборника жестко закреплен снаружи внизу трубопровода или технологического аппарата, фильтрующее приспособление установлено внутри корпуса между полостями трубопровода и пробоотборника, полностью перекрывая сечение, обеспечивающее их гидродинамическое сообщение, а сливное устройство смонтировано на штуцере, жестко закрепленном на корпусе пробоотборника в нижней части полости пробоотборника. 2. Способ отбора пробы жидкой фазы с наибольшим удельным весом, включающий отделение этой фазы от основного потока технологических продуктов, накопление в полости корпуса пробоотборника и периодический ее отбор, отличающийся тем, что отделение и накопление жидкости происходит без циркуляции транспортируемого продукта через пробоотборник за счет разницы по величине воздействия сил гравитации на различные по плотности фазы транспортируемых продуктов, при этом накопление и обновление пробы жидкости осуществляют непрерывно при работающем трубопроводе или технологическом аппарате.