УСТАНОВКА ДЛЯ УЧЕТА НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ Российский патент 2004 года по МПК G01F1/00 

Изобретение относится к нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано при измерении количества нефти и нефтепродуктов на объектах нефтедобывающих, нефтеперерабатывающих и транспортирующих нефть и нефтепродукты предприятиях.

Известна установка для измерения количества нефти и нефтепродуктов (патент №2104497, кл. G 01 F 1/34, 1/86, опубликован 10.02.98), содержащая блок измерительных линий со счетчиками объема, блок контроля качества, соединенный входным и выходным трубопроводами, регулирующее устройство перепада давления между входным и выходным трубопроводами, блок обработки информации. Перепад давления между входным и выходным трубопроводами создается путем размещения сопла. При движении газожидкостной смеси через сопло отсутствует четкая зависимость между ее расходом и перепадом давления, что значительно снижает точность определения количества нефти и нефтепродуктов.

Наиболее близким аналогом к заявленному изобретению является установка для учета нефти и нефтепродуктов (Фаткутдинов А.Ш., Слепян М.А. и др. Автоматизированный учет нефти и нефтепродуктов при добыче, транспорте и переработке. - М.: ООО “Недра-Бизнес-Центр”, 2002, с.13-21, рис.1.1). Установка для учета нефти и нефтепродуктов содержит нефтепровод, блок фильтров, блок измерительных линий со счетчиками для измерения объема жидкости, блок контроля качества, турбопоршневую поверочную установку, блок обработки информации.

Блок контроля качества позволяет отобрать среднюю пробу за определенное время и в потоке определить показатели качества нефти или нефтепродуктов, в том числе содержание свободного газа в перекачиваемой жидкости. Содержание свободного газа определяют периодически, и результаты используют для корректировки измеренного объема нефти или нефтепродукта.

Недостатком такой установки для учета нефти и нефтепродуктов является снижение точности определения количества нефти и нефтепродукта из-за периодического определения количества свободного газа и внесения поправки на количество нефти и нефтепродукта по результатам таких определений. При этом количество свободного газа в жидкости может изменяться во времени, свободный газ может находиться в трубопроводе в разделенном от жидкости состоянии. В таких случаях невозможно достоверно определить количество свободного газа в жидкости известными устройствами для определения количества нефти или нефтепродукта.

Задачей настоящего технического предложения является повышение точности измерения объема жидкости, достоверности и надежности учета количества нефти и нефтепродукта при транспортировании их по трубопроводам.

Технический результат, ведущий к решению поставленной задачи - это исключение влияния свободного газа в нефти и нефтепродукте на точность учета их количества для учета нефти и нефтепродукта при перекачке по трубопроводам.

Указанный технический результат достигается тем, что в известной установке для учета нефти и нефтепродукта, включающей нефте-продуктопровод, блок измерительных линий со счетчиками для измерения объема жидкости, блок контроля качества для отбора средней пробы перекачиваемой жидкости и определения показателей качества жидкости на потоке, турбопоршневую поверочную установку для периодического контроля точности измерения объема жидкости, блок обработки информации, полученной в процессе проведения измерения, согласно изобретению, установка снабжена газосепаратором, установленным перед блоком фильтров и блоками учета нефти или нефтепродуктов по ходу продукта в нефтепродуктопровод и соединенного газопроводом для возврата газа в нефте-продуктопровод, снабженного газовой заслонкой. Газосепаратор выполнен из трубы с насадкой в виде кассет из наклонных продольных пластин, размещенных под расчетным углом и на расстоянии друг от друга в зависимости от физико-химических свойств перекачиваемого продукта, и гидродинамики потока.

Газосепаратор, установленный перед блоком фильтров, обеспечивает освобождение от свободного газа нефти или нефтепродукта перед измерением их объема, что устраняет ошибку, возникающую при измерении объема нефти или нефтепродукта вместе с свободным газом.

Отделенный газ из сепаратора, минуя блок измерительных линий и блок контроля качества, по газопроводу снова возвращается в нефтепродуктопровод за точкой возврата жидкости после измерения объема и определения показателей качества.

Известны отстойники с наклонными перегородками (А. Г. Касаткин. Основные процессы и аппараты химической технологии. - М.: Государственное научно-техническое издательство химической литературы, 1960, стр.206, 207, рис.120, 122). В горизонтальных и вертикальных емкостных аппаратах используются наклонные перегородки с небольшим расстоянием между перегородками. Такие аппараты более компактны и эффективны, так как процесс разделения отстаиванием значительно ускоряется. Однако эти аппараты в условиях транспортирования жидкости по трубопроводам не могут быть использованы.

В предлагаемом газосепараторе, представляющим собой участок трубы, снабженный насадкой в виде кассет из наклонных продольных пластин, последние размещены внутри трубы под углом в пределах 40-50°, а расстояние между пластинами находится в пределах 80-120 мм и определяют их с учетом физико-химических свойств перекачиваемого продукта и гидродинамических условий внутри газосепаратора: вязкости, содержания примесей, скорости потока, давления, температуры. Пластины с учетом внутреннего корпуса газосепаратора собираются в виде кассеты длиной с учетом жесткости и массы кассеты в собранном виде. Собранная кассета вводится в корпус газосепаратора и фиксируется ее положение. В корпусе газосепаратора может быть размещено последовательно несколько кассет. Кассеты внутри корпуса газосепаратора закрепляют так, чтобы предупредить смещение кассет во время транспортирования после изготовления до места размещения и работы газосепаратора. Габариты газосепаратора и число кассет определяются с учетом требований к степени очистки продукта от содержания свободного газа и свойств продукта.

Выполнение газосепаратора в виде трубной конструкции обеспечивает работу газосепаратора при высоких давлениях с минимальными затратами, при рабочем давлении нефтепродуктопровода.

Начинка газосепаратора из наклонных продольных пластин, упакованных в кассеты, обеспечивает эффективную работу по выделению свободного газа из объема жидкости при меньших размерах газосепаратора, уменьшает затраты на газосепаратор, упрощает техническое обслуживание, повышает надежность работы газосепаратора.

Схема установки для учета нефти и нефтепродуктов приведена на фиг.1.

На фиг.2 приведено поперечное сечение газосепаратора с наклонными продольными пластинами.

Установка для учета нефти и нефтепродуктов содержит нефтепродуктопровод 1, блок фильтров 2 для улавливания механических примесей, блок измерительных линий 3 со счетчиками для измерения объема жидкости, блок контроля качества 4 для отбора средней пробы перекачиваемой жидкости и определения показателей качества жидкости в потоке, турбопоршневую поверочную установку 5 для периодического контроля точности измерения объема жидкости, блок обработки информации 6, полученной в процессе проведения измерения, газосепаратор 7, газовую заслонку 8, газопровод 9, задвижек 10-17 (указаны не все задвижки). Газосепаратор 7 содержит кассеты 18 (фиг.2), пластины 19, фиксаторы 20.

Установка для учета нефти и нефтепродуктов подключается к нефтепродуктопроводу 1, который перекрывают задвижкой 16 и на отводах с задвижками 14 и 15 подключают газосепаратор 7. Продукт, перекачиваемый по нефтепродуктопроводу при закрытой задвижке 16 и открытых задвижках 14 и 15, проходит через газосепаратор 7 и снова возвращается в нефтепродуктопровод 1. При этом в газосепараторе 7 свободный газ отделяется от нефти или нефтепродукта и через газовую заслонку 8 по газопроводу 9 возвращается в нефтепродуктопровод за точкой подсоединения отвода с задвижкой 13. При закрытых задвижках 10 и 11 нефть или нефтепродукт без свободного газа при открытой задвижке 12 поступает в блок фильтров 2, где улавливаются механические примеси, которые могут повредить турбинные счетчики. После блока фильтров 2 нефть или нефтепродукт проходит через блок измерительных линий 3, где измеряется объем проходящей жидкости, давление и температура, при которых измеряется объем жидкости (нефти или нефтепродукта). После блока измерительных линий 3 продукт поступает в блок контроля качества 4, где отбирается средняя проба за установленное время, измеряются параметры качества: плотность нефти или нефтепродукта, содержание воды, солей, свободного газа и других примесей в продукте. После блока контроля качества продукт по отводу с задвижкой 13 возвращается в нефтепродуктопровод 1 и далее транспортируется до потребителя.

Информация о результатах измерений на блоках 3 и 4 поступает в блок обработки информации 6, где определяется масса нефти или нефтепродукта - брутто и вычитанием из массы - брутто массу примесей определяется масса продукта - нетто.

Турбопоршневая поверочная установка 5 используется для периодической поверки турбинных счетчиков на измерительных линиях.

Выполнение газосепаратора из трубы позволяет использовать его в условиях работы нефтепродуктопровода при высоком давлении, повышает надежность и безопасность работы. Размещение внутри корпуса газосепаратора наклонных продольных пластин обеспечивает жесткость кассеты из пластин и уменьшает путь движения пузырьков газа от низа до верха корпуса газосепаратора, что ускоряет отделение свободного газа от жидкости. В целом, например, в газосепараторе диаметром 700 мм при расстоянии между наклонными пластинами 100 мм время всплытия пузырьков газа от нижней пластины до вышенаходящейся меньше в семь раз по сравнению с временем всплытия пузырька газа от нижней образующей до верхней образующей корпуса сепаратора.

Пластины могут быть металлические или из достаточно плотного полимерного материала.

Корпус газосепаратора может быть изготовлен из трубы диаметром, равным диаметру нефтепродуктопровода или из трубы большого диаметра.

Отдельный свободный газ накапливается в верхней части газосепаратора и через газовую заслонку 8 и по газопроводу 9 с задвижкой 17 поступает в нефтепродуктопровод за точкой подсоединения патрубка с задвижкой 13.

Газовая заслонка 8 находится открытой только в газовой среде и пропускает газ, а при появлении жидкости газовая заслонка закрывается и не допускает прохождение жидкости по газопроводу 9, минуя установки учета.

В качестве газовой заслонки может быть использовано любое надежно работающее устройство.

На объектах добычи нефти газ из газосепаратора может быть направлен в систему сбора и утилизации газа.

Таким образом установка для учета нефти и нефтепродукта с предлагаемым газосепаратором позволяет измерять количество нефти и нефтепродуктов, исключив влияние содержащегося в нефти и нефтепродукте свободного газа. Газосепаратор улавливает свободный газ, движущийся в нефтепродуктопроводе в виде газовых пробок, отдельного слоя или пузырьков в объеме жидкости. При этом повышается точность, достоверность и надежность учета количества нефти и нефтепродуктов при транспортировании по нефтепродуктопроводам.

Изобретение может быть использовано в нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности при учете количества нефти и нефтепродуктов на объектах добычи, транспорта и переработки нефти. Установка для учета нефти или нефтепродуктов снабжена газосепаратором в виде участка трубы с внутренней насадкой из наклонных продольных пластин. Газопровод из газосепаратора снабжен газовой заслонкой. Технический результат: повышение точности и достоверности учета нефти или нефтепродуктов. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Установка для учета нефти и нефтепродуктов, включающая нефтепродуктопровод, блок фильтров для улавливания механических примесей, блок измерительных линий со счетчиками для измерения объема жидкости, блок контроля качества для отбора средней пробы перекачиваемой жидкости и определения показателей качества жидкости в потоке, турбопоршневую поверочную установку для периодического контроля точности измерения объема жидкости, блок обработки информации, полученной в процессе проведения измерения, отличающаяся тем, что установка снабжена газосепаратором, установленным перед блоком фильтров и блоками учета нефти или нефтепродуктов по ходу продукта и соединенного газопроводом для возврата газа в нефтепродуктопровод, снабженного газовой заслонкой.2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что газосепаратор выполнен из трубы с насадкой в виде кассет из наклонных продольных пластин, размещенных под расчетным углом и на расстоянии друг от друга в зависимости от физико-химических свойств перекачиваемого продукта и гидродинамики потока.