УСТАНОВКА ДЛЯ КАЛИБРОВКИ СКВАЖИННЫХ ГАЗОВЫХ РАСХОДОМЕРОВ Российский патент 2015 года по МПК G01F25/00 

Изобретение предназначено для калибровки скважинных приборов, применяемых для контроля над разработкой газовых месторождений и эксплуатацией подземных хранилищ газа.

Известно устройство для фадуировки газовых расходомеров, преобразующих расход проходящего через них газа в пропорциональный электрический сигнал, выведенный на регистрирующий компьютер, содержащее магистраль последовательной подачи газа через фадуируемый расходомер в образцовое устройство средства измерения температуры, давления газа и барометрического давления, времени, в котором образцовое устройство выполнено в виде вертикальной контрольной трубки, выполненной из непрозрачного, прочного материала, соединенной с возможностью перекрытия с выходом фадуируемого расходомера и имеющей заправочный штуцер в верхней части, в нижней части которой имеется перекрываемая сменная фильера, через которую производят слив контрольной жидкости в емкость, установленную на электронные весы, выходной сигнал которых выведен на регистрирующий компьютер. Патент Российской Федерации №2296958, МПК G01F 25/00, 2007 г. Недостатком устройства является сложность конструкции, низкие надежность и производительность, конструкция и габариты установки не позволяют использовать ее для калибровки скважинных расходомеров.

Известна установка для испытания расходомеров-счетчиков газа, содержащая трубопровод, запорную арматуру, датчик температуры, датчик абсолютного давления и датчик дифференциального давления, в которую введен компрессор для нагнетания расходуемой среды, эталонный расходомер, эластичный резервуар, накрытый плоской плитой, предназначенной для нагружаемых на нее грузов с определенной массой, устройство задания расхода, причем выход компрессора подсоединен к эластичному резервуару, нагружаемому заданной массой, выход его соединен с входной испытательной магистралью, которая связана с испытательным коллектором, содержащим испытательные участки, предназначенные для установки испытуемых расходомеров-счетчиков газа, в свою очередь, испытательный коллектор связан с выходной испытательной магистралью, которая через фильтр соединена с эталонным расходомером, а его выход соединен с устройством задания расхода. Патент Российской Федерации №2476830, МПК G01F 25/00, 2013 г. Прототип. Недостатком установки является сложность конструкции, габариты установки не позволяют использовать ее для калибровки скважинных расходомеров.

Задачей изобретения является создание установки для эффективной и градуировки, и калибровки скважинных газовых расходомеров любых модификаций во всем диапазоне значений расходов газа, встречающихся в эксплуатационных и нагнетательных скважинах газовых месторождений и подземных хранилищ газа.

Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции, расширение диапазона калибровки, повышение производительности калибровочных работ, возможность проведения калибровки всех модификаций скважинных газовых расходомеров как на восходящем потоке, так и на нисходящем потоке газа.

Технический результат достигается тем, что в установке для калибровки газовых расходомеров, содержащей регулируемый компрессор, магистраль с вертикальными участками, предназначенными для установки калибруемых расходомеров, эталонный анемометр и пульт управления с компьютером, испытательная магистраль выполнена U-образной формы, в нижней части которой расположен регулируемый компрессор, соединенный изогнутыми трубопроводами через сменные уплотняемые переходные муфты со сменными вертикальными участками испытательной магистрали, предназначенными для установки калибруемых скважинных расходомеров, которые через сменные герметичные соединительные муфты соединены с вертикальными участками испытательных камер восходящего и нисходящего потоков, на верхних торцах которых предусмотрены элементы крепления для ирисового клапана и эталонного анемометра, между вертикальными участками магистрали, установлен пульт управления с преобразователем частоты и компьютером, причем один из выходов пульта управления соединен с герметичным разъемом для подключения калибруемого скважинного расходомера.

Сущность изобретения поясняется на фиг.1 и фиг.2, на которых схематично представлен разрез общего вида установки для калибровки скважинного расходомера как на восходящем потоке (фиг.1), так и нисходящем потоке (фиг.2), где: 1 - регулируемый компрессор; 2 - испытательная камера восходящего потока; 3 - испытательная камера нисходящего потока; 4 - сменные герметичные соединительные муфты; 5 - изогнутые трубопроводы; 6 - сменные уплотняемые переходные муфты; 7 - ирисовый клапан; 8 - пульт управления с преобразователем частоты и компьютером; 9 - герметичный разъем (для подключения калибруемого скважинного расходомера к пульту управления); 10 - эталонный анемометр; 11 - установочная рама с опорами; 12 - скважинный расходомер.

Для управления регулируемым компрессором 1 в пульте управления 8 с компьютером предусмотрен преобразователь частоты. Каждая испытательная камера 2 или 3 представляет собой последовательное соединение уплотняемой переходной муфты 6, трубного вертикального участка, предназначенного для установки калибруемого расходомера, герметичной муфты 4 и трубного вертикального участка, на верхнем торце которого предусмотрены элементы крепления для ирисового клапана 7 или эталонного анемометра 10.

Трубные участки испытательных камер 2 и 3 представляют собой парный набор труб разного диаметра из нержавеющей стали.

Парный набор герметичных соединительных муфт 4 снабжен соответствующим парным набором уплотняемых переходных муфт 6 различного диаметра для соединения регулируемого компрессора 1 с участками испытательных камер 2 и 3. Геометрические размеры трубных участков испытательных камер 2 и 3 (длина и диаметр) выбраны исходя из геометрических размеров и назначения калибруемых скважинных расходомеров 12, используемых на практике.

Испытательные камеры 2 и 3 позволяют калибровать скважинные расходомеры 12 как в собранном виде, так и отдельно их датчики.

Эталонный анемометр 10 устанавливают в верхней части испытательной камеры 2 или 3 (в зависимости от того, калибруют скважинный расходомер 12 восходящим или нисходящим потоком воздуха) над калибруемым скважинным расходомером 12. Ирисовый клапан 7 устанавливают в верхней части испытательной камеры 3 или 2, свободной от скважинного расходомера 12 и эталонного анемометра 10. Калибровочная установка смонтирована на раме с опорами 11.

Пульт управления с преобразователем частоты и компьютером 8 смонтирован между испытательными камерами 2 и 3 над регулируемым компрессором 1. Калибруемый скважинный расходомер 12, установленный внутри испытательной камеры 2 или 3 подключают к пульту управления 8 через герметичный разъем 9. Эталонный анемометр 10, установленный в верхней части испытательной камеры 2 или 3 подключен к пульту управления 8 через обычный разъем.

Работу установки осуществляют следующим образом.

В соответствии с модификацией калибруемого скважинного расходомера 12 и режимом калибровки монтируют испытательные камеры 2 и 3 необходимого диаметра и длины. Скважинный расходомер 12 устанавливают в выбранную испытательную камеру 2 или 3 и подсоединяют к герметичному разъему 9.

В верхней части испытательной камеры 2 или 3 (в которой находится скважинный расходомер 12) устанавливают и эталонный анемометр 10.

В верхней части другой испытательной камеры 3 или 2 (без скважинного расходомера 12) устанавливают полностью открытый ирисовый клапан 7.

С помощью симметричных изогнутых трубопроводов 5, уплотняемых парными переходными муфтами 6, испытательные камеры 2 и 3 соединяют с регулируемым компрессором 1, собирая магистраль установки. Провода от герметичного разъема 9 и эталонного анемометра 10 подсоединяют к пульту управления 8.

Частотным преобразователем пульта управления 8 в испытательной камере 2 или 3 устанавливают ряд значений расходов воздуха в диапазоне скоростей от 3 до 11 м/с и регистрируют результаты калибровки на компьютере пульта управления 8. Режим работы регулируемого компрессора 1, а также текущие показания калибруемого скважинного расходомера 12 и эталонного анемометра 10 выводят на дисплей пульта управления 8.

Преобразователем частоты пульта управления 8 устанавливают минимальную скорость вращения лопастей регулируемого компрессора 1, плавно закрывают ирисовый клапан 7 и калибруют скважинный расходомер 12 на минимальных значениях расхода воздуха (при скоростях потока воздуха от 0,1 до 3 м/с). При калибровке в режиме воспроизведения малых расходов необходимо проверить качество соединения уплотнений, иначе возможен «подсос» атмосферного воздуха в магистраль, что не позволит произвести калибровку.

Результаты калибровки регистрируют в памяти компьютера пульта управления 8 и с помощью соответствующих программ их обрабатывают, оформляют протокол и сертификат о калибровке (или извещение о непригодности).

Изобретение предназначено для калибровки скважинных приборов, применяемых для контроля над разработкой газовых месторождений и эксплуатацией подземных хранилищ газа. В установке для калибровки газовых расходомеров магистраль выполнена U-образной формы, в нижней части которой расположен регулируемый компрессор, соединенный изогнутыми трубопроводами через сменные уплотняемые переходные муфты со сменными вертикальными участками магистрали, предназначенными для установки калибруемых скважинных расходомеров, которые через сменные герметичные соединительные муфты соединены с вертикальными участками испытательных камер восходящего и нисходящего потоков, на верхних торцах которых предусмотрены элементы крепления для ирисового клапана и эталонного анемометра, между вертикальными участками магистрали, установлен пульт управления с преобразователем частоты и компьютером, причем один из выходов пульта управления соединен с герметичным разъемом для подключения калибруемого скважинного расходомера. Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции, расширение диапазона калибровки, повышение производительности калибровочных работ, возможность проведения калибровки всех модификаций скважинных газовых расходомеров, как на восходящем потоке, так и на нисходящем потоке газа. 2 ил.

Установка для калибровки скважинных газовых расходомеров, содержащая регулируемый компрессор, трубную магистраль с вертикальными участками, предназначенными для установки калибруемых расходомеров, эталонный анемометр и пульт управления с компьютером, отличающаяся тем, что испытательная магистраль выполнена U-образной формы, в нижней части которой расположен регулируемый компрессор, соединенный изогнутыми трубопроводами через сменные уплотняемые переходные муфты со сменными трубными вертикальными участками магистрали, предназначенными для установки калибруемых скважинных расходомеров, которые через сменные герметичные соединительные муфты соединены с трубными вертикальными участками испытательных камер восходящего и нисходящего потоков, на верхних торцах которых предусмотрены элементы крепления для ирисового клапана или эталонного анемометра, между вертикальными участками магистрали, установлен пульт управления с преобразователем частоты и компьютером, причем один из выходов пульта управления соединен с герметичным разъемом для подключения калибруемого скважинного расходомера.