Устройство для очистки счетчика количества жидкости Российский патент 2023 года по МПК G01F15/12 G08B3/02 

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для очистки счетчика количества жидкости (СКЖ), применяющегося для измерений массы и массового расхода нефти в составе нефтегазовой смеси.

Устройство для пропарки вставок счетчиков жидкости - СКЖ (патент на ПМ RU № 165327, МПК В08В 3/02, опубл. 10.10.2016 Бюл. № 28), содержащее цилиндрическую емкость, диаметр которой превышает диаметр вставки СКЖ, трубку для подачи пара, внутренняя полость которой соединена с входным патрубком для установки пистолета от паропередвижной установки (ППУ), отличающееся тем, что содержит закрывающую сверху емкость круглую крышку, причем трубка для подачи пара выполнена кольцевой с перфорированными отверстиями для выхода пара, расположенными на верхней ее части, и приварена к внутренней поверхности емкости, а над трубкой для выхода пара расположена опора для удерживания вставки СКЖ.

Недостатками устройства являются сложность в изготовлении из-за наличия теплоизолированного отдельно стоящего корпуса и применении, так как требует извлечения рабочей вставки (измерительных стаканов с системой вращения) из СКЖ для установки в корпус устройства, необходимость привлечения передвижной паровой установки (ППУ) и обученного персонала для работы с ППУ, большие затраты энергии для подготовки пара в ППУ, а также использование специальной техники для доставки нефтепродуктов на пункт утилизации.

Наиболее близким по технической сущности является устройство очистки счетчика количества жидкости от асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО) (патент RU № 2701175, МПК G01F 3/28, F16L 58/00, опубл. 25.09.2019 Бюл. № 27), состоящее из расположенного над основным трубопроводом первичного преобразователя счетчика количества жидкости - СКЖ, включающее горизонтально расположенный цилиндрический корпус с верхним - входным и нижним - выходным патрубками, причем в корпусе установлена измерительная камера, дискретный поворот которой выполнен с возможностью регистрации датчиком импульсов вторичного преобразователя, при этом в разрезе основного трубопровода между входным и выходным патрубками первичного преобразователя счетчика расположено запорное устройство, а корпус первичного преобразователя СКЖ имеет устройство обогрева.

Недостатками данного устройства являются зависимость от наличия источника питания устройства обогрева (электроэнергии для электронагревателя, горячей воды или пара для теплообменника), что также приводит к большим затратам для доставки или проводки соответственно ППУ или силовых электрических кабелей, периодический нагрев и охлаждение (после отключения источника обогрева) приводи к сокращению срока службы СКЖ (примерно в два раза) из-за тепловых расширений конструктивных элементов СКЖ, имеющих различный коэффициент теплового расширения и приводящих к росту силовых и крутящих напряжений в их соединениях, при этом требуются затраты энергии и времени для прогрева корпуса СКЖ, достаточного для расплавления всех АСПО.

Техническим результатом предполагаемого изобретения является создание простой, автономной и дешевой в изготовлении и использовании конструкции устройства для очистки СКЖ, при этом сокращающего время очистки за счет использования газовой камеры, присоединенной к верху подводящего патрубка и использующей для очистки напором жидкости СКЖ давление, создаваемое погружным скважинным глубинным насосом.

Техническое решение обеспечивается устройством для очистки счетчика количества жидкости (СКЖ), состоящим включающее расположенный над основным трубопроводом горизонтальный цилиндрический корпус СКЖ с верхним - входным и нижним - выходным патрубками, установленная в корпусе измерительная камера, дискретный поворот которой выполнен с возможностью регистрации датчиком импульсов, при этом в разрезе основного трубопровода между входным и выходным патрубками расположено запорное устройство.

Новым является то, что основной трубопровод дополнительно оснащен входной и выходной задвижками, расположенными соответственно перед и после патрубков по ходу течения скважинной жидкости, входной патрубок сверху оснащен герметичной камерой, соединенной с входным патрубком через параллельные входной и выходной клапаны, входной из которых выполнен с возможностью пропуска скважинной жидкости в сторону камеры, а выходной - изготовлен с возможностью открытия при перепаде давлений, достаточным для очистки корпуса внутри и измерительной камеры СКЖ, причем камера изготовлена с возможностью выдерживания давления как минимум 4 МПа.

Новым является также то, что камера выполнена съемной, благодаря соединению, размещенному между входящим патрубком и параллельными клапанами.

Новым является также то, что камера дополнительно оснащена манометром и патрубком нагнетания и сброса давления газа.

На чертеже изображена схема устройства.

Устройство для очистки СКЖ состоит из расположенного над основным трубопроводом 1 горизонтального цилиндрического корпус 2 СКЖ с верхним - входным 3 и нижним - выходным 4 патрубками, установленной в корпусе измерительной камера (не показана, может быть в виде поворотных или качающихся на оси емкостей тарированного объема - на конструкцию измерительной камеры авторы не претендуют), дискретный поворот которой выполнен с возможностью регистрации датчиком импульсов (не показан, может быть механическим, электромагнитным, звуковым, оптическим или т.п. - авторы на вид датчика не претендуют). В разрезе основного трубопровода 1 между входным 3 и выходным 4 патрубками расположено запорное устройство 5. Основной трубопровод 1 дополнительно оснащен входной 6 и выходной 7 задвижками, расположенными соответственно перед и после патрубков 3 и 4 по ходу течения скважинной жидкости. Входной патрубок 3 сверху оснащен герметичной камерой 8, соединенной с входным патрубком 3 через параллельные входной 9 и выходной 10 клапаны. Входной клапан 9 выполнен с возможностью пропуска скважинной жидкости в сторону камеры 8, а выходной - изготовлен с возможностью открытия при перепаде давлений (подпружиненный клапан, разрывная мембрана, клапан «да-нет» или т.п. - авторы на это не претендуют) между камерой 8 и корпусом 2, достаточным для очистки корпуса 2 внутри и измерительной камеры СКЖ. Камера 8 изготовлена с возможностью выдерживания давления как минимум 4 МПа для исключения аварийных ситуаций, связанных с разгерметизацией камеры 8 из-за высокого давления. Для удобства обслуживания и подключения Камера 8 может быть выполнена съемной, благодаря соединению 11 (например, фланцевое соединение, резьбовое соединение, муфтовое соединение или т.п. - авторы на это не претендуют), размещенному между входным патрубком 3 и параллельными клапанами 9 и 10. Для удобства контроля за давлением и при необходимости нагнетания дополнительного давления камера 8 также дополнительно может быть оснащена манометром 12 и патрубком 13 нагнетания и сброса давления газа с краном 14.

Конструктивные элементы, уплотнения и технологические соединения, не влияющие на работу устройства, на схеме не показаны или показаны условно.

Устройство для очистки счетчика количества жидкости работает следующим образом.

При работе в обычном режиме СКЖ жидкость из добывающей скважины (не показана) поднимается на поверхность при помощи глубинного насоса (не показан) и направляется по основному трубопроводу 1 в систему сбора, при этом для подсчета количества жидкости запорное устройство 5 перекрыто, а задвижки 6 и 7 - открыты, жидкость из трубопровода 1 по входному патрубку 3 поступает в корпус 2, где попадает последовательно в емкости измерительной камеры с дискретным поворотом или качанием этих емкостей, что регистрируется датчиком импульсов (дискретных поворотов или качаний) с последующим суммированием и обработкой в блоке управления (не показан) для получения данных по количеству жидкости, добываемой из скважины. Жидкость, слитая из измерительной камеры в корпус 2, по выходному патрубку 4 поступает в трубопровод 1 для дальнейшей перекачки. К засорившемуся или заклинившему от механических примесей и осадка СКЖ (определяется отсутствием или большими задержками в измерении при постоянной добыче продукции из скважины) присоединяют к входному патрубку 3 камеру 8 с клапанами 9 и 10, например, при помощи сварки, склейки или разъёмного соединения 11. При необходимости обеспечения более сильного потока жидкости (определяют эмпирическим путем) из камеры 8 через корпус 2 для очистки СКЖ к патрубку 13 подсоединяют воздушный компрессор, открывают кран 14 и нагнетают газ в камеру 8 до необходимого давления (обычно не выше 0,5 МПа), что контролируют при помощи манометра 12. По завершению закачки газа кран 14 перекрывают, а воздушный компрессор отсоединяют от патрубка 13. Затем выходную задвижку 7 перекрывают, а запорное устройство 5 открывают. В результате жидкость из трубопровода 1 по входному патрубку 3 и по выходному патрубку 4 через корпус 2 поступает в камеру 8, проходя через открытый входной клапан 9, сжимая газ и повышая давление в камере 8. После обеспечения максимального давления (определяется отсутствием роста давления, определяемого манометром 12) в камере 8, создаваемого глубинным насосом, входную задвижку 6 и запорное устройство 5 закрывают, а выходную задвижку 7 - открывают. Давление в корпусе 2 падает до давления трубопровода 1, создаётся перепад давлений между корпусом 2 и камерой 8 выходной клапан 10 открывается, и жидкость из камеры 8 через корпус 2 устремляется за счет расширения газа в камере 8 в трубопровод 1, при этом очищая напором жидкости внутреннюю поверхность корпуса 2 и измерительную камеру от механических примесей и осадка, которые смываются в трубопровод 1. При необходимости заполнение камеры 8 и очистку СКЖ повторяют до полной очистки, что определяют характерными щелчками измерительной камеры в корпусе 2 при прохождении жидкости. После чего СКЖ готов к работе, задвижки 6 и 7 открывают и СКЖ работает в штатном режиме. Как показала практика использования на месторождениях Республики Татарстан время очистки обычно не превышает 8 - 10 мин, что в 8 - 10 раз быстрее наиболее близкого аналога. При этом для очистки СКЖ не требуется никакого подвода электрической или тепловой энергии. Камера 8, клапаны 9 и 10, кран 1=14 и манометр 12 - просты в изготовлении и возможно использование стандартных изделий, что значительно упрощает изготовление и использование предлагаемого устройства.

При необходимости снятия камеры 8 для ремонта или использования на других объектах задвижки 6 и 7 перекрывают, кран 14 открывают для стравливания газа по патрубку 13 из камеры 8, снижая давление в ней до атмосферного. Разбирают соединение 11 и камеру 8 с клапанами 9 и 10 отсоединяют от входного патрубка 3. Соединение 11 герметично перекрывают (например, заглушкой, пробкой или т.п.), задвижки 6 и 7 открывают запускаю СКЖ в работу, а камеру 8 транспортируют к месту ремонта или новому месту работы.

Предлагаемое устройство для очистки СКЖ автономно в работе, дешево, просто в изготовлении и использовании, сокращая время очистки, за счет использования газовой камеры, присоединенной к верху подводящего патрубка и использующей для очистки напором жидкости СКЖ давление, создаваемое погружным скважинным глубинным насосом.

Изобретение относится к средствам для очистки счетчика количества скважинной жидкости. Сущность: устройство состоит из расположенного над основным трубопроводом (1) горизонтального цилиндрического корпуса (2) счетчика количества жидкости, имеющего верхний входной (3) и нижний выходной (4) патрубки. В корпусе (2) установлена измерительная камера, дискретный поворот которой выполнен с возможностью регистрации датчиком импульсов. В разрезе основного трубопровода (1) между входным (3) и выходным (4) патрубками расположено запорное устройство (5). Основной трубопровод (1) дополнительно оснащен входной задвижкой (6), расположенной перед входным патрубком (3) по ходу течения скважинной жидкости, и выходной задвижкой (7), расположенной после выходного патрубка (4) по ходу течения скважинной жидкости. Входной патрубок (3) сверху оснащен герметичной камерой (8), соединенной с входным патрубком (3) через параллельные входной (9) и выходной (10) клапаны. Входной клапан (9) выполнен с возможностью пропуска скважинной жидкости в сторону камеры (8). Выходной клапан (10) выполнен с возможностью открытия при перепаде давлений между камерой (8) и корпусом (2), достаточном для очистки корпуса (2) и установленной внутри него измерительной камеры. При этом камера (8) изготовлена с возможностью выдерживания давления как минимум 4 МПа. Технический результат: сокращение времени очистки, простота использования. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для очистки счетчика количества жидкости (СКЖ), включающее расположенный над основным трубопроводом горизонтальный цилиндрический корпус СКЖ с верхним – входным и нижним – выходным патрубками, установленную в корпусе измерительную камеру, дискретный поворот которой выполнен с возможностью регистрации датчиком импульсов, при этом в разрезе основного трубопровода между входным и выходным патрубками расположено запорное устройство, отличающееся тем, что основной трубопровод дополнительно оснащен входной и выходной задвижками, расположенными соответственно перед и после патрубков по ходу течения скважинной жидкости, входной патрубок сверху оснащен герметичной камерой, соединенной с входным патрубком через параллельные входной и выходной клапаны, входной из которых выполнен с возможностью пропуска скважинной жидкости в сторону камеры, а выходной изготовлен с возможностью открытия при перепаде давлений, достаточном для очистки корпуса внутри и измерительной камеры СКЖ, причем камера изготовлена с возможностью выдерживания давления как минимум 4 МПа.

2. Устройство для очистки СКЖ по п. 1, отличающееся тем, что камера выполнена съемной благодаря соединению, размещенному между входным патрубком и параллельными клапанами.

3. Устройство для очистки СКЖ по одному из пп. 1 или 2, отличающееся тем, что камера дополнительно оснащена манометром и патрубком нагнетания и сброса давления газа.