Замерный газосепаратор Советский патент 1983 года по МПК B01D19/00 

Изобретение относится к замерным газосепараторам и может использоваться в нефтяной промьшшенности, в частности при исследовании скважин. Известен замерный трап для фонтанных и компрессорных скважин, содержащий корпус,, подводящий патрубок, патрубки для отвода нефти и газа, приспособление для изменения направления движения струи нефти и газа, предохранительный клапан, . газовый расходомер, уровнемерные йтекла и манометр СП. Однако этот замерный трап отличае ся громоздкостью и большой металлоем костью (диаметр доходит до метра и более, высота достигает нескольких метров.) . Все это, при жесткой и стационарной конструкции трапа, сужает маневр проводимых им измерений, дела ет его неприменимым для исследования множества скважин, удаленных друг от друга и при замерах на разведочных, морских и труднодоступных скважинах Конструкция этого устройства также не позволяет регулировать его объ ем (пропускную способность) и процесс сепарации газа. Наиболее близким к предложенному изобретению по.технической сущности и достигаемому результату является замерный газосепаратор, содержащий корпус, подводящий патрубок, патрубки для отвода нефти и газа, отбойное приспособление в виде козырьков, приспособление для изменения направления движения струи нефти и газа, предохранительный клапан, газовый расходомер, уровнемерные стекла и манометр L2 1 Однако этому устройству свойствен ны громоздкость конструкции (диаме1р достигает метра и более, высота б м и выше) I большой вес и металлоемкость устройства (до 7 и более т) жесткость, монолитность и стационарность конструкции, некомпактность и нетранспортабельность устройства; невозможность измерения одним газосепаратором дебитов множества скважи находящихся на значительном удалении друг от друга; невозможность примене ния газосепаратора для производства замеров на разведочных морских и труднодоступных скважинах; невозможность проведения замеров дебита в скважинах, пос}1е дова;гельно подсоединенных к одному общему коллектору. Недостатками данного устройства являются также невозможность применения газосепаратора для скважин, перспектива (длительность эксплуатации) которых неизвества/ сужение, в -связи с упсмяйутьм, областей применения газосепаратора и маневра проводимых им исследований скважин} невозможность регулирования объема (пропускной способности) газосепаре Topaj невозможность регулирования процесса сепарации газа. Жесткая (монолитная) конструкция газосепаратора замедляет процессы выделения растворенного в нефти газа, оседания капель нефти, содержащихся в потоке газа, и всплывания : пузырьков газа, выделяющихся из неф ти, на поверхность жидкости. Целью изобретения является устранение этих недостатков, а именно: ко11тактности, автономности и мобильности замерного газосепаратора, обеспечения, возможности регулирования, .пропускной способности) газосепаратора и улучшение его сепарирующей способности. Поставленная цель достигается тем, что замерный газосепаратор, содержавши корпус, подводящий патрубок, патрубки для отвода нефти и газа, отбойное приспособление в виде козырьков, приспособление для изменения направления движения струи нефти и газа, предохранительный клапан, газовый расходомер, уровнемерные стекла и манометр, выполнен в виде гофрированной емкости из упругого материала, армированной упругими ребрами, снабжен кольцами, сводом и днищем и установлен между сводом и днищем с возможностью осевых.и радиальных колебательных движений, свод и днище соединены между собой гидравлически сообщенным с емкостью телескопическим центратором с секциями, каждая из которых установлена в другой с возможностью осевых колебательных движений, при этом козырьки отбойного приспособления выполнены в виде последовательно налегающих один на другой сегментообразных лепестков, установленных на шарнирах между верхними секциями центратора и верхними упругигда ребрами. Выполнение замерного газосепаратора в виде гофрированной емкости из упругого материала, армированной упругими ребрами, способствует, при наполнении сепаратора массой продукции скважины, образованию осевых и радиальаьк колебательных движений. Это,.в свою очередь, способствует улучшению процессов выделения растворенного в нефти газа, оседания капель нефти, содержащихся в потоке газа, всйлывания пузырьков газа, вы ляю цeгocя из нефти на поверхность жидкости, т.е, в итоге, улучшению сепарирующей способности газосепаратора. Эти же конструктивные пр.изнаки, в совокупности с соединением, свода и днища, гидравлически сообщенным с внутренней полостью гааосепаратора телескопическим центратором с регулируемым числом выдвигаемых

секций, способствуют уменьшению веса, обеспечению компактности, мобильности и автономности газосепаратора:, возможности П1Я1менения его в осложненных ух ловиях, на множестве скважин, значительно удале ных друг от ffpyrs f на скважинах, последовательно подсоединенных к одному o6iiteMy. коллектору, при производстве замеров производительности на разведочных, морских и трудаодаэступных скважинах, т.е. все &то слособствует расширению областей пр1ймепения и маневра производШЛсях исследований скважи, а также обеспечивают возможност регулирования рбьема 1п|юпускнрй способности) газосепаратора.

Выполнение козхфьков отбойного дариспособления в виде последовательно налегаю1аих друг на друса сегмеН7 тообраз){ых лепестков, установлентее с noMDiiu K шщ ииров между верхними секциями телескопического центратора и верхними сфмируюцими ребрами способствует обеспечению компактности, и мобильности газосепара.тора.

I Перечисдеят е конструктивные признаки позволяют выполнять корпус предлагаемого газосепаратора из упругих материалов невысокой прочноети. Это объясняете следующим. 1Бспя, щ еда1олозккм, выполнить из Факих мате| иалов корпус гаэосепаратора согласна из-вестнсту устройству, то он не будет обладать продольной устойчивостью особ1вйно в нерабочем (порожнем) состоянии даже при отеутС7ГВИИ виешния-нагрузок). Предлага- емый же газосепаратор сам себе - создает в рабочем состоянии необходимую продольную ycfoйчивocть за счет иапоАаения его продукцией скважины во время подъема. При наличии цеитратора связ аниого со сводся4 и днищем, постоянном наличии во внутренней полости газосепаратсра в рабочем состоянии продукции скваЖ1ны я правильном выборе отношения высотык -диаметру гааосепаратора обеспечивается его требуемая прояоль.ная устойчивость.

В йерабочем же (порожнем) состоянии предяагаш«1й гаэосепаратор всег да находится в собранием (сс 4кнутом) состояния .

Возмсжности применения для корпуса предлагаемого газрсепаратора упру гих материалов невысокой прочности способствует также to обст,оятельство что давление в этом газосепаратсфв в рабочемсостоянии практически равно атмосферному, так как на разведоч ных, труднодоступных к значительно удаленных друг от лруга скважинах сеть коллекторов отсутствует, а продукция скважины поступает посЯе гаэосепаратора в амбар (или емкость). .

На фиг. 1 изображен схематически предлагаемый замерный газосепаратрр, общий вид на фиг. 2 - верхний ко31фек, разрез А-А на фиг. 1; на фиг. нижний козьфек отбойного приспособления, разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг.4приспособление для изменения напрайления движения струи нефти и газа при входе в газосепаратор, разрез В-В на фиг. 1} на фиг. 5 - установка базирующих колец, разрез Г-Г на Фиг. на фиг. б - схема газосепаратсфа в собранном для транспортировки Положенин, обедай вид,(повернуто на 90° по часовой стрелке относительно фиг. 1) на фиг. 7 - замокгФиксат ор.

Здалерный газосепаратор содержит ксфпус 1, выполненный в виде гофрированной емкости из упругого Материала

.например листового металла, нефтестойкой резины или пластмассы, армированной упругими ребрами 2 и базирующими кольцами 3, выполненнык, например, из аегких алюминиевых сллаsoB или пластмассы. Кольца 3 могут шшолняться съемньвиш, например, с завчками-фиксаторами 4 (фиг. 7). Корпус 1 установлен с возможностью осевых и радиальных колебательных движений, между своде 5 и даии|ем 6, выполненными, например, из легких :а|{юмин11евых сплавов или пластмассы. В своде 5 и днище б предусмотрены люки 7 и 8 для очистки газосепарато ра.

Свод 5 и днище б соединены между собой телескопическим центратором 9 с регулируекшм числом выдвигаемых секций, ксцкдая из которых установлена в дфугой с возможностью осевых колебательных движений, обеспечиваемььс, например, подборе соответствующих посадок секций друг в друге и применением фиксаторов в сопряженжох . телескопический дентратор 9 гищ авлически сообщен с внут|ренней полостью газосепгфатора сквозными отверстиями 10.

В верхней части газосепаратора,

.между верхними секция1Ш телескопического центратора д и верхними аришрующими ребрами 2 установлены на шарнирах 11 верхний 12 и нижний 13 козырьки отбойного приспособления, предназначенные для лучшего выделения газй.КОЗЕфьки выполнены и виде последовательно налеганяцих друг на друга сегментообразных лепестков 14 (фяг 2 и 3), установленных на ntapнярах 11. В нижнем ковырьке 13 предусмотрены окна 15. Козьфьки выполнены например, из легких алюмини./евых сплавов или пластмасс

К бенсОв(яу1у отверстию верхнего базирующего кольца 3 (г. 4) присо единен подводяпи й патрубок 16, со:едййен1 Ый с приспособлением 17 для

:идменения направления движения cTpyi

нефти и газа при входе в газосепаратор, выполненным в виде установленной внутри газрсепаратора трубы, имеющей внизу щелевые вырезы иза глушенной с одного конца.

В верхней секции центратора 9 выполнены, для отвода газа, отверстия 18 и установлен патрубок 19, соединенный с газоотводной трубой 20, снабженной переходником 21 в виде гофрированногр патрубка из удругого материала, например, нефтеСтойкой резины или пластмассы. В днище б установлен патрубок 22 для отвода нефти после заМера,

Для замера уровня нефти предусмот рены отводы, к которым присоединены уровнемерные стекла 23 (на фиг. 1 условно показано только одно стекло) Верхний конец каждого уровнвмернЪго стекла установлен в держателе с зазором. Все стекла установлены в держателях с возможностью их съема после производства замеров.

Для измерения выделившегося газа предусмотрена диафрагма 24, установленная на газоотводной трубе 20 и расходс ер 25 .в газоотводной трубе 20 устанввлена также предохранительный клапан 26 и манометр 27 для измерения давления в газосепараторе. Для фиксации неполностью раскрытого или собранного газосепаратбра между каждой парой смежных базирующих колец предусмотрен замки -фиксатор } 28 (фиг. 6) аналогичные эамкам-фиксаторам 4 (фиг. 7).

Устройство работает следукндим образом.

Продукция скважины попадает во внутреннюю полость газосепаратора через подводящий патрубок 16 и «елевые вьфезы приспособления 17, а:через отверстия 10 - во внутреншою полость телескопического центратора 9. Под давлением поступгшикей массы продукции.скважины свод 5, телескопичвсгкий центратор 9 и корпус 1 газосепарат а начинакФ подниматься. По дос тижеиии 1о4И Определенной (необ-ходимой) высоты (а, следовательV .: .:.... -:- ..,; .- .. .-:.:

но, и соответствующего объема газосепаратора) последний фиксируется с помощью замков-фиксаторов 28, или фиксаторов в сопряжениях секций цент ратора или (в случае больших размеров газосепаратора) тросовыми о тяжками регулируемой длины, имеющими возможность осевых колебательных движений. При этом козырьки 12 и 13 в любом случае принимают положение, показанное на фиг. 1, так как всегда сначала выд;вигаются верхние секции центратора 9. Продукция скважины, проходя через приспособление 17, имеющее внизу щелевые вырезы, изменяют направление своего движения при входе в газосепаратор, а в верхней его части отбивается об упомянутые козырьки 12 и 13. При наличии внутри газосепаратора движущихся масс продукции скважины образуются осевые и радиальные колебательные движения корпуса 1 за счет его упругой гофрированной стенки, т.е. газосепаратор приобретает возможность /итпать.

Все зто,в совокупности, создает условия для выделения растворенного в нефти rasa, оседания капель нефти, содержащихся в потоке газа, и всплывания пузырьков газа, выделякиоегося из нефти, на поверхность жидкости.

Отсчет высоты жидкости в газосепараторе осу toe СТ8ЛЯЮТ по одному или двум: из трех уровнемериых стекол 23 и съемной градуированной металлической рейке, устанавливаемой иа внешней поверхности газоСепафатора.

Замер газа производит диафраг.1УЮЙ 24 иа газоотводной трубе 20 и расходомером 25.

Давление в газосепараторе измеряют Маисметром 27. Повышение давления 8ыше норм предупреждает предохраиительньм клапансш 26 на газоотводйой трубе 20.

Жидкость И газ, прошедаие через газосёпаратор, направляют после заiitiepa в трубопровод, ведущий к сборной емкости. 13 ji

ФЫ 18 Ji //

Фиъ.1

0

№

ГАЗОС&ПА{ АТОР, ех держаций корпус подводяптй патрубок, патрубки япя отвода нефти и газа, ртбойиое -nimcnoco&JxeHHe в виде козсфьков, я|даспособлеяие для изменения направления движения струи нефти и газа предохранительный клапан газовый расходомер уровнёмё{жые стекла н манометр, о т л и ч а rani и и с Я тем, что, с целью обеспечения компактности, автономности и кюбильности замерного газосепаратора, обеспечения возмоясности регулировешвя его пропускной я улучшения I ) способности, газосепа.ратор выполнен в виде гофрированной eitcKocTH из упругого материала, армированной упругими ребрами, снабжен кольцами, сводом и днищем и установлен . сводом и днищем с возможHoctbio осевых и радиальных колебательных движений, свод и днище соедв йены между собой гидравлически сообщенным с емкостью т елескопическйм цеитратоЕкж с секциями, каждая из установлена в другой с возможностью осевых колебат€Шьных движений, при этом козырьки отбойного приспособления выполнены в виде последовательно налегаюффх один на о другой сегментообразных лепестков, , установленных на шарнирах между верхними секциюш центратсфа н верхними упругими ребргми. ХУ KG

Л

/