Устройство для измерения расхода нефтегазовых смесей Советский патент 1985 года по МПК G01F1/56 

Изобретение относится к устройствам для измерения расхода нефтепродуктов , сжиженных газов и конденсатов и предназначено для использовани в информационно-измерительных системах нефтяной и газовой прсмьшленности.

Известно устройство РИТМ-4 для учета товарного конденсата на газоконденсатных промыслах и других объектах газовой промьшшенности, содержащее турбинный датчик расхода и вторичньш прибор D3

Однако устройство не позволяет измерять расход нестабильного конденсата и жидкостей, склонных к образованию двухфазных смесей так |как при этом в результат измерения вносится дополнительная погрешность.

Наиболее близким решением к предлагаемому устройству для измерения расхода нефтегазовых смесей является устройство, содержащее газосепаратор с входным патрубком, на котором установлено запорное устройство, входным патрубком газа и выходным патрубком жидкости, на котором установлен расходомер, а также прибор контроля температуры нефти и вторичнъш прибор с блоком коррекции 2j .

Однако при измерении расхода жидкостей, склонных к образованию двухфазовых смесей при снижении давления в показания расходомера вносится значительная дополнительная погрешность, В частности при измерении расхода нестабильного конденсата при перепаде давления в линии расходомера порядка 0,2 - 0,4 МПа дополнительная погрешность достигает 2,5%.

Целью изобретения является повышение точности измерения расхода.

Эта цель достигается тем, что в устройстве для измерения расходА нефтегазовых смесей, содержащем газосепаратор с входным патрубком, на котором установлено запорное устройство, выходным патрубком газа и выхбдным патрубком жидкости, на котором установлен расходомер, а также прибор контроля температуры нефти и вторич- ньй прибор с блоком коррекции, дополнительно введены второй блок коррекции и датчик перепада давления, подключенный к входу запорного устройства и к выходному патрубку жидкости газосепарйтора и подключенный через второй блок коррекции к вторичному

прибору, а выходной патрубок газа к выходу расходомера.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства для измерения расхода нефтегазовых смесей.

Устройство состоит из газоотделителя 1 и датчика 2 расхода, установленные после сепаратора 3 и клапана 4, датчика 5 температуры, датчика 6 перепада давления, вторичного преобразователя 7 в числоимпульсов, делителя 8 импульсов, блока 9 вычитания, преобразователя 10 код - частота, счетчика 11, блока 12 управления, блока 13 памяти, шифратора 14 блока 15 коррекции на температуру потока, включающего элементы 7-9, а также блока-16 коррекции на снижение да.вления в магистрали в виде элементов 10-14.

Устройство работает следующим образом.

Жидкость (нефть) из сепаратора 3 проходит через клапан 4 и поступает в газоотделитель 1, в котором газова фаза потока отделяется от жидкой фа13Ы, Жидкость проходит через датчик 2 расхода, который преобразует расход- число импульсов за единицу вре менй Nft импульсной последовательност А. Газ из газоотделителя вводится в трубопровод за датчиком расхода. Импульсная последовательность А от датчика 2 расхода поступает в блок 15 коррекции на первый вход блока 9 вычитания и проходит на его выход, откуда она поступает на первый вход преобразователя 7. На выходе преобразователя 7 появляется серия импульсов, число которых пропорционально температуре. Датчик 5 температуры подключен к второму входу преобразователя 7. Так как выход преобразователя 7 соединен с входом делителя 8 с коэффициентом деления и , то через П импульсов, поступивших на вход делителя 8, на его выходе появляется .один импульс, последний поступает на второй вход блока -9 вычитания, в котором последовательность импульсов А, поступающая от датчика 5 на его первьй вход, уменьшается на единицу. Далее процесс повторяется. Количество импульсов в единицу времени Нд , поступающих на первый)вход блока 9 вычитания связано с NB уравнением где 1 - температура потока; ЭД - коэффициент пропорциональности между температурой потока и количеством импуль сов в единицу времени на вы ходе преобразователя 7 при поступлении на первый вход этого преобразователя одног импульса последовательности В. Скорректированная по температуре .в блоке 15 коррекции последовательность импульсов В корректируется далее по газовыделению, зависящему от перепада давления. Для этого импульсная последовательность В с выхода блока вычитания 9 подается н вход преобразователя 10, который умножает количество импульсов за ед ницу времени Kg на коэффициент К коррекции по газовыделению жидкой фазы потока, связанный с нелинейной функциональной зависимостью с перепадом давления в линии К (лР). На выходе преобразователя 10 получается откорректированная последова тельность импульсов С, количество импульсов за единицу времени которо пропорционально произведению NgKC M-Ne«K, где М - постоянный коэффициент, зависящий от конструктивного исполнения преобразователя 10. Частотный сигнал с датчика 6 перепада давления, поступает на первы вход счетчика 11, на второй вход которого поступает импульс стандарт ной длительности TC от блока 12 управления. Счетчик 11 подсчитывает84поступающих от количество импульсов датчика за это время. После того, как импульс на первом выходе блока 12 управления закончится, на втором его выходе вырабатьшается импульс разрешения, который подается на вход блока 13 памяти. Этот импульс-разрешает переписывать число из счетчика 11 в блок 13 памяти в параллельном коде. Шифратор 14 преобразует число, пропорциональное перепаду давления, из блока памяти 13 в число, пропорциональное коэффициенту коррекции жидкой фазы потока К, и передает его в параллельном коде на установочные входы преобразователя 10 Преобразователь 10 работает циклично. После окончания цикла преобразования на первом выходе преобразователя 10 образуется импульс, который поступает на вход блока 12 управления. Блок 12 организует работу счетчика 11 и блока 13 памяти таким образом, что сразу после подсчета счетчиком 11 количества импульсов от датчика 6 за время Т. число из него переписывается в блок 13 памяти, счетчик 11 обнуляется, и начинается новый счет. Запись в буферную память осуществляется после полного подсчета счетчиком 11 импульсов от датчика 6 за время Т(. после окончания цикла преобразования преобразователем 10. Если к моменту окончания гщкла преобразования преобразователем 10 счетчик 11. окажется обнуленным, то в блоке памяти 13 сохраняется предьщущее значение. Использование предлагаемого устройстЬа позволяет повысить точность измерения жидкости с учетом газовыделения на базе серийных расходомеров. уг- 4W /ov 2 JР Жидкость + газ 4 7-Г Жидкость 5 , Жиакосты- газ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА НЕФТЕГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ, содержащее газосепаратор с входным патрубком, на котором установлено запорное устройство, выходным патрубком газа и выходным патрубком жидкости, на котором установлен расходомер, а также прибор контроля температуры нефти и вторичньй прибор с блоком коррекции, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения расхода нефти, в него дополнительно введены второй блок коррекции и датчик перепада давления, подключенньш к входу запорного,устройства и к выходному патрубку жидкости газосепаратора и подсоединенСО ный через второй блок коррекции к вторичному прибору, а выходной патрубок газа подсоединен к выходу расходомера.