Устройство для воспроизведения расходов газожидкостной продукции нефтяных скважин Советский патент 1989 года по МПК E21B47/10 

Фиг.1

блок А создания расхода газа, ресивер 5, блок 6 стабилизации и регулирования расхода газа, блок 7 измерения расхода газа, блок 8 демпфирования, блок 16 смешения жидкости и газа, блок 17 смешения нефти и воды, узел 18 испытательных линий, блок 19 регулирования давления и отстойник 20, Линия нефти и воды включает блоки 9, 10 создания расходов нефти и воды, блоки 11, 12 стабилизации и регулирования расходов, блоки 13, 14 измерения расходов, .узел 15 переключения потоков нефти и воды, Устр-во позволяет создавать трехкомпонентные потоки газа, нефти и воды. До смешения в однокомпонентном потоке стабилизируется и измеряется расход, пропоступают через узел 15 переключе в блок 16, В последнем производит смешение газа и жидкости. Рабочее давление в узле 18 испытательных ний поддерживается блоком 19, кот выполнен в виде сепарационной емк ти с ветвями регулирования давлен и уровня. Газ из сепарационной ем

д ти блока 19 поступает в емкость 1 а жидкость сливается в отстойник В последнем она разделяется на не и воду и поступает в емкости 2 и Точность воспроизведения расходов

5 компонентов достигается за счет н зависимой работы линий. Применени устр-ва позволяет использовать ср ства измерения, удовлетворяющие т бованиям проведения эксперимента

изводится демпфирование. Потоки нефти 20 поверки средств измерений, 2 з,п, и воды смешиваются в блоке 17 либо ф-лы, 4 ил.

поступают через узел 15 переключения в блок 16, В последнем производится смешение газа и жидкости. Рабочее давление в узле 18 испытательных линий поддерживается блоком 19, который выполнен в виде сепарационной емкости с ветвями регулирования давления и уровня. Газ из сепарационной емкости блока 19 поступает в емкость 1, а жидкость сливается в отстойник 20, В последнем она разделяется на нефть и воду и поступает в емкости 2 и 3, Точность воспроизведения расходов

компонентов достигается за счет независимой работы линий. Применение устр-ва позволяет использовать средства измерения, удовлетворяющие требованиям проведения эксперимента или

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности. Цель - повышение точности воспроизведения путем создания нефтеводогазовых потоков с заданными соотношениями компонентов и их расходов. Устр-во содержит емкости 1-3 для газа, нефти и воды, блок 4 создания расхода газа, ресивер 5, блок 6 стабилизации и регулирования расхода газа, блок 7 измерения расхода газа, блок 8 демпфирования, блок 16 смешения жидкости и газа, блок 17 смешения нефти и воды, узел 18 испытательных линий, блок 19 регулирования давления и отстойник 20. Линия нефти и воды включает блоки 9, 10 создания расходов нефти и воды, блоки 11, 12 стабилизации и регулирования расходов, блоки 13, 14 измерения расходов, узел 15 переключения потоков нефти и воды. Устр-во позволяет создавать трехкомпонентные потоки газа, нефти и воды. До смешения в однокомпонентном потоке стабилизируется и измеряется расход, производится демпфирование. Потоки нефти и воды смешиваются в блоке 17 либо поступают через узел 15 переключения в блок 16. В последнем производится смешение газа и жидкости. Рабочее давление в узле 18 испытательных линий поддерживается блоком 19, который выполнен в виде сепарационной емкости с ветвями регулирования давления и уровня. Газ из сепарационной емкости блока 19 поступает в емкость 1, а жидкость сливается в отстойник 20. В последнем она разделяется на нефть и воду и поступает в емкости 2 и 3. Точность воспроизведения расходов компонентов достигается за счет независимой работы линий. Применение устр-ва позволяет использовать средства измерения, удовлетворяющие требованиям проведения эксперимента или поверки средств измерений. 2 з. п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано для воспроизведения расходов нефтяных скважин.

Цель изобретения - повьшгение точности воспроизведения путем создания нефтеводогазовых потоков с заданным соотношением компонентов и их расходов.

На фиг, 1 приведена структурная схема устройства для воспроизведения расхода газожидкостной продукции нефтяных скважин; на фиг, 2 - схема блока измерения расхода; на фиг, 3 - гидравлическая принципиальная схема блока смещения нефти и воды; на фиг, 4 - схема блока регулирования давления газожидкостного потока.

Устройство для воспроизведения расхода газожидкостной продукции неф- тяных скважин содержит емкости 1, 2, 3 для газа, нефти и воды соответственно, блок 4 создания расхода газа, рессивер 5, блок 6 стабилизации и регулирования расхода газа, блок 7 измерения расхода газа, блок В демпфирования, блоки 9, 10 создания расхода нефти и воды, блоки 11, 12 стабилизации и регулирования расхода нефти и воды, блоки 13, 14 измерения расхода нефти и воды, узел 15 переключения потоков нефти и воды, блок 16 смешения жидкости и газа, блок 17 смешения нефти и воды, узел 18 испы

0

5

0

5

0

тательных линий, блок 19 регулирования давления, отстойник 20,

Емкости 1, 2, 3 для газа, нефти и воды соединены с линиями воспроизведения расходов, соответственно газа, нефти и воды, а конкретно с соответствующими блоками 4, 9, 10 создания расхода.

Линия воспроизведения расхода газа содержит последовательно соединенные блок 4 создания расхода (компрессор), рессивер 5, блок 6 стабилизации и регулирования расхода, блок 7 измерения расхода, блок В демпфирования. Имеется обратная связь от блока 7 измерения расхода к блоку 6 стабилизации и регулирования расхода. Линии воспроизведения нефти и воды содержат последовательно соединенные блоки 9, 10 создания расходов (насосы), блоки 11, 12 стабилизации и регулирования расходов, блоки 13, 14 измерения расходов нефти и воды соответственно. Имеет место обратная связь от блоков

13и 14 измерения расходов нефти и воды к блокам 11 и 12 стабилизации

и регулирования расхода нефти и воды соответственно. От блоков 9, 10 создания расхода нефти и воды, а также от блоков 11, 12 стабилизации и регулирования расхода нефти и воды идут линии сброса жидкости к емкостям 2, 3 для нефти и воды. Выход блока

14измерения расхода воды соединен

10

15

20

25

51490

с первым входом учла 15 переключения потоков нефти н воды. Выход блока 13 измерения расхода нефти соединен с вторым входом узла 15 переключения потоков нефти и воды. Первый и второй выходы узла 15 переключения потоков нефти и воды соединены с первым вхоом блока 16 смешения жидкости и газа. Третий и четвертый выходы узла 15 переключения потоков нефти и воды соединены с блоком 17 смешения нефти и воды, выход которого соединен с первым входом блока 16 смешения жидкости и газа. Второй вход блока 16 смешения жидкости и газа соединен с выходом блока 8 демпфирования, К выходу блока 16 смешения жидкости и газа подключен узел 18 испытательных иний, выход которого соединен с вхоом блока 19 регулирования давления.

В линии газа первый выход блока 19 егулирования давления соединен с первым входом емкости 1 для. газа. В линии жидкости второй выход блока 19 оединен с первым входом отстойника 20 нефть - вода,второй и первый выходы оторого соединены с емкостью 2 для нефти и емкостью 3 для воды.

Блоки 11, 12, 6 стабилизации и ре- 30 гулирования расхода нефти, воды, газа содержат несколько параллельных трубопроводных линий. Для настройки на заданный расход используется трубопроводная арматура как с ручным, так 35 и с дистанционным регулированием (не показано).

Блоки 7, 13, 14 измерения расходов (фиг. 2) сод;;ержат три ветви. Каждая ветвь состоит из последовательно включенных фильтра-газоотделителя 21, первого переходного патрубка 22, первого прямолинейного участка 23 трубопровода, преобразователя расхода 24, второго прямолинейного участка трубопровод а 25, второго переходного й трубка 26.

Блок демпфирования 8 содержит обратный клапан и узел демпфирования (не показан).

Узел 15 переключения потоков нефти и газа выполнен в виде соответствующей обвязки трубопроводной арматуры, включающей задвижки, задвижки сэлект40

45

50

роприводом, шаровые краны, клапаны и т.п. (не показано).

Блок 16 смешения жидкости и газа содержит два смесителя. Смеситель содержит металлическую трубу, имею0

5

0

5

0

0 5

0

5

0

5

2676

щую отверстия, равномерно распреде- ленные по длине и окружности. Труба размещена внутри камеры. С внешней стороны трубы через отверстия газ подается внутрь трубы, где движется жидкость. Смесители отличаются диаметрами труб и диаметрами отверстий в них,чем достигается расширение диапазона расходов газожидкостной смеси (не показано).

Блок 17 смешения нефти и воды |(фиг. 3) содержит насос 27,.к выходу которого подсоединен обратный клапан 2Я, обводную линию с первой задвижкой 29, вторую задвижку 30. I

Узел 18 испытательных линий содержит комплект сменных испытательных трубопроводных линий с различными диаметрами условного прохода (не показано) .

Блок 19 регулирования давления содержит ветви регулирования давления и уровня (фиг. 4). Ветвь регулирования давления включает в себя преобразователь 31 давления, подключенньй к регулятору 32 давления, выход которого подсоединен к исполнительному механизму регулирующ1его клапана 33. Ветвь регулирования уровня включает в себя преобразователь 34 уровня, подключенный к измерительному блоку 35. Измерительньш блок 35 подсоединен к регулятору 36 уровня, выход которого подключен к исполнительному механизму регулирующего клапана 37. Ветви регулирования подсоединены к выходным патрубкам сепарационной емкости 38.

Устройство работает следую;цим образом.

Компоненты газожидкостного потока газ, нефть и вода поступают в блоки 4, 9, 10 -создания расхода из емкостей 1, 2, 3. При этом часть нефти и воды из блоков 9, 10 может быть возвращена в емкости 2 и 3 по линиям сброса. После блока 4 создания расхода газа газ подается в рессивер 5. Из блоков 5, 9, 10 потоки компонентов поступают в блоки 6, 11, 12 стабшти-г зации и регулирования расхода. Часть потоков нефти и воды из блоков 11, 12 может быть возвращена в емкости 2 и 3 по линиям сброса жидкости.

Из блоков 6, 11, 12 потоки газа, нефти и воды поступают в блоки 7, 13, 14 измерения расхода.

Заданное значение расхода поддерживается блоками 6, 11, 12, используя сигналы, поступающие по обратной связи от блоков 7, 13, 14 измерения расходов. Далее поток газа через блок демпфирования 8 поступает на второй вход блока 16 смешения жидкое ти и газа.

Потоки нефти и воды через узел 15 переключения потоков нефти и воды могут поступать или на входы блока 17 смешения нефти и воды или же раздельно на первый вход блока 16 смешения жидкости и газа.

Для смешения потоки нефти и воды поступают на вход насоса 27, входящего в состав блока 17 смешения нефти и воды и имеющего обводную линию с задвижкой 29. Так как производительность насоса 27 не менее, чем в два раза выше производительности блоков. 9 и 10 создания расхода нефти и воды то это позволяет создать циркуляцию эмульсии через насос 27 до ее подачи на блок 16 смешения жидкости и газа.

С выхода блока 16 смешения жидкости и газа нефтеводогазовая смесь поступает на узел 18 испытательных линий. Рабочее давление в узле 18 испытательных линий поддерживается бло JCOM 19 регулирования давления.

В ветви регулирования давления - (фиг. 4) сигнал с преобразователя 31 давления поступает на регулятор 32, который осуществляет регулирующее воздействие на исполнительный механизм регулирующего клапана 33, с помощью которого поддерживается в сепарационной емкости 38 рабочее давление газожидкостного потока. Заданное значение давления поддерживается при незначительных колебаниях уровне жидкости в сепарационной емкости 38.

Для поддержания уровня используется сигнал с измерительного блока 35, который поступает на регулятор 36, осуществляющий регулирующее воздей- сувие на исполнительный механизм ре- гулирукщего клапана 37.

Из сепарациончой емкости 38 газ через регулирующий клапан 33 направляется в емкость 1 для газа.

Жидкость, вьщелившаяся в сепарационной емкости 38, через регулирующий клапан 37 поступает в отстойник 20, в котором происходит расслоение смеси на нефть и воду. Из отстойника

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

20 нефть и вода направляются в емкости 2, 3 для нефти и Воды.

Высокая точность воспроизведения расходов компонентов достигается за счет независимой работы каждой из трех линий создания расхода. Кроме Toi:o, конструкцией блоков 7, 13, 14 измерения расхода предусмотрена возможность использования для измерения расхода любого из известных (существующих в настоящее время) средств. Это позволяет, в случае необходимости, использовать средства измерения, удовлетворяющее требованиям проведения эксперимента или поверки средств измерений.

Формула изобретения

т

которой соединены соответственно с вторым выходом блока создания расхода нефти и вторым выходом блока стабилизации и регулирования расхода нефти, второй вход которого подключен к второму выходу блока измерения расхода нефти, причем первьй и второй выходы блока измерения расхода газа соединены соответственно с входом блока демпфирования и вторым входом блока стабилизации и регулирования расхода газа,

222k

26

23 2 25 2В

л

23 25 26

т

Фиг. 2

ЧЖ1/

(&tf.4

1А90267 -р

nHXl30

-IX|-

29

HXl-J

фиг.З

Пердый биход

J4

J5

Jff

Второй Выход