Способ управления процессом предупреждения гидратообразования на промысловой установке комплексной подготовки газа Советский патент 1993 года по МПК B01D9/00 G05D27/00 

Изобретение относится к газодобывающей отрасли. Способ предназначен для управления процессом предупреждения гидратообразования на промысловой установке комплексной подготовки газа (УКПГ).

Цель изобретения - повышение экономичности процесса.

От прототипа заявленное техническое решение отличается тем, что измеряют расход ингибитора, плотность газа и перепад давления в безгидратной зоне технологической линии без отбора газа между зонами, рассчитывают соотношение измеренных значений перепада давления и обратно пропорциональное ему соотношение значений плотности газа в гидратной и безгидратной зонах, умножают полученные соотношения и сравнивают с заданным значением, а расход ингибитора коррегируют по отклонению произведения соотношений от заданного значения.

При этом заданное значение произведения соотношений устанавливают на уровне, соответствующем наличию накопленного слоя гидратов на местном нерегулируемом сопротивлении в зоне гидратообразования.

Эти существенные отличительные признаки обусловливают соответствие заявленного технического решения критерию новизна, который дает возможность достичь положительный эффект - повысить экономичность способа управления. В данном случае управление осуществляется по обратной связи с использованием накопленного слоя гидратов в качестве чувствительного элемента датчика, что исключает перерасход ингибитора и повышает экономичность процесса предупреждения гидратообразования.

Перепад давления на местном сопротивлении равен:

АР(.

где Ј - коэффициент местного гидравлического сопротивления; р - плотность газа:

Q - расход газа;

F - площадь поперечного сечения местного сопротивления.

00

со го

о

о

При одинаковых расходах газа через местные сопротивления значение вычисляемого комплекса равно:

„ APi pi fi / F2 -«2 К--7ГРГ757-ЈЛ 7Г

p

Fi

где индекс {„относится к местному сопротивлению в зоне гидратообразования, а индекс 2 - к местному сопротивлению в безгидратной зоне.

Значение комплекса К изменяется при гидратообразовании на первом нерегулируемом местном сопротивлении. При стабилизации комплекса на заданном уровне гидратообразования в опасной зоне не происходит - значения Јi и Fi не изменяются.

Накопленный слой гидратов на первом сопротивлении выполняет функцию чувствительного элемента датчика, обеспечивающего управляемость процесса по обратной связи. При избытке ингибитора происходит разрушение слоя, а при недостатке - его накопление.

На чертеже представлена принципиальная схема реализации способа управления.

Предупреждение гидратообразования производится в технологической линии 1 установки комплексной подготовки газа. На технологической линии 1 в зоне гидратообразования установлено местное нерегулируемое сопротивление 2, а в безгидратной зоне - местное нерегулируемое сопротивление 3, между которыми ответствует отбор газа. На местных сопротивлениях 2 и 3 плотномерами 4 и 5 и дифманометрами 6 и 7 измеряют плотность газа и перепад давления. Расход газа в технологических линиях УКПГ (на схеме показана одна линия) измеряют расходомером 8. Выходы указанных измерительных приборов связаны с управляющим вычислительным комплексом (УВК) 9. который соединен с исполнительным механизмом 10 или локальной системой регулирования расхода ингибитора (на схеме не показана), установленными на линии 11 подачи ингибитора.

Способ реализуется следующим образом. В технологическую линию 1 уменьшают подачу ингиСитора до накопления слоя гидратов на местном сопротивлении 2. образование которого контролируют по росту перепада давления на нем при текущем значении расхода газа. При повышении перепада, например на 20 %, по измеренным значениям плотности и перепада вычисляют значение комплекса К и устанавливают как задание системе его автоматического регулирования, состоящей из датчиков 4-7, УВК 9. корректирующей подачу ингибитора в контуре регулирования из расходомера 8,

УВК 9 и исполнительного механизма 10. Последний изменяет соотношение расход газа - расход ингибитора.

Схема реализуется на основе известных устройств, выпускаемых промышленностью:

расходомеры и плотномеры газа, дифмано- метры, УВК на базе микроконтроллеров в составе АСУ ТП УКПГ и исполнительных механизмов.

КНПО Промавтоматика выпускают

специализированные УВК УК-2 и УНИКОМ для создания АСУ ТП УКПГ. Эти комплексы обеспечивают .все функции в соответствии с.формулой изобретения. Формула изобретения

Способ управления процессом предупреждения гидратообразования на промысловой установке комплексной подготовки газа, включающий измерение расхода газа, перепада давления и плотности в зоне гидратообразования, подачу ингибитора, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности процесса, измеряют расход ингибитора, плотность и перепад давления в безгидратной зоне технологической линии

без отбора газа между зонами, рассчитывают соотношение измеренных значений перепада давления и обратно пропорциональное ему соотношение значений плотности газа в гидратной и безгидрятной зонах, умножают полученные соотношения и сравнивают с заданным значением, а расход ингибитора корректируют по отклонению произведения соотношений от заданного значения.

1

г

Ф

Область использования: газодобывающая отрасль. Сущность способа: измеряют перепад давления и плотность в гидратной и безгидратной зонах. Определяют произведение соотношения перепада давления и обратно пропорционального соотношения плотностей. По рассогласованию с заданным значением корректируют расход ингибитора, 1 ил.