УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ГАЗОВЫХ И ГАЗОКОНДЕНСАТНЫХ СКВАЖИН Советский патент 1996 года по МПК E21B47/00 

Изобретение относится к газодобывающей промышленности и может быть использовано для контроля за режимом работы эксплуатационных скважин при разработке газовых и газоконденсатных месторождений.

Цель изобретения повышение надежности устройства в работе и предотвращение выпуска газа в атмосферу.

На чертеже показана принципиальная схема устройства.

Устройство для газодинамических исследований газовых и газоконденсатных скважин содержит корпус 1, блок 2 предварительной очистки газа, блок 3 основной очистки газа, технологическую линию 4, входной лопаточный закручивающий элемент 5, направляющий патрубок 6, установленный с возможностью вращения вокруг своей продольной оси, тарелки 7, щели 8, перфорированный зажимной кожух 9, щели 10 блока предварительной очистки и перфорированный каркас 11, лопаточный закручивающий элемент 12, фильтрующий элемент 13, измеритель 14 расхода газа, перфорированный защитный кожух 15, окна 16 блока основной очистки, сборники жидкости и механических примесей блоков, каждый из которых выполнен в виде двух коаксиально установленных, сообщающихся между собой цилиндрических сосудов 17-20 (контейнеры-измерители) с фильтроэлементами 21-24 и обратными клапанами 25-28, быстросъемными соединениями 29-34, патрубками 35 и 36 для отвода газа, вентилями 37-40, манометрами 41-44. Внутренние из коаксиально установленных цилиндрических сосудов 45, 46 выполнены из металлических сеток (сетчатые сборники механических примесей). Направляющий патрубок 6 установлен в защитном кожухе 9 и выполнен в виде перфорированного усеченного конуса с закрепленными на его внешней поверхности тарелками 7 под углом к его продольной оси. Перфорированный защитный кожух блока предварительной очистки газа выполнен в виде усеченного конуса, установленного меньшим основанием со стороны большего основания направляющего патрубка 6. Сборник жидкости и механических примесей блока основной очистки газа соединен с его полостью до измерителя 14 расхода газа.

Устройство работает следующим образом.

Поток газа от скважины пропускают по технологической линии 4 через установку в газопровод. Поток газа, проходя через входной лопаточный закручивающий элемент 5 (лопастной завихритель потока), закручивается и вращает направляющий патрубок 6, выполненный в виде перфорированного усеченного конуса с закрепленными на его внешней поверхности тарелками 7 под углом к горизонтальной оси конуса, равным углу выхода потока с лопаток закручивающего аппарата. Капельная жидкость и механические примеси, вращаясь вместе с потоком газа под действием центробежных сил, отбрасываются на внутреннюю стенку вращающегося конуса 6. За счет соотношения диаметров входа и выхода 1: 0,8 по длине вращающегося конуса достигается постоянство скорости газового потока по всей длине блока предварительной очистки, а следовательно, повышается эффективность отделения жидкости и механических примесей. Вращение направляющего конуса 6 позволяет равномерно распределить отделенную от газа жидкость и механические примеси по всей внутренней поверхности, предотвращая возможность их вторичного уноса и тем самым повышая эффективность сепарации первой ступени, особенно в случае внезапных прорывов пачек жидкости с забоя скважины (помпажного режима). При этом предотвращается разрушение фильтрующего элемента 13 блока основной очистки, а следовательно, повышается надежность работы устройства.

Наличие щелей 8 по всей поверхности вращающегося конуса 6 позволяет более эффективно отводить жидкость и механические примеси. Тарелки 7, закрепленные на внешней поверхности конуса 6 под углом к его горизонтальной оси, равным углу выхода потока с лопаток закручивающего аппарата 5, позволяют направить отделенную жидкость и механические примеси по плоскости вращения потока на внутреннюю поверхность кожуха 9 с перфорированными щелями 10, повышая эффективность удаления жидкости и механических примесей из устройства, а также предотвращая скопление и возможный прорыв на выходе из блока предварительной очистки. Выполнение защитного кожуха 9 в виде усеченного конуса с увеличением диаметра от входа к выходу потока позволяет повысить эффективность удаления жидкости из устройства и предохранить корпус от преждевременного разрушения, тем самым повысив надежность устройства.

После предварительной очистки поток газа направляется в блок основной очистки, вторично закручивается лопаточным закручивающим элементом 12, и пройдя через блок фильтрующих элементов 13 тонкой очистки, поступает на стандартный диафрагменный измеритель 14 расхода "сухого" газа. Жидкость и механические примеси отводятся за предохранительный кожух 15 через окна 16, расположенные по всей его длине. Поток газа после измерителя расхода 14 направляется по газопроводу на УКПГ.

Точность замера расхода газа обеспечивается его постоянным фазовым состоянием за счет качественной очистки. Отделенные от потока газа в предварительной и основной ступенях очистки жидкость и механические примеси поступают в контейнеры-измерители 17-20, конструкция которых позволяет более точное определение их количества.

Часть поток газа в блоках предварительной очистки и основной очистки направляется через контейнеры-измерители 17-20, предотвращая засорение съемных сетчатых сборников механических примесей 45, 46. Газ через фильтроэлементы 21-24 возвращается в основной поток до места замера общего расхода, повышая тем самым точность измерений и предотвращая выпуск газа в атмосферу.

Контейнеры-измерители 17-20, оснащенные обратными клапанами 25-28, быстросъемными соединениями 29-32 и патрубками отвода газовой фазы 35, 36, позволяют производить измерение количества жидкости и механических примесей без остановки скважины и выпуска газа в атмосферу.

При измерении объемов примесей клапаны 25-28 и вентили 37, 38 закрываются, вентили 39, 40 открываются с одновременным контролем давления манометрами 41-44. Быстросъемные соединения 29-34 позволяют оперативно осуществлять монтаж и демонтаж контейнеров-измерителей.

Изобретение относится к газодобывающей промышленности и может быть использовано для контроля за режимом работы эксплуатационных скважин при разработке газовых и газоконденсатных месторождений. Цель - повышение надежности устройства в работе и предотвращение выпуска газа в атмосферу. Устройство включает установленные в корпусе блоки предварительной и основной очистки газа, измеритель расхода газа и сборники жидкости и механических примесей. Блок предварительной очистки содержит входной лопаточный закручивающий элемент, перфорированный защитный кожух в виде усеченного конуса с закрепленными на его внешней поверхности тарелками под углом к продольной оси и установленного с возможностью вращения вокруг этой оси, защитный кожух меньшим основанием конуса установлен со стороны большего основания конуса направляющего патрубка. Блок основной очистки содержит лопаточный закручивающий элемент и установленные в перфорированном защитном кожухе цилиндрический фильтрующий элемент на перфорированном каркасе. Сборники жидкости и механических примесей выполнены в виде двух сосудов с обратными клапанами, сообщающихся между собой и с полостью блоков предварительной и основной очистки газа через обратные клапаны. Сосуды, соединяющиеся с полостями блоков, выполнены в виде коаксиально расположенных один в другом цилиндров, внутренний из которых выполнен из металлической сетки. Оба сосуда сборника жидкости и механических примесей блока предварительной очистки соединены с полостью блока основной очистки, а оба сосуда сборника жидкости и механических примесей блока основной очистки - с полостью устройства перед измерителем расхода газа. 1 ил.

Устройство для газодинамических исследований газовых и газоконденсатных скважин, включающее установленные в корпусе блоки предварительной и основной очистки газа, измеритель расхода газа и сборники жидкости и механических примесей блоков предварительной и основной очистки газа, блок предварительной очистки содержит входной лопаточный закручивающий элемент, перфорированный защитный кожух с установленным в нем направляющим патрубком, блок основной очистки содержит лопаточный закручивающий элемент и установленные в перфорированном защитном кожухе цилиндрический фильтрующий элемент на перфорированном каркасе, измеритель расхода газа соединен с блоком основной очистки газа, сборники жидкости и механических примесей соединены с полостями блоков предварительной и основной очистки газа, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства в работе и предотвращения выпуска газа в атмосферу, направляющий патрубок блока предварительной очистки газа установлен с возможностью вращения вокруг его продольной оси и выполнен в виде перфорированного усеченного конуса с закрепленными на его внешней поверхности тарелками под углом к его продольной оси, перфорированный защитный кожух блока предварительной очистки газа выполнен в виде усеченного конуса, установленного меньшим основанием со стороны большего основания направляющего патрубка, сборник жидкости и механических примесей блока основной очистки газа соединен с его полостью до измерителя расхода газа, причем сборник жидкости и механических примесей каждого блока очистки газа выполнен в виде двух коаксиально установленных сообщающихся между собой цилиндрических сосудов с обратными клапанами, а внутренний из коаксиально установленных цилиндрических сосудов выполнен из металлической сетки.