Изобретение относится к области иамерени в гидра.влических установ.ках, в частности, в нефтедобывающей промышленности, где необходимо ировести замер количества поступающей жидкости с нефтяных скважин, т. е. определить дебит.
Дебит скважин с величиной 1 -100 т/сутки характеризуется пульсирующей, скачкообразной нодачей, а с величиной 100-500 т/сутки - более равномерной подачей, что объясняется наличием попутиого газа и схемой сбора нефти и газа на промыслах.
Газожидкостную смесь нефтяных скважнн перед замером разделяют (сепарируют) на две фазы: жидкую и газовую, расход которых измеряют различны мл методами, которые в осHOBiHO.M отличаются Громоздкостью и большим количеством аи-иаратуры, ;как-то регуляторы урозия, сепаратор, расходомер-дебитомер п нр. Такие расходомеры обладают определенным диапазоном действия, тогда как дебит скважин ,колеблет:я в весьма широких пределах и меняется в течение жизни нефтяной скважины.
Также Известны сифонные устройства для регулирования и дозирования ж-идкости. Одиако, они не приспособлены для определения дебита скважин, не обеспечивают требуемого режима Истечеичя. С целью устранения указанных недостатков
предлагается настоящее устройство снфонного типа, иовизна которого заключается в том, что оно снабжено газоотводящим трубОПроводом, вход -которого расположен ниже верхней точки сифонной трубки, но выше ее всасывающего конца, а восходящая ветвь газоотводящего трубопровода усгановлена выше сифонной трубки.
В предлагаемом устройстве для подачи л-:идкости на расхэдомер на замерных групповых устаиов.ках применяется сифонный трубопровод (сифон) в сочетании с газопроводом.
На чертеже нзображена конструкция устройства для регулирования расхода жидкости.
Устройство для иодачи жидкости частично встроеио в сепаратор 1, работающий под давлением и служащий для разделения смеси на жидкую и газовую фазы и накопления жидкости.
Стгстема трубопроводов устройства состоит из газопровода 2, встроенного -вертикально в сепаратор и служащего для транспортировки газа из сепаратора, и сифоиа (сифонного трубопровода) 5, необходимого для истечения жидкости из сепаратора /. Сифон 3, -как гидравлическое устройство - самотечный трубопровод, обладает определенным расходом. В левую всасывающую ветвь сифона 3 встраивается расходомер 4, преаставляющий собой, в частности, скоростной счетчик, имеющий
нижлий Предел измерения, ра;в-ный расходу сифона. Внутри сепаратора / -смонтирована перегородка 5, .необходимая для иаправления нотока поступающей жидкости. Точка А конца газопровода 2 расположена ниже точки В наивььсшей части сифона .3, но выше точки С конца левой всасывающей ветви сифона 3.
В D газопровод 2 ц -сифон 3 соединяются, образуя общий трубоировод, тде вновь происходит смешение жидкой и газовой фаз. Точка Е-наивысшая часть газопровода 2- расположена выше точки В-«аивысшей части сифона 3.
В точ-ке F газожч1дкостиая смесь поступает в сепаратор /, в точ.ке D - покидает. Уровень ЖИ1ДКОСТИ в сосуде / показан -в положении Я-Я.
Уровень жидкости Б сепараторе / колеблет,ся между точкой ,4 .конца газопровода 2 и точкой С конца снфоиа 3. Следовательно, .положение Н-Н является нромежуточным положением уровня жид-кости в сенараторе.
Сеченне М-М является расчетным сечением. Сепаратор, Как сосуд, работающий под давлением, обеапечиБается разлргчной арматурой, контрольно-измернтельныМИ приборами и сепарирующим устройством.
Подача газожидкостной смеси характерна наличием различных режимов: пульсирующего скачкообразного и равномерного.
Газожидкостная смесь, постунив в сенаратор /, разделяется на жидкую и газовую фазы. Жидкая фаза поступает в нижнюю часть сенаратора /, в накопитель. Газовая фаза поступает в верхнюю часть сепаратора 1 и оттуда - в точку А на вход .газопровода 2. По газопроводу 2 таз поступает в точку D и покпдает устройство. На данном этапе снфон 3, как гидравлическое устройство, не дейст1вует, и вход его (точка С) перекрыт уровнем накапливающейся жидкости (положение Я-Я выще точки С). По .мере накопления уровень л ;идкость поднимается до половины К-К. и перекрывает в точке А вход газопровода 2, что легко осуществляется при пульсирующих, скачкообразных подачах нефтескважнн с малым дебитом (1-100 мз/сутки).
Выход газа из сепаратора 1 по газопроводу 2 прекращается. Давление в сепараторе увеличивается, жидкость интеисивио ноднимается по газопроводу 2 и по левой всасывающей ветви сифона 3, через расходомер 4 и начинает перетекать по нравой нисходящей ветви сифона 3 в точку D. Сифон 3, гидравлическое устройство, приводится в действие, так .как жидкостью заполнены обе ветви сифона, и жидкость самотеком переливается из сепаратора / по сифону 3 в точку D с расходом больще, чем приток жидкости в сепаратор /. Уровень жидкости из положения К-К переходит в нижнее, промежуточное положение Я-Я.
рез точку в, высшей «дети сифона 3, которая расположеиа ниже ючки . Жидкость из газопровода 2 под собственным весом стекает в сепаратор /. Вследствие понижения уровня жидкости открывается вход (точка Л) газопровода 2, и газ ностунает из се.паратора в точку D, снижая давление в сенараторе /. Сифон продол/кает действовать (истечение самотеком; необходимый расход снфоиа рассчитывается), пока уровень жидкости не достигает ноложеиия L-L, когда происходит разрыв столба жидкости в сифоне 3 из-за подсоса газа из сепаратора /, а следовательно, и ирекращение работы всего сифонного устройства.
Часть ЖИ1ДКОСТИ, находящаяся в левой всасывающей 1ветви сифона 3, стекает нод собственным весом в сепаратор / и вместе с притоком жидкости в сепараторе образует уровень жидкости Я-Я, расположенный выше точки С
конца сифонного трубопровода 3. Положение Я-Я уровня жидкости не поз.воляет тазу истекать по сифонной трубке 3, и газ продолжает покидать сепаратор 1 только по газопроводу 2. В дальнейшем щикл вновь повторяется.
Количество ж:идкости, прошедшее через сифон 3, замеряется расходомером 4. Если приток жидкости в сепаратор / равномерен и больще самотечного расхода сифона, система
сифонного трубонровода 3 работает как напорный трубопровод: через сифон 3 осуществляется принудительное истечение жидкости с величиной расхода, равной количеству поступающей ж.идкости, т. е. притоку в сепаратор 1.
В этом случае уровень жидкости в положении К-К не перекрывает в точке Л газопровод 2, но в то же время оказывает такое гидравлическое сопротивление истечеиию газа из
сепаратора 1 по газопроводу 2, при котором вся система устройства уравновешивается. При этом устанавливагтся перепад давления между точкой D и сепаратором /, под воздействием которого происходит принудительное нстечение жидкости из сепаратора / по сифонному трубонроводу 3.
Газ,преодолевая местное гидравлпческоесоиротргвление, созданное концом газопровода 2 в тоЧКе Л .и уровнем жидкости (аналогично
местным гидравлическим соиротивлениям вентиля, заслонки Н т. п.), .ноступает в газопровод 2 -и далее в точ.ку D. При этом цпкличности работы устройства не наблюдается, и расходомер 4 постоянно замеряет количество
ироходящей жидкости через трубопровод 3.
ТакиМ образол, дебит нефтескважин, продукция которых имеет пульсирующую подачу, обычно 1-1000 мл/сутки замеряется циклично, что обусловлено расчетО)М сифона 3, а дебит нефтеокважпп, подача которых равномерна, обычно 100-500 Mi/сутки н более, замеряется ностоянным истечением жидкости но сифонному трубопроводу 3, что обусловлено самонастраивающей системой устройства н
Предмет изобретееия
Устройство для регулирО|Ва1-гия рзсхода жидкости, нзпример, при определении дебита скважин, -содержащее сосуд с входным патрубком и с-ифонную трубку, отличающееся тем, что, с целью обеспечения требуемого режима
истечения и повышения TOHHOCTII, оно снаожено газоотводящим трубонроводом, вход которого раснолол ен ниже верхней точки сифонной трубки, «о выше ее ,всасываюш,его конца, а 1БОСходяш,ая ветвь газоотводящего трубопровода установлена выше сифонной трубки.
