Замерная установка Советский патент 1976 года по МПК E21B39/00 E21B47/10 

1

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для использования в нефтяной промышленности для измерения дебитов нефтяных скважин.

Известны замерные установки, содержащие сепаратор, нефтяную и газовую линию, общий коллектор, счетчик жидкости, регулятор уровня, выполненный в виде поплавкового механизма и расположенного на газовой линии клапана, снабженного позиционной приставкой, регулятор расхода жидкости, включающий расположенный на нефтяной линии клапан с позиционной приставкой.

Недостаток известной замерной установки состоит в том, что она не обеспечивает работу турбинного счетчика в оптимальном режиме при измерении различных по величине дебитов нефтяных скважин.

Целью изобретения является повыщение точности измерения и расширение диапазона измерения дебитов нефтяных скважин.

Для достижения этой цели в предлагаемой замерной установке регулятор расхода жидкости снабжен датчиком перепада давления с упругим чвуствительным элементом, расположенным в трубопроводе, соединяющем газовую зону сеператора с общим коллектором.

Датчик перепада давления может быть связан, например, с помон1ью кулачков с

расположенным на газовой линии клапаном регулятора уровня.

На чертеже изображена схема предложенного устройства.

Замерная установка состоит из сеператора 1, который содержит емкость 2, счетчика жидкости 3, регулятора уровня, состоящего из поплавкового механизма 4, клапана 5, позиционной приставки - свободно падающего

груза 6, регулятора расхода жидкости, состоящего из корпуса 7 датчика перепада давления с упругим чувствительным элементомпружиной 8, клапана 9, позиционной приставки - свободно падающего груза 10.

Кулачковая муфта 11 жестко соединена с осью поплавкового механизма 4, муфта 12 свободно посажена на оси 13 и жестко соединена рычагом 14 с грузом 6, муфта 15 жестко соединена с осью 16 клапана 5.

В корпусе 7 расположены: мембрана 17, диск 18, пружина 8, шток 19, гильза 20, зубчатая рейка 21, зубчатое колесо 22, регулировочные винты 23. Мембрана 17 закреплена в корпусе 7 и соединена с диском 18 и штоком 19. Зубчатая рейка 21 жестко соединена со штоком 19 и находится в зацеплении с зубчатым колесом 22. Шток 19 имеет возможность осевого перемещения в направляющих 24 и 25.

Пружина 8 расположена между диском 18 и гильзой 20. С помощью регулировочных винтов 23 гильза имеет возможность осевого перемещения в корпусе 7, чем достигается регулирование величины сжатия пружины 8 и усилия на мембрану 17.

Кулачковая муфта 26 и муфта 27 соединены с осью 28 зубчатого колеса 22, причем муфта 27 жестко соединена рычагом 29 с грузом 10, а муфта 30 жестко соединена с осью 31 клапана 9.

Кулачковая муфта 32 жестко соединена с осью 28, а муфта 33 - с осью 16.

Корпус 7 датчика перепада давления вмонтирован в трубопровод 34, соединяющий газовую зону сепаратора 1 с большим коллектором 35.

Счетчик жидкости 3 и клапан 9 расположены на нефтяной линии 36, а клапан 5 - на газовой линии 37. Сепаратор оборудован приемной линией 38.

Замерная установка работает следующим образом.

Продукция нефтяной скважины по приемной линии 38 поступает в сепаратор 1, в котором происходит отделение газа от жидкости.

В период пакопления порции жидкости газ поступает через клапан 5 по газовой линии 37 в общий коллектор 35, а жидкость стекает в емкость 2. Так как перепад давления между сепаратором 1 и общим коллектором 35 отсутствует, пружина 8 датчика перепада давления находится в исходном положении, при этом клапан 9 закрыт. При достижении заданного уровня жидкости груз 6, приводимый в действие поплавковым механизмом 4, закрывает клапан 5. При дальнейшем поступлении нефти и газа между сепаратором 1 и общим коллектором 35 создается необходимый перепад давления, под действием которого датчик перепада давления приводит в действие груз 10 и открывает клапан 9, осуществляя подачу жидкости через счетчик жидкости 3 с оптимальным расходом.

При достаточном количестве поступающего газа, а следовательно, и достаточном перепаде давления, подача жидкости через счетчик производится до нижнего заданного уровня, когда груз 6 под действием поплавкового механизма 4 открывает клапан 5. После этого перепад давления снимается с замерной установки, клапан 9 с помощью датчика перепада давления закрывается, и цикл наполнения емкости повторяется.

При количестве поступающего газа, недостаточном для осуществления подачи жидкости до нижнего заданного уровня и характерном для малодебитных скважин и высокообводненных или высоковязких нефтей, со снижением перепада давления до нижнего заданного предела, соответствующего нижнему пределу измерения счетчика, датчик перепада

давления закрывает клапан 9 на нефтяной линии, после чего повторяется цикл накопления жидкости при закрытом клапане 5 на газовой линии.

5 При чрезмерном количестве последующего с нефтью газа, с возрастанием перепада давления датчик перепада давления с помощью кулачковых муфт 32 и 33 приоткрывает клапан 5, который выпускает избыток газа в об10 щий коллектор 35.

При измерении высокодебитных скважин с высоковязкими нефтями давление, необходимое для подачи жидкости через счетчик, устанавливается автоматически, так как при

15 возможном повыщепии уровня жидкости, обусловленном повышенными гидравлическими сопротивлениями, клапан 5 прикрывается с помощью поплавкового механизма 4, осуществляя пропорциональную подачу жидкости

20 через счетчик.

При отсутствии поступления с жидкостью газа замерная установка переходит на режим работы только с помощью регулятора расхода. При этом клапан 5 в процессе измерения

25 дебита закрыт, а поплавковый механизм 4 не достигает нижнего заданного уровня жидкости. В этом случае создание заданного перепада давления происходит при закрытых клапанах 9 и 5 только за счет сжатия газового

30 пространства сепаратора накапливаемым объемом жидкости. Последующая подача жидкости малодебитных скважин через счетчик жидкости 3 с оптимальным расходом через открытый клапан 9 происходит при снижении

5 перепада давления до допустимой величины за счет расщирения газового пространства сепаратора. А подача жидкости высокодебитных скважин происходит пропорционально при постоянном давлении в сепараторе.

Формула изобретения

1. Замерная установка, содержащая сепаратор, нефтяную и газовую линии, общий коллектор, счетчик жидкости, регулятор уровня, выполненный в виде поплавкового механизма и расположенного на газовой линии клапана, снабженного позиционной приставкой, регулятор расхода жидкости, включающий расположенный на нефтяной линии клапан с позиционной приставкой, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения диапазона измерения, регулятор расхода жидкости снабжен датчиком пе5 репада давления с упругим чувствительным элементом, расположенным в трубопроводе, соединяющем газовую зону сепаратора с общим коллектором. 2. Установка по п. 1, отличающаяся

тем, что датчик перепада давления связан, например, с помощью кулачков с расположенным на газовой линии клапаном регулятора уровня.