Устройство для регулирования расхода ингибитора гидратообразования в шлейфе газовой скважины Советский патент 1978 года по МПК G05D7/06 

новка датчика расхода на газопроводсг высокого давления усложняет конструкцию и эксплуатацию регулятора. Особые осложения возникают тогда, когда несколько скважин объединяются в куст, В этих случаях шлейф каждой скважины находится на значительном расстояния (2-12 км) от газосборного пункта. Подвод ингибитора к кусту скважин осуществляется по одному/ трубопроводу, из которого ингибитор распределяется по шлейфам скважин. В этом, случае установка датчиков расхода газа на каждом шлейфе, вдали от обслуживающего персонала, существенно понижает надежность устройства.

Целью изобретения является повышение надежности и упрощение устройства для регулирования расхода ингибитора гидратообразования, в шлейфе газовой скважины.

Эта цель достигается; тем, что в нем установлены вентиль и в выходной камере-второй чувствительный элемент, кинематически связанный с первым чувствительным элементом, причем плотность второго чувствительнго элемента через вентиль подключена к каналу подвода ингибитора гидрато-образования в шлейф газовой скважины

Схема устройства представлена на чертеже. ,

В корпусе 1 выполнены входной канал 2 и канал подвода 3 ингибитора гидратообразования в шлейф газовой скважины 4 и размещен первый чувствительный элемент 5 (например, сильфон), который жестко связан с рагулирующим органом 6 (например, плунжером) . Последний уравновешивается задатчиком - пружиной 7 при помощи регулировочного винта. Чувствительный элемент 5 разделяет корпус на входную 8 и выходную 9 камеры. В корпусе выполнен канал 10, служащий для уравновешивания регулирующего органа 6. Между входной 8 и выходной 9 камерами установлен дроссель 11 с постоянным проходным сечением.

В выходной камере 9 расположен второй чувствительный элемент 12 (сильфон), кинематически соединенный посредством передаточного механизма состоящим из рычагов 13 и 14, подвижной опоры 15 и настроечного винта 16 с первым чувствительным элементом 5.

Чувствительный элемент 12 образует с корпусом 1 запоминающую полость 17, соединенную каналом 18 с каналом 3. На каналах 18 и 3 установлены соответствующие вентили 19 и 20.

Устройство работает следующим образом. .

Перед включением устройства открывают вентили 19 и 20. В запоминающ полости 17 и KciMepe 9 устанавливаетс одинаковое давление газовой среды. После этого вентиль 19 закрывают,

е результате чего в полости 17 запоминается давление/ соответствующее определенному расходу газа в шлейфе скважины, и на входной канал 2 устройства подается ингибитор гидратообразования, который проходит через отверстие, образованное этимканалом и регулирующим органом 6, во входную камеру 8. Из камеры 8 ингибитор гидратообразования поступает по каналу 10 через дроссель 11 в выходную камеру 9 и далее через канал 3, вентиль 20 в шлейф 4 газовой скважины.

Расход ингибитора гидратообразования определяется перепадом давления на дросселе 11, имеющем постоянное проходное сечение. В свою очередь, перепад давления на этом дросселе зависит от суммы сил, приложенных к регулирующему органу 6 пружиной 7 и рычагом 14. В состоянии равновесия сумма этих сил уравновешивается силой, развиваемой чувствительным элементом 5 под действием перепада давления на дросселе 11.

.В первоначальный момент, когда давления в запоминающей полости 17 и камере 9 равны, усилие со стороны рычага 14 равно нулю. Перепад давления на дросселе 11 в этом случае зависит только от усилия, развиваемого пружиной 7. При увеличении, например, давления ингибитора на входе в устройство чувствительный элемент 5 перемещает регулирующий орган 6 влево, при этом отверстие, образованное входным каналом 2 и регулирующим органом 6, уменьшается, и давление в входной камере 8 падает.

В состоянии равновесия, когда усилия, развиваемые пружиной 7 и чувствительньзм элементом 5 от образованного на нем перепада давления, уравниваются, давление во входной камере 8 устанавливается таким, что перепад давления на дросселе 11 и расход ингибитора установятся равными первоначальным, значениям При уменьшении давления ингибитора гидратообразования давление во входной камере 8 уменьшается, и регулирующий орган 6 под действием пружины 7 перемещается вправо, открывая входное- отверстие до тех пор, пока давление во входной камере 8 не возрастет до величины, обеспечивающей прежний перепад давления на дросселе 11. Изменяя усилие натяга сжатия) пружины 7 при помощи винта, устанавливают требуемый перепад давления на дросселе 11, а, следовательно, и расход ингибитора гидратообразования, соответствующий первоначальному .расходу газа в шлейфе 4 скважины.

При изменении расхода газа давление в выходнбй камере 9 изменяется. .Это приводит к изменению усилий, приложенных к чувствительным элементам 5 и 12. При этом изменение усилия, приложенного к чувствительному элементу 5 от изменения давления в вы ходной камере 9 не приводит к изменению перепада давления на дросселе 11. Например, при увеличении давления в камере 9 перепад давления на дросселе 11 уменьшается. Это приводи к перемещению чувствительного элемен та .5 и регулирующего органа 6 вправо г открытию входного отверстия и ув личению давления в камере 8. В сост янии равновесия перепад давления на дросселе 11 устанавливается прежним. При уменьшении давления в камере 9 процесс происходит в обратном порядк Изменение усилия, приложенного к чувствительному элементу 12 и вызва ного изменением давления в выходной камере 9, приводит к изменению пере пада давления на дросселе 11, а следовательнр, к изменению расхода инги битора гидратообраэования. При уве личении давления (относительно первоначального значения, запомненного в полости 17) усилие, приложе ное к чувствительному элементу 12, направлено влево. Через рычаги 13, 14, подвижную опору 15 часть этого усилия передается чувствительному эл менту 5. Это приводит к перемещению чувствительного элемента 5 и связан ного с ним регулирующего органа 6 влево, уменьшению расхода ингибитор гидратообразования и перепада давления на дросселе 11. Так как увеличение давления в выходной камере 9 вызвано уменьшением расхода .газа в шлейфе газовой скважины, то пропорци нальное уменьшение расхода ингибитора гидратообразования говорит о том, что устройство обеспечивает изменение расхода ингибитора гидратообразования в соответствии с изменением расхода газа. Коэффициент пропорциональности настраивается перемещением подвижной опоры 15 при помощи винта 16. При увеличении расхода газа давление в шлейфе 4 скважины и в камере 9 уменьшается. Под действием большего давления, запомненного в полости 17, усилие, развиваемое чувствительным элементом 12, направлено вправо. Под действием этого усилия, приложенного через передаточный механизм к чувствительному элементу 5, регулирующий орган 6 перемещается вправо. При этом.расход ингибито ра гидратообразования и перепгщ давления на дросселе 11 увеличиваются. в состоянии равновесия усилия, приложенные к чувствительному элементу 5 со стороны чувствительного элемента 12 и увеличившегося перепада давления на дросселе 11, буд равны, но противоположно направлены, а расход ингибитора возрастет на величину, пропорциональную увеличению расхода газа. Таким образом, устройство обеспечивает изменение расхода ингибитора гидратообразования, вводимого в шлейф газовой скважины, в соответствии с изменением расхода газа. При этом датчик расхода газа не используется. Предложенное техническое решение. упрощает устройство, повышает его надежность, в результате чего уменьшается интегральный расход дорогостоящего ингибитора гидратообразования, уменьшаются эксплуатационные расходы (особенно при установке устройств на шлейфах сквакуст), жин, объединенньо: в уменьшается вероятность загидрачивания работающих сквгшин куста аварийных остановках одной или нескольких скважин этого куста. Формула изобретения Устройство для регулирования расхода ингибитора гидратообразования в шлейфе газовой скважины, содержащее корпус с входной и выходной камерами с размещенным между ними первым чувствительным элементом,, жестко соединенным с регулирующим органом, связанным с задатчиком, входная и выходная камеры, между которыми установлен дроссель, подключены к входному, каналу устройства и каналу подвода ингибитора гидратообразования в шлейф газовой скважины, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и повышения его надежности, в нем установлены вентиль и в выходной камере второй чувствительный элемент, кинематически связанный с первым чувствительным элементом, причем полость второго чувствительного элемента через вентиль подключена к каналу подвода ингибитора гидратообразования в шлейф газовой скважины. Источники информации, принятые о внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство СССР 393731, кл. G05 В 7/01, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР 443369, кл. G05 В 7/00, 1973.

te

n a

T-« e