•УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ЖИДКОГО ингавиторАВ ЗАТРУБНОЕ ПРОСТРАНСТВО СКВАЖИН Советский патент 1981 года по МПК E21B43/00 

Изобретение относится к устройствам для предупреждения солевых от ложений в газовых скважинах и может наАттл широкое применение на промыслах газовых и газоконденсатных место рождений. Известен автомат для периодическо подачи дозированных объемов жидкости в затрубное пространство скважин, включающий газовую окважину, емкост для хранения раствора, дозировочную емкость, регулируницие клапаны, блок управления клапанами с программным устройством и блок питания систем пневмоавтоматики. Жидкость из емкости для хранения раствора самотеком под воздействием гравитационных сил поступает через открытый запорный кл пан (ВЗ) в дозировочную емкость l. Однако для дозчровки в затрубное пространство используется привозная жидкость и нев10зможно данным устройетвом вьщелить жидкость из газожидкостного потока. Кроме того. В случае использования автомата для дозирования при отрицательных температурах вода замерзает. Известно устройство для ввода жидкости в затрубное пространство, которое предназначено для борьбы с засорением труб в скважине, включающее сепаратор, установленный над устьем скважины и связанный трубопроводами с ее затрубным пространством, теплообменники и запорные клапаны L2. Недостатком устройства является большой объем оборудования, неудобство в обслуживании, необходимость контроля за регулированием реагента. Цель изобретенич - повышение эффективности работы устройства за счет обеспечения автоматического регулирования ввода ингибитора. Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено размещенной под сепаратором промежуточной емкостью, верхняя часть которой через запорный клапан связана с верх ней и нижней частью сепаратора, регулятором.уровня жидкости в сепара торе и блоком управления причем верх няя и нинсняя части промежуточной емкости связа1-1ы через запорный клапан, регулятор уровня жидкости в сепараторе и блок управления с затру ным пространством, а выход регулятора уровня жидкости в сепараторе подключен ко входу блока управления, выходы которого соединены, с запорными клапанами под и над пронежуточнс- ем состью. Кроме того, повьшение эффективнос работы устройства обеспечивается ( чструктив1 ым выполнением сепаратора, в котором в верхней части установлена каплеотбойная решетка . для предотвращения вторичного каплеуиоса, и сепаратор имеет дросселируюидай узел, выполненный в виде лопаточнохО завихрителя, межлопаточные канапы которого образуют конфузоры, а в нижней части установлен конус,На фиг.1 изображена схема предлагаемой установки;на фиг.2 - разрез А-А на фиг,1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг,1. Устройство для ввода жидкого инги битора в затрубное пространство вклю чает сепаратор, в Kqpnyce 1 которого установлено дросселирующее устройство 2, состоящее из двух крышек, нижней и верхней, между которыми нах дится лопаточный завихритель 3, межлопаточные каналы которого образуют конфузоры, а в нижней части установлен конус. В верхней части сепаратор установлена каплеотбойная решетка 4, состоящая из отдельных пластин,которые установлены под углом 0-}5 к образующей дилиндра. В нижней части сепаратора помещен фильтрующий элеMeftT 5, состоящий из конусообразного корпуса и фильтровальной сетки. В верхней части конусообразного корпуса имеется патрубок 6, предназначенный для подачи газа на регенерацию фильтровальной сетки. Сброс отфильтр

ванной воды происходит через запорный клапан 7 в промежуточную емкость 8, размещенную под. сепаратором. Для предотвращения замерзания отсепарированной воды при отрицательных температурах в нижней части сепаратора установлен теплообменник 9 змеевикового типа, через который циркулирует

ХОДИМОСТЬ включать змеевиковые теплообменники для обогрева воды.Регулировочным дросселем 17 пользуются только тогда, когда вихревой сепаратор перегружен отсепарированной жидкостью, В этом случае часть газожидкостного потока пропускают прямо в шлейф. Сепаратор имеет заборный часть газового потока, имеющего температуру 20-30С. В цилиндрическом корпусе промежуточной емкости 8 имеется подводящий и отводящий патрубки, размещены датчики двухпозиционного пневматического регулятора уровня жидкости, для регулирования верхнего и нижнего пределов уровня отсепарированной воды. Для предовтращения возможного попадания вязкой пленки и грязи на датчики в дозировочной емкости устаг новлена специальная защитная перего- , родка 10 с уравнительной трубой. Для предотвращения замерзания отсепарированной воды при отрицательных температурах в нижней части емкости установлен змеевиковый теплообменник 11. Для усиления сигналов датчиков и подачи командного импульса на исполнительные органы запорных клапанов 7 и 12, формирования временной задержки и сброса сигналов с исполнительных органов служит стандартный двухпозиционный пневматический регулятор 13 уровня жидкости. Питание блока 14 управления, который формирует командные сигналы на закрытие и открытие запорных клапанов 7 и 12 осуществляется отсепарированным и осушенным природным газом через газовую магистраль 15, регулятор 1 3 уровня жидкости. Отсепарированный газ в блок подготовки поступает по обвязочному трубопроводу,подготовка газа при этом сводится к понижению давления, что выполняется автоматически, и к его осушке. Устройство имее дополнительную емкость 16, состоящую из корпуса, трубчатой насадки, спирального типа и сердечника-магнитопровода. Корпус и сердечник-магнитопровод выполнены из магнитожесткой стали, трубчатая насадка - из диамагнитного материала. Для создания перепада давления имеются регулируемые дроссели 17 и 18. Дроссель 18 в рабочем положении полностью открыт и им пользуются только тогда, когда возникает необпатрубок 19 для ввода ингибитора в магистраль 20, а затем через запорнь клапан 7 в промежуточную емкость 8, полость которой сообщается с затрубн пространством через газовую магистраль 2 1. Сейаратор,дополнительная емкость 16, запорная арматура и обвязочные трубопроводы теплоизолируются. Установка работает следюуищм обра зом. В статическом состоянии перед началом работы установки положение исп нительных органов, которыми являются напорные клапаны типа КЭП, следующее клапан 7-открыт, а клапан 12-закрыт. Газ высокого давления. (р 30 100 кгс/см ; t 20-30°С) из манифольда газовой скважины по обвязочно трубопроводу направляется в сеперато 1,а затем по входному патрубку 6,пла но обтекая конус, попадает в дросселирующее устройство 2. На лопаточном завихрителе 3 сепаратора газ приобре тает критическую скорость и будучи направленным тангенциально к внутренней цилиндрической полости образу ет восходящий вихревой закрученный поток. При дросселировании в лопаточ ном завихрителе 3 газ охлаждается до . Находящиеся в газе водяные пары (от 1 до 2 г на 1 м газа) конденсируются и выделяются в виде ка.пель. Из образовавшегося после лопаточного завихрителя 3 закрученного восходящего газожидкостного потока под действием центробежных сил вылетают капли жидкости, состоящие из конденсационной воды, которая по своему химическому составу прибли жается к пресной, капель минерализованной пластовой воды и углеводородного конденсата, которые затем ударяются о внутреннюю цилиндрическую поверхность вихревого сепаратора. Каплеотбойные решекти 4, установленные в верхней части на внутренней ци линдрической поверхности сепаратора, образуют пристеночную область, в кот рой отсутствуют вихревые течения газового потока. В застойные зоны межд пластинами, тангенциально к ним, поступают капли, образуя пленку жидкости, которая стекает вниз. Освобожденный от жидкости газовый поток черех выходной патрубок по обвязочному трубопроводу направляется в щлейф, а собранная в нижней части сепаратора жидкость за счет разности удельных весов разделяется на углеводородный конденсат и )зоду. Конденсат по переливному патрубку непрерывно выходит из сепаратора,, смешивается опять с газовым потоком и поступает далее в установку низкотемпературной сепарации, где и отделяется от газа. Отсепарированная вода периодически самотеком, через фильтрующий элемент 5, где освобождается от механических примесей по заборном патрубку 9s через открытый клапан 7 поступает в дозировочную емкость 8. Полость дозировочной емкости через магистраль 20 сообщается с сепаратором 1, по которой происходит выравнивание давления. При достижении отсепарированной водой верхнего предела диапазона регулирования, срабатывает регулятор 13 уровня жидкости и выдается командный импульс в блок 14 управления на закрытие запорного клапана 7, а клапан 12 с некоторой задерлской открьшается. Полость промежуточной емкости 8 через газовую магистраль 21 сообщается с затрубным пространством и затем происходит выравнива5дае давлений. Как только давление в дозировочной емкости станет равным затрубному, Отсепарированная вода под воздействием гравитационных сил поступает через защитную перегородку 10, где освобождается от вязкой пленки, а выпускной патрубок заполняет емкость 16, в которой обрабатывается магнитным полем напряженностью не менее 12-10 А/м, а затем в затрубное пространство газовой скважины и донасыщает газ влагой. При достижении отсепарированной водой нижнего предела диапазона регулирования -срабатывает, регулятор 13 уровня жидкости и выдается команд-, ный импульс на закрытие клапана 12, а клапан 7 с некоторой задержкой открывается. Полость промежуточной емкости 8 через магистраль 20 сообщается с полостыо сепаратора. Избыточное давление газа из промежуточной емкости 8 сбрасывается в сепа-, ратор и затем Отсепарированная вода под воздействием гравитационных сил самотеком начинает заполнять промеуточную емкость. Таким образом циклы повторяются. Отсепарированная смесь конденсационной и пластовой воды вместе с доувлажнением газа снижает и общую минерализацию находящейся па забое скважины воды, в результате чего , отложений водорастворимых солевых пробок не происходит. Обработка отсепарированной воды магнитным полем предотвращает отложение солей в дозаторе жидкостей и обвязочйьк трубопроводах при ее течении в затрубное пространство Кроме того, возникшие под влиянием магнитного поля ионные ассоциаты являются зародьшами кристаллической фазы и выполняют роль центров кристаллизации при вьзделении солей . жесткости в виде шлама) , которые затем и выносятся газовым потоком на поверхность. Количество отсепарированной воды необходимое для друвлажнения газа при непрерывной или периодической дозировке в затрубное пространство находится в пределах 50-200 л/сут и расчитывается для каждой скважины в зависимости от конкретных термоди намических условий и дефицита влагосодержания.Процесс самоподлива отсепарирова ной смеси конденсЕЩионной и пластов воды, обработанной магнитным полем, осуществлется по замкнутому техноло гическому циклу. Выбросов в атмосфе и загрязнения окружающей среды не происходит. Формула изобретения 1. Устройство для ввода жидкого ингибитора в затрубное пространство сква жин, включающее сепаратор, установленный над устьем скважины и связанный трубопроводами с ее затрубным прост ранством, теплообменники и запорные 18 клапаны, отл.ичающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства за счет обеспечения автоматического регулирования ввода ингибитора, оно снабжено размещенной под сепаратором промежуточной емкостью, верхняя часть которой через запорный клапан связана с верхней и нижней частью сепаратора регулятором уровня жидкости в сепараторе и блоком управления, причем верхняя и нижняя части промежуточной емкости связаны через запорный клапан, регулятор уровня жидкости в сепараторе и блок управления с затрубным пространством, а выход регулятора уровня жидкости в сепараторе подключен ко входу управления, выходы которого соединены с запорными клапанами под и над промежуточной емкостью. 2.Устройство ПОП.1 отличающее с я тем, что сепаратор имеет дросселирующий узел, выполненный в виде лопаточного завихрителя, межлопаточные каналы которого образуют конфузоры, а в нижней части сепаратора установлен конус. 3.Устройство по п.1, отличающееся тем, что в верхней части сепаратора установлена каплеотбойная решетка. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Проспект ВДНХ СССР. Автомат для автоматической подачи дозированных объемов жидкости. М., ВНИИЭГазпром, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР 10 заявке № 2569200/22-03, от. Е 21 В 43/00, 1978.