Устройство для измерения дебита скважин Советский патент 1982 года по МПК E21B43/00 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть применено в системах группового сбора нефти и газа.

Известно устройство для намерения дебита скважин, содержащее газосепаратор с поплавком, связанным с .; заслонкой на газовой линии, гидравлически связанный с газовой и жидкостной (.нефтенойР линиями, мембранный клапан со штоком, счетчик жидкости, два фиксирующих элемен та, выполненные с возможностью взаимодействия со штоком мембранного клапана tlj. ,

Недостатком указанного устройства является то, что при измерении дебита малодебитных скважин с низкими газовыми факторами данная система из импульсного режима работы переходит в аналоговую, так как тарелка мембранного клапана останавливается в промежуточном положении (зависает). Накопление перепада давления настолько мало, что вытеснение жидкости через счетчик идет в таком темпе, при котором показания занижаются До 60%, т.е. его работа происходит в зоне нечувствйтельности. Необходимость поддержания перепада избыточного давления газа

между газовой полостью сепаратора и общим коллектором, используемого в качестве источника энергии для управления мембранным клапаном, создает противодавление в скважине, подключенной на измерение. Работа скважины в иных, чем обычно.условиях приводит к изменению физико-химических свойстя жидкости перед измерением. ° ,

10

Известна также ус тановка для измерения дебита скважин, в которой кроме сепаратора, счетчика жидкости на нефтяной линии, имеется газовая заслонка на газовой линии, управляе15мая механическим регулятором уровня.

В указанной установке по мере накопления избыточного давления идет вытеснение жидкости через счетчик и темп вытеснения колеблется в широ20ких пределах, которые выходят за пределы точности показанийt2 .

Однако при больших дебитах и газовых факторах создается большое динамическое избыточное давление в

25 сепаратор, в результате чего процесс вытеснения происходит свачкообразно, т.е.условия работы счетчика не соответствуют условиям его тарировки, что повышает аварийность счетчиков неф30ти. В процессе заполнения сейаратоpa при открытом положении газовой заслонки из-за малой производительности последней происходит недостаточная дегазация нефти, в результате чего через счетчик вытесняется не дегазированная нефть, а газонефтяная смесь, что снижает точност измерений и не обеспечивает применимость установки в различных режимах эксплуатации. Из-за недостаточного момента силы балансира с шариком относительно вала происходит нечёткое срабатывание заслонки.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства срабатывания газовой заслонки.

Поставленная цель достигается тем, что кинематическая связь между механическим регулятором уровня и газовой заслонкой выполнена ввиде систе «л рычагов, соединенных с зубчатым сектЬром, взаимодействующим с зубчатым колесом, укрепленным на выходном валу внутреннего цилиндра газовой заслонки, причем зубчатая пара сектор-копесо им«ет изменяющееся передаточное отношение

На фиг. 1 изображена принципигшьная схема устройства; на фиг. 2 управляющий механизм газовой заслонки.

Устройство состоит из сепаратора 1, снабженного механическим регулятором 2 с поплавком 3, связанным с газовой заслонкой 4 на газовой ли НИИ 5, соединяющей сепаратор 1 со сборным коллектором, счетчика 6 на нефтяной линии 7.

На выходном валу внутреннего цилиндра (. крана )3 газовой заслонки 4 установлено зубчатое колесо 9, выполненное -с возможностью взаимо.;; Действия с поплавком 3 через механический регулятор 2 и , зубчатый сектор 10. .

Устройство работает следующим образом.

При открытом положении в сепараторе 1 повышается уровень жидкости и при достижении предусмотренного расчетного его значения посредством регулятора 2 уровня, зубчатой пары сектор 10 - колесо 9 внутренний цилиндр (кран) 8 заслонки 4 перекрывает отверстие 12 внешнего цлиндра 11. При достижении достаточного перепада избыточного давле ния в газпво полости сепаоатора 1 Л 0,01 - 0,02 МПа) относительно коллектора начинается вытеснение жидкоти в коллектор через счетчик,б. В сепаратор 1 продолжает поступать газонефтяная смесь из измеряемой скважины и под перепадом из(точног давления газа жидкость вытесняется и при достижении предусмотренного расчетного значения нижнего уровня ймпульсно (дискретно регулятором

2 уровня, балансира с шариком 13. 1 через зубчатую пару сектор 10 - колесо 9, внутренний цилиндр 8 с отверстием 14 заслонки 4 получает вращательное, обратное к первоначальному, движение относительно внешнего цилиндра 11 с отверстием 12 и в результате этого происходит совмещение последних, т.е. газовая засгj qHKa 4 открывается - газ направляется в сборный коллектор без задержки.

Роль зубчатой пары сектор 10 колесо 9 сводитря к повышению производительности газовой заслонки путем расширения сечений отверстий 12 и 14 в зависимости от подключенных к измерению скважин газа,фактор которых превышает , указанную в технических условиях на установку, без конструктивных изменений габаритов последней, так как при существуюгдих габаритах невозможно получить достаточное угловое смещение внутреннего

цилиндра 8 относительно внешнего 11 с целью перекрытия отверстий большего сечения на последних«

В результате данной реконструкции увеличивается момент балансира при

срабатывании заслонки за счет люфта между зубьями зубчатой передачи при изменении направления вращения 3v6чатого сектора, чем -повышается надежность работы устройства.

Предлагаемое рыполнение устройства повышает надежность, упрощает процесс регулирования производительности последнего при измерении широкого диапазона дабитов скважин, подключенных к установке Спутник.

Угол поворота внутреннего цилиндра (крана) изменяется путем подборки передаточного отношения зубчатой пары сектор-колесо.

. , .

Кроме того, возможность регулирования производительность без остановки технологического процесса расширяет область применения предлагаемого устройства для разнообразных технологических условий (по давлению, расходу, вязкости и газовому фактору)

Формула изобретения

Устройство для измерения дебита скважин f содержащее газосепаратор с механическим регулятором уровня, кинематически связанным с заслонкрй на газоврй линии, счетчик жидкости на нефтяной линии, отличающ ее с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства срабатывания газовой заслонки, кине(Матическая связь выполнена в виде

систе« 1 рычагоВ| соединенных с зубчатым сектором, взаимодействующим с зубчатым колесом, укрепленным на выходном валу внутреннего цилиндра Разовой заслонки, причем зубчатая пара сектор-колесо имеет изменяющее передаточное отношение.

9567576

Источники информсщии, .принятые во внимание при зкспертизе

1.Авторское свидетельство СХ:СР , 577290, кл, Е 21 В 43/00, 1977.

2.Исакович Р.Я. Технологические . измерения и приборы. М., Недра,

1979, с.323.

/ffjffjfff /fMVfwef/.

фуг, /

.н,

,

L

fff

Фиг. г