Устройство измерения дебита нефти

Устройство измерения дебита нефти

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: измерение дебита нефти в нефтедобывающей промышленности. Сущность изобретения: устройство содержит измерительный сепаратор, специальную емкость для антифриза, пьезометрические датчики давления, блок управления и регистрации, два дйфманометра, сигнализатор уровня нефтяной жидкости в сепараторе, расширитель, гаситель, сифон, исполнительный механизм, установленный на линии отвода газа, датчики и преобразователи для измерения давления и температуры в газовой фазе сепаратора, подключенные к блоку управления. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

isl>s G 01 F 1/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (lOCllATEHT CCCP) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4916426/10 (22) 17.12.90 (46) 23.02.93; Бюл. N. 7 (71) Азербайджанское научно-производственное объединение "Нефтегаэавтомат" (72) А.Г.Рэаев (73) А.Г. Рзаев (56) Исакович Р,Я. Технологические измерения и приборы. — M.: Недра, 1970, с. 472, Авторское свидетельство СССР

М 1666923, кл. G 01 F 1/00, 1991. (54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕБИТА НЕФТИ

Изобретение относится к измерению дебита нефти и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности, Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства.

Г1оставленная цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее измерительный сепаратор, специальную емкость для антифриза, пьезометрические датчики давления, расположенные в.нижней части сепаратора и емкости, блок управления и регистрации, два дифманометра, входы которых подключены к датчикам, а выходы к входам блока управления, сигнализатор уровня нефтяной жидкости в сепараторе, подключенный к входу блока управления, выход которого соединен с блоком регистрации, дополнительно введены расширитель, сифон, исполнительный механизм,.установленный на линии отвода газа и соединенный с выходом блока управления, датчики и соответствующие преобразо. ватели для измерения давления и Ы „1797691 А3

2 (57) Использование: измерение дебита нефти в нефтедобывающей промышленности.

Сущность изобретения; устройство содержит измерительный сепаратор, специальную емкость для антифриза, пьеэометрические датчики давления, блок управления и регистрации, два дифмэно- метра, сигнализатор уровня нефтяной жидкости в сепараторе, расширитель, гаситель, сифон; исполнительный механизм, установленный на линии отвода газа, датчики и преобразователи для измерения давления и температуры в газовой фазе сепаратора, подключенйые к блоку управления. 1 ил, температуры в газовой фазе сепаратора, . подключенные к блоку управления.

На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства.

Нефтяная жидкость {НЖ) со скважин, подключенных к измерению (на схеме не показано), содержащая плэстовую воду, нефть и газ, по трубопроводу 1 поступает в расширитель 2, где разделяется на газовую и жидкую фазы. Газовая фаза по трубопроводу 3 постуйэет в верхнюю часть сепаратора 4, специальную емкость для антифриза 5 и по трубопроводу 6 и 7 отводится в общий коллектор (на схеме не показано). Жидкая фаза по трубопроводу 8 поступает в измерительный сепаратор 4 и накапливается в нем„При достижении накапливаемой жидкости нижнего датчика 9 на выходе преобразователя (Сапфир-22 ДД) 3О появляется сигнал, и в блоке управления 11 по данному сигналу (команде) запускается таймер. При заполнении сепаратора исполнительный механизм

12, установленный в линии 6, открыт. Когдэ уровень нефтяной жидкости в сепараторе

1797691 (3) достигает заданной высоты h, датчик бес- нижней части 5, отрицательной камерой — c контактного сигналиэатора уровня 13 сра- датчиком 9. батывает и на выходе преобразователя 14 Устройство работает следующим обрапоявляется единичный сигнал ("1"), в блоке зом, управления 11 по данному сигналу останав- 5 . После подключения измеряемой скваливается таймер, фиксируется сигнал, по- жины (система подключения скважин на ступающий с выхода преобразователя 15 схеме не показана) нефтяная жидкость по(Сапфир-22ДД), закрывается исполнитель- сле выделения газа в расширителе(технолоный механизм 12. гическом входном. сепараторе) 2 по линии 8

Емкость 5 заранее через линии 17 и 10 поступает в измерительный сепаратор 4 и открытый вентиль 18 при закрытом значе- накапливается в нем. При этом исполнинии вентиля 19 заполняется антифризом тельный механизм 12 открыт. Как только (диэтиленгликоль + вода) с определенной уровень нефтяной жидкости превышаетточ- . плотностью0А (pA > рь ) в. После заполне- ку 9, в дифманометре 10 появляется сигнал, ния емкости закрывается вентиль 19. При "5 иподанномусигналувблокеуправления.11 этом уровень антифриза в емкости 5 за счет запускается таймер. Когда нефтяная жидлинии 20 устанавливают равным высоте h, а кость достигает уровня датчика сигнализадатчики 9 и 21 устанавливают таким обра- тора 13, на выходе 14 появляется единичный

30M,чтобыуровеньжидкостив4(при сраба- сигнал, и по данному единичному сигналу тывании 13) был равен уровню антифриза à 20 останавливается таймер и показание таймеемкости5. После закрытия исполнительного ра z1 запоминается, Одновременно по едимеханизма 12 давление в 4 начинает подни- . ничному сигналу, полученному от 14. с маться, и повышение давления на поверх- . помощью блока управления 11, показание. ности НЖ приведет к.тому, что НЖ начинает дифманометра 15 ЛР, соединенного с датпереливаться через сифон 22, трубопровод 25 чиками 9 и 22. также фиксируется, и закры7 в общий коллектор (на схеме не показано). вается исполнительный механизм 12, После

При этом сепаратор 4 опорожняется, и ско- закрытия 12 давление в сепарационной зорость понижения:уровня НЖ будет пропор- . не (над уровйем жидкости) порышается проциональна повышению перепада давлений порционально газовому фактору между сепаратором и общим коллектором; 30 измеряемой скважины. Повышением давлеКактолькоуровень жидкостистановится ни- . ния в 4 повышается движущая сила (переже h (точки установки 13), то на выходе 14 пад давлений газа) между сепаратором 4 и появляется сигнал "0" и в блоке управления линией 7, что вызывает отвод жидкости че-"

11 по данному сигналу запускается таймер. рез сифон 22, При этом уровень жидкости с

Как только на выходе преобразователя 10 35 определенной скоростью начинает падать, появляется сигнал."0" и в блоке управления, и.когда проходит через точки установки дат11 по данному сигйалу останавливается тай- . чика 13, на выходе данного датчика исчезает мер и открывается исполнительный меха- единичный сигнал, и опять в блоке 11 вклюнизм 12, снова начийается накапливание, чается таймер, Когда уровень жидкости пожидкости в сепараторе, По показанию тай- 40 нижаетая и проходит точку установки мера и формулам (4); (5) с .учатком темпера- датчика 9, на et»xone дифманометра \5 потуры . и давления в газовой фазе, . является нулевой сигнал, и по данному сигизмеряемых датчиками 23,24 и преобразо- налу останавливается таймер и открывается вателями 25,26. рассчитывается .значение .. исполнительный механизм 12. С учетом noQ „, и этим один цикл измерения заканчива- .45 казания таймера ф. значений температуры ется, начйнается новый цикл измерения.. и давлений, измеряемых датчиками 23,24 и соответствующими преобразователями 25 и

Для нормальной (без вибрации) работы 26, плотностей нефти р н и пластовой воды датчика сигнализатора 13 во вйутренней ча- р в, вводимых в 11 вручную, и ЛР и r, e 11 сти сепаратора со стороны установки датчи- 50 по следующим алгоритмам рассчитывается ка 13 .вмонтирован гаситель 27, . дебит нефти, пластовой воды и нефтяного

Отрицательная камера дифманометра 10 газа и результат регистрируется в блоке ресоединена с датчиком 28. а положительная гистрации 16, камера — с датчиком 9, причем точность измерения нижнего уровня жидкости будет 55 G = G„+ (;ь, (1) зависеть от расстояния между 9 и 28, распо- . k Чь ложенными по высоте сепаратора. Дифма- 6" г Рь 9 Р) нометр 15 положительной камерой k Vg соединен с датчиком 21, расположенным в " г1 (1 гг)Рн 9

1797691

Р 10-4

0 н —— 2 70. 5. с р-7 27З- — -, . Кчь Ш

Ore = + 2 тг а=а — Ь АР, рА -Рн

Pb -PH

Ь— (4) (5) (6) (7) (8) V

n - r h, (9) где рн, pb — соответственно плотности нефти и пластовой воды. вводимые вручную;

a — содержание воды в добываемой нефтяной жидкости;

G. 6н, Gb — соответственно весовой дебит нефтяной жидкости, нефти и воды в течение К; . r,h — соответственно радиус сепаратора и уровень жидкости в нем; . Нь — объем сепаратора до уровня Ь; х1, гг —. соответственно время заполнения и опорожнения сепаратора до уровня h:

hP — перепад давления, создаваемый пьезометрическими столбами воды в нефтяной жидкости высотой h; . g - ускорение свободного падения;

pA — плотность антифриза (раствор 70 о/; этиленгликоля с водой);

Рр, 1р — соответственно давление и температуры газа в рабочих условиях;

Огн. Qrp — объемный дебит газа в нор.мальных и рабочих условиях. . Пример.г=06м; рА -1150кг/M; рь= 1100 кг/м; рн = 866 кгlм ; h= 2 м; т=1,5ч; юг=0,2ч; k=24;

P = 50 . 10 кг/м; t = 27 С; g = 0,981;

hP =(pA-рн9) = (1150-1000) 0,981» х2 = 297,2 мм вод,ст.

В блоке 11 по форму лам (1) -(9) определяют:

PA — PH .1

-pH (pb -рн g h х п та-нвт пюгт*

x297,2 - 0,588;

Vb = дггЬ =3.14 . 0,362 = 2.26м

6,=. i (1 -а)Рн 9 =

Vb 24 2,26 24 х 0.432 866 . 0,981 = 12205,77 кг/сут, . Нн 24 2,26 24

6ь= Рь9 = 15 х х 0,568 1100 0,981 = 11077,76 кг/сут;

G = 6ь + 6н = 11077,76 + 13205.77 =

=24283,53 кг/сут;

10 . kvh г 24 г,гб г4 г,гб

Grp — + kVbP>—

Тг " ог + 15г

- Згб.г + г8,1 О.г - 331,8г м сут, з

P.1О 4 бгн = 270,5 Qrp 273 + = 270,5х

273 +1 х 331.82 273 + 27 270,5х

20 ° x 331,82 300 = 270,5 . 331,82

=14958,65 м /сут.

Формула изобретения

Устройство для измерения дебита нефти, содержащее измерительный сепаратор, 25 емкость для антифриза, пьезометрические датчики давления, расположенные в нижней части сепаратора и емкости, блоки управления и регистрации; два дифманометра, входы которых подключены к пьезометриче30 ским датчикам давления; а выходы к входам блока управления, сигнализатор уровня нефтяной жидкости в сепараторе, подключенный к входу блока управления, выход которого соединен с блоком регистрации, и линию от35 вода газа. о т л и ч а ю щ е е с я -тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введены расширитель, соединенный с верхней частью измерительного сепаратора, гаситель, уста40 новленный внутри измерительного сепаратора над сигнализатором уровня; сифон, установленный в измерительном сепарато ре, исполнительный механизм, установленный на линии отвода газа и соединенный с

45 выходом блока управления, датчики давле- . ния и температуры газовой фазы измерительйого сепаратора, подключенные через соответствующие преобразователи к блоку управления.

1797691

Составитель А,Рзаев

Редактор О.Стенина Техред M.Mîðãåíòàë Корректор П,Герещи

Заказ 668 Тираж ..Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Дронзводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101