Способ отбора проб жидкости из трубопровода

Способ отбора проб жидкости из трубопровода

Реферат

Изобретение относится к технологии отбора проб жидкости из трубопровода и может найти применение в нефтедобывающей и других отраслях промышленности, где требуется высокая точность определения параметров перекачиваемой по трубопроводам жидкости.

Известен способ отбора проб жидкости из трубопровода, при котором производят размещение в трубопроводе пробозаборного элемента из одной пробозаборной трубки с загнутым концом, которую располагают на оси трубопровода входным отверстием навстречу потоку и осуществляют рециркуляцию части потока и отбор пробы в зоне рециркуляции [1].

Известен способ отбора проб жидкости из трубопровода, при котором производят размещение в трубопроводе пробозаборного элемента из одной пробозаборной трубки с загнутым концом, которую располагают на оси трубопровода входным отверстием навстречу потоку и осуществляют отбор части потока пропорционально его расходу, при котором скорость отбора составляет не менее половины и не более двойной средней скорости потока трубопровода, автоматический отбор пробы [2] (прототип способа).

Недостаток известных технологий отбора проб - низкая представительность пробы при расслоении потока. Например, в начальный период времени при пуске насосов перекачки жидкости по трубопроводу перекачивается расслоенная жидкость, ибо трубопровод до включения насосов служит статическим отстойником. Проба же, отобранная с участка рециркуляции потока в трубопроводе, по своим параметрам не соответствует определению представительной пробы, поскольку на участке рециркуляции изменяется физико-химический состав и расход потока и они не соответствуют составу и даже расходу потока в трубопроводе до и после участка рециркуляции (по ходу потока) и потому не может быть представительной. Поэтому отбор пробы по известным технологиям не может обеспечить высокую представительность.

Техническим результатом данного изобретения является отбор представительной пробы.

Для достижения технического результата в способе отбора проб жидкости из трубопровода, который включает размещение пробозаборного элемента в трубопроводе и размещают участок трубопровода для рециркуляции части потока и осуществляют отбор пробы через пробозаборный элемент в пробосборник, согласно изобретению, отбор пробы осуществляют на участке трубопровода, расположенным по ходу движения потока в трубопроводе за участком трубопровода для рециркуляции части потока, затем пробу отправляют на анализ.

В заявляемом способе пред отбором пробы из потока трубопровода рециркулируют часть потока. При расслоении потока эта операция способствует более равномерному распределению включений в поперечном сечении потока трубопровода. В результате рециркуляции потока происходит изменение физико-химического состава потока на участке его рециркуляции - до и после участка рециркуляции по ходу движения потока он по составу иной и характеризуется, если поток расслоенный, либо увеличением более тяжелой фазы, либо, наоборот, ее уменьшением. Поэтому отбор пробы, согласно заявляемого способа, осуществляют по ходу потока за участком рециркуляции. Проба по заявляемому способу отбирается из более однородного потока, нежели проба, отбираемая по способу-прототипу, и потому она будет более представительной. Таким образом, осуществление перечисленных операций заявляемого способа позволит по сравнению со способом-прототипом повысить представительность пробы.

Применение заявляемого способа позволит осуществлять более точный количественный и качественный учет перекачиваемой по трубопроводам жидкости. Заявляемый способ отбора проб жидкости из трубопровода может применяться на нефтепромыслах - на коммерческих узлах учета нефти.

Заявляемый способ отбора проб жидкости из трубопровода осуществляется следующим образом.

В трубопроводе, по которому транспортируют жидкость, осуществляют размещение участка трубопровода для рециркуляции части потока. Отбор пробы осуществляют пробозаборным элементом на участке трубопровода, расположенным по ходу движения потока в трубопроводе за участком трубопровода для рециркуляции части потока. Отобранную в пробосборник пробу направляют на анализ - определение относительного содержания балласта в пробе.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

На чертеже представлен один из вариантов устройства для реализации заявляемого способа отбор пробы.

Устройство для отбора проб жидкости из трубопровода 1 включает пробозаборный элемент 2, устанавливаемый вертикально в трубопроводе 1 входным отверстием 3 навстречу потоку, участок 4 трубопровода 1 для осуществления рециркуляции потока трубопровода 1, расположенный до пробозаборного элемента 2, кран для ручного отбора пробы 5, насос 6, расположенный на участке 4 трубопровода 1, задвижки 7 и 8 на участке 4 трубопровода 1 для осуществления рециркуляции потока трубопровода 1, пробосборник 9, счетчик расхода жидкости 10, расположенный на участке 4 трубопровода 1.

Устройство для отбора проб жидкости из трубопровода (см. чертеж) предназначено для выравнивания распределения включений в поперечном сечении трубопровода 1 с последующим отбором пробы через пробозаборный элемент 2 в пробосборник 9, при этом насос 6 служит для рециркуляции части потока трубопровода 1 по участку 4 с расходом, определяемым по счетчику 10, задвижки 7 и 8 - для осуществления рециркуляции потока на участке 4 трубопровода 1.

Устройство для отбора проб жидкости из трубопровода (см. чертеж) работает следующим образом.

Транспортируемую по трубопроводу 1 жидкость перед отбором пробы подвергают разделению на части путем частичного открытия задвижек 7 и 8 на участке 4 трубопровода 1, одну из которых направляют на рециркуляцию по участку 4 под воздействием перепада давления, создаваемого насосом 6, для выравнивания распределения включений в потоке вдоль трубопровода 1. Расход рециркулируемой части потока на участке 4 трубопровода 1 контролируют по счетчику 10. За участком 4 трубопровода 1 пробу отбирают при помощи заборного элемента 2 в пробосборник 9.

Для испытаний было использовано устройство для отбора проб жидкости из трубопровода (см. чертеж) с приводимыми ниже параметрами.

Диаметр трубопровода 1 и участка 4-89 мм. Жидкость трубопровода 2 представляла собой нефтяную эмульсию со средним содержанием воды 1,5-2,6 об.%; вязкость безводной нефти при 20°С составляла 8-12 сП; скорость потока в трубопроводе - 0,38 м/с, 0,82 м/с, 2,11 м/с. Пробозаборный элемент 2 представлял собой трубку внутренним диаметром 6 мм, отверстие 3 которого ориентировано навстречу потоку и расположено на оси трубопровода 1.

Сравнительные испытания заявляемого способа отбора проб жидкости из трубопровода были проведены с использованием способа отбора проб [2] и устройства (см. чертеж), в котором задвижки 7 и 8 были закрыты (то есть при отсутствии рециркуляции потока).

Данные сравнительных испытаний табл.1 (колонки 3, 4, 5) показывают, что представительность пробы повышается при использовании рециркуляции потока. Таким образом, отбор пробы из потока трубопровода по заявляемому способу более предпочтителен, нежели отбор пробы по прототипу [2].

Заявляемый способ отбора проб промышленно применим - необходимую обвязку узлов учета перекачиваемых по трубопроводам жидкостей по силам осуществить производственникам, обслуживающих эти узлы.

Источники информации

1. Способ отбора проб жидкости из трубопровода./GB 2164021 (JISKOOT AUTOCONTROL LIMITED), 12.03.1986.

2. Способ отбора проб жидкости из трубопровода./ГОСТ 2517-85, п.2.13.1.3).

Результаты сравнительных испытаний заявляемого и прототипа способов представлены в таблице.

Таблица
№ эксперимента	Параметры экспериментов
	Обводненность потока, об.%
Скорость потока в трубопроводе	Истинная	Заявляемый	Прототип
1	2	3	4	5
1	0,38	1,5	1,3	0,9
2	-«-	-«-	1,4	1,1
3	0,82	2,1	1,8	1,4
4	-«-	-«-	2,0	1,7
5	2,11	2,6	2,3	1,7
6	-«-	-«-	2,5	1,9
Примечание. Нечетные номера экспериментов соответствуют, когда расход рециркулируемой части потока трубопровода 1 составлял половину его расхода, четные номера, когда расход рециркулируемой части потока составлял три четверти его расхода.

Способ отбора проб жидкости из трубопровода, при котором трубопровод включает участок трубопровода для рециркуляции части потока и пробозаборный элемент и осуществляют отбор пробы через пробозаборный элемент в пробосборник, отличающийся тем, что отбор пробы осуществляют на участке трубопровода, расположенном по ходу движения потока в трубопроводе за участком трубопровода для рециркуляции части потока, затем пробу направляют на анализ.