Устройство для измерения дебита нефтяной скважины

1 р,) ФЗЯ ПИСАН ИЗОБ ЕНИ У ПА,ЧИэобретеь ие относ щей промышленност нено в системах сб омыслэх, ится к нефтедобываи и может быть приора нефти и газа на пиальная схема иэ сепаратора 1, пана 6 и гаэосборна выходном труратор снабжен ом 4, связанным с состоит ти 5, кла вленныхСепа овнемер Устроиствосчетчика жидкосника 18, устанобопроводе 19поплавковым ур повышение точноости в работе с одем конструкции. ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНВЕДОМСТВО СССР; М 1659637, кл. 6 01 Р 23/16, 1990,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕБИТА НЕФТЯНОЙ СКВАЖИНЫ(57) Использование: в нефтедобывающей , промышленности в системах сбора нефти игаза на промыслах, Сущность изобретения:в устройстве для измерения дебита сква жин, содержащем газосепаратор с входным патрубком для газожидкостной смеси и двумя выходными линиями, одна из которыхдля газа, а другая для жидкости, и в ней последовательно установлены счетчик жидкости, клапан и газовый сборник, причем в газосепараторе установлен поплавковыйуровнемер, управляющий заслонкой, уста, новленной на газовой линии, соединенной с выходом устройства, в клапане привод штока выполнен в виде пружины с герметичной перегородкой, клапан выполнен в виде цилиндрического корпуса, внутри которого расположены герметическая перегородка,Цель изобретени .сти измерения и наде новременным упроще выполненная в виде сильфона, шток, проходящий через внутреннюю полость сильфона и охваченный пружиной, тарелка, выполненная ступенчатой в виде двух цилиндров различного диаметра с уплотнительным элементом на верхнем цилиндре большего диаметра, введенный постоянный манит, закрепленный на верхнем конце штока и расположенный междудвумя введенными в верхнюю часть цилиндрического корпуса магнитопроводами, при этом сильфон верхней частью прикреплен к нижнему магнитопроводу, нижней частью - к штоку, а седло выполнено ступенчатым в основании цилиндрического корпуса, внутренняя полость которого над сильфоном связана с газосборником, а нижняя часть цилиндрического корпуса снабжена входными отверстиями, диаметры сильфона и тарелки клапана относятся между собой в пределах 1,5-1,85, а соотношение диаметров цилиндров тарелки и седла находятся в пределах 1,1 - 1,4, объемы верхней полости цилиндрического корпуса и газосборника выбираются иэ соотношения ЧсбЧк, а магнитопровод выполнен с воэможностью вертикального перемещения, 4 з,п. ф-лы, 1 На чертеже дана припредлагаемого устройстгазовой заслонкой 2, установленной на газовой3,Клапан 6 имеет привод 16. состоящий из корпуса -цилиндра 7, внутри которого расположен штока 10, связанный с герметичной перегородкой, выполненной в виде сильфона 11, постоянным магнитом 9, пружиной 15 и тарелкой клапана 14, Тарелка клапана снабжена уплотнителем 13, расположенным у основания верхнего цилиндра тарелки,После клапана установлен газосборник 18, соединенный трубкой 17 с верхней полостью привода 16. Нижняя часть корпуса-цилиндра 7 имеет каналы 12 для подвода жидкости,Устройство работает следующим образом, Поступающая в сепаратор 1 продукция скважины повышает в нем давление, которое воздействует на тарелку клапан 14, прижимая его к седлу и на сильфон 11, создавая усилия на открытие клапана. Открытию клапана препятствуют также усилие пружины 18 и постоянного магнита 9. При повышении перепада давления в сепараторе 1 и трубопроводе 19 после клапана расчетной величины, обусловленной диаметрами сильфона и тарелки клапана, усилиями пружины и постоянного магнита, тарелка клапана приоткроется, Одновременно постоянный магниты отходит от нижнего магнитопровода и его противодействие открытию клапана резко уменьшается,В начальный момент открытия тарелки клапана жидкость попадает под верхний цилиндр тарелки, в результате уменьшается усилие, действующее на закрытие клапана, и облегчается его открытие. При дальнейшем перемещении тарелки клапана со штоком. вверх, усилие, препятствующее открытию, исчезает,При достижении верхнего положения постоянный магнит соприкасается с магнитопроводом и усилие пружины, направленное на закрытие, уменьшается, В результате открытия клапана жидкость из сепаратора проходит в сборный коллектор через счетчик 5, с помощью которого фиксируется ее количество.По мере опорожнения сепаратора перепад давлений снижается и при расчетном значении происходит отрыв магнита от верхнего регулируемого магнитопровода, усилие, направленное на закрытие клапана и оказываемое пружиной, увеличивается, и шток с клапаном устремляется на закрытие. При подходе тарелки клапана к седлу это усилие возрастает вначале за счет воздействия потока на малый цилиндр тарелки, а затем и на большой, а в конце хода клапана вступает во взаимодействие с магнитопроводом 8 постоянный магнит 9. Таким образом обеспечивается надежное закрытиеклапана,5 После закрытия клапана прекращаетсяпоток жидкости в трубопроводе 19 и работасчетчика 5, Измерение жидкости, поступающей от скважины, будет продолжено приоткрытии клапана,10 Для эффективного обеспечениятурбулентного течения жидкости в измерительном устройстве, т.е, моментов срабатывания клапана,на открытие и закрытие,соотношение диаметров тарелки клапана и"5 сильфона-поршня должна быть в пределах1,5 - 1,85, Это соотношение получено расчетно-экспериментальным путем,Предлагаемое устройство обладает следующими преимуществами в сравнении с20 существующими:- обеспечивает постоянство пределовсрабатывания клапана при меньших значе-.ниях перепада давления, что позволяет снизить протечки и тем самым повысить25 точность измерения и надежность работы;- повышает надежность работы в несКолько раз за счет воэможности уменьшения пар,трения в несколько раэ, доведя ихдо двух-трех, а это, в свою очередь, умень 30 шает протечки привода и способствует повь 1 шению точности измерения;- снижается в несколько раз металлоем кость и трудоемкость изготовления клапаназа счет обеспечения возможности уменьше 35 ния количества узлов и деталей. уменьшение же количества деталей повышаетФнадежность;- обеспечивает снижение эксплуатационных затрат на обслуживание, ремонт и40 проверку за счет выполнения привода в виде единого корпуса-цилиндра; в свою очередь, единый блок резко повышаетнадежностные характеристики системы,Введения совокупности взаимосвязан 45 ных существенных признаков позволит получить совокупность положительных качеств,которые дополняют одно другим, позволяютполучить сверхсуммарный эффект.Предварительные испытания, прове 50 денные автором на стендах и объекте вН ГДУ "Туймазанефть", позволили подтвердить получение перечисленных выше новыхположительных качеств, таких, как высокаяточность и надежность измерения дебита55 нефти при относительно простой конструк-ции узла системы в целом.Формула изобретения1. Устройство для измерения дебитанефтяной скважины. содержащее газосепаратор с поплавковым датчиком. с входным1838764 магнитопроводами, при этом сильфон-пор-шень верхней частью прикреплен к нижнему магнитопроводу, нижней частью - кштоку, а седло выполнено ступенчатым в 5 основании цилиндрического корпуса, внутренняя полость которого над сильфон-поршнем связана с газосборником, а нижняячасть цилиндрического корпуса снабженавходными отверстиями.10 2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что отношение диаметра сильфонапоршня к диаметру тарелки находится впределах 1,5-1,85.З.,Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что отношение диаметра тарелки кдиаметру седла находится в пределах 1,11,4.4, Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что верхний магнитопровод выпол нен с возможностью вертикального перемещения.5. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что объемы верхней полости цилиндрического корпуса Ц и газосборника Ць 25 выбирают из соотношения Цсб Ц. и тмд яи с.Дроб ентал Составитель Техред М.Мо Редактор а аз 2923ВНИИПИ Го Тиражтвенного комитета по.изоб 113035, Москва, Ж, Рау тельский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул,Гагарина Производственн и Щ то в то р си вн ох на ли эл ЦИ за ра ве рубком для газожидкостной смеси и двувыходными линиями, одна из которыхгаза, а другая - для жидкости и в ней ледовательно установлены счетчик жидти, клапан, тарелка со штоком, седло и вый сборник,причем поплавковый датсвязан с заслонкой, установленной на вой линии, а привоД штока выполнен в е пружины с герметичной перегородкой плотнительным элементом, о т л и ч а юе е с я тем, что, с целью повышения ности и надежности, клапан выполнен в е цилиндрического корпуса, внутри коого расположены герметичная перегодка, выполненная в виде ьфона-поршня, шток, проходящий через треннюю полость сильфона-поршня и аченный пружиной, тарелка, выполненступенчатой в аиде двух цилиндров раэчного диаметра с уплотнительным ментом на верхнем большего диаметра индра, введенный постоянный магнит, репленный на верхнем конце штока и положенный между двумя введенными в хнюю часть цилиндрического корпуса Корректор М,Максимишинец Подписноетениям и открытиям при ГКНТ ССкая наб., 4/5