Датчик расхода газа

(51)5 6 01 Р 1/34 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ(71) Центральная научно-исследовательская лаборатория Производственного объединения "Средазгазпром"(56) 1. Плотников В.М. и др. Приборы и средства учета природного газа и конденсата. - Л.: Недра, 1980, с, 37.2. Правила 28-64 измерения расхода жидкостей, газов и паров стандартными диафрагмами и соплами. - М.: изд. Стандартов, 1964, с. 37,(54) ДАТЧИК РАСХОДА ГАЗА(57) Использование: исследование низконапорных скважин нефтяных и газовых месторождений. Сущность изобретения: устройство содержит корпус 1 в форме уплотнительного кольца с осевым цилиндрическим каналом 2 и измерительными каналами 3 и 4. Непосредственно у цилиндрического канала 2 выполнен термокарман 5 для установки термометра. 2 ил.55 Изобретение относится к устройствам,используемым в нефтегазодобывающейпромышленности, в частности при промысловых газогидродинамических исследованиях низконапорных скважин, проводимыхв течение всего срока эксплуатации нефтяных, газовых и газоконденсатных залежей иместорождений. Наибольшее применениенайдет на месторождениях, находящихся встадии падающей добычи, особенно при содержании в газе агрессивных компонентов- сероводорода и двуокиси углерода,Известны устройства (диафрагмы, штуцера) для измерения расхода газа, включающие корпус и изме рител ьн ьй канал (ЗотовГ.А. и Алиев Э.С, Инструкция по комплексному исследованию газовых и газоконденсатных пластов и скважин, - М.: Недра,1980, с. 199-204),Недостатками известных устройств являются: материальные затраты, обусловленные трудоемкостью монтажа всуществующие схемы обвязки устья и шлейфов скважин; невозможность примененияиз-за отсутствия специально оборудованных для этой цели узлов на измерительнойили факельной линии, Кроме этого имеютместо потери нефти, природного газа, газоконденсата и загрязнение окружающей среды, обусловленные необходимостьювыпуска их на поверхность при исследовании низконапорных скважин методом критического истечения газа,Наиболее близким по конструктивномуисполнению является устройство (соплоВентури), состоящее из корпуса с выполненными в нем осевым, цилиндрическим каналом и каналами отбора давления,расположенными до осевого цилиндрического канала и в нем (Правила 28-64 измерения расхода жидкостей, газов и паровстандартными диафрагмами и соплами. -М Издательство стандартов, 1964, с, 37;Коротаев Ю,П. Эксплуатация газовых месторождений. - М,: Недра, 1975, с, 199 -200),Недостатками известной конструкцииявляются,отсутствие возможности измерениятемпературы потока в сечении осевого цилиндрического канала, необходимой для определения коэффициента сжимаемости иплотности среды (потока газа, газоконденсата, нефти и пр,), входящих в расчетныеформулы расхода. Это обстоятельство ограничивает эффективность в работе устройства, так как его можно использовать только втех случаях, когда температура газа до и восевом цилиндрическом канале остаетсянеизменной или изменяется незначительно; 5 10 15 20 25 30 35 40 45 ограниченная область применения (натрубопроводах диаметром не менее 50 мм),обусловленная конструктивными требованиями к соплам и разрешающей способностью используемых формул;довольно большие материальные затраты, обусловленные трудоемкостью монтажаустройства в существующие схемы обвязкиустья и шлейфов скважин (изготовление иврезка специально оборудованныхдля этойцели узлов).Целью изобретения является расширение области применения и упрощение монтажа устройства,Применение предлагаемого изобретения по сравнению с прототипом позволит:сократить затраты, связанные с монтажными работами, Так, время на монтажустройства составляет 20-60 мин., тогда какдля монтажа прототипа требуется 1-2 дня;исключить затраты на изготовлениеспециально обустроенных для исследовательских целей узлов и их врезку в существующие схемы обвязки скважин;расширить область применения, т.е. устройство можно использовать при любомдавлении газового потока и любом диаметре трубопровода,Поставленная цель достигается тем, чтоустройство (датчик) расхода газа включаеткорпус с выполненным в нем осевым цилиндрическим каналом и каналами отбора давления, расположенными до осевогоцилиндрического канала и в нем.Новым, в отличие от прототипа, является то, что в корпусе датчика выполнено гнездо для установки измерителя температуры,дно которого находится непосредственно уосевого цилиндрического канала, при этомкорпус выполнен в виде уплотнительногскольца фланцевого соединения запорнойарматуры,Измерение расхода газа заявляемымустройством, в отличие от прототипа, опре.деляется по формуле:( Р 1 - Р 2 )1 ОООО,О 2 Р0,52 Т Лз/ где 1 - коэффициент, характеризующий среднюю скорость и площадь истечения по. тока (определяется путем калибровки уст. ройства, например, по методу ДИКТ);9 - ускорение свободного падения, м/с, Р 1, Р 2 - давлениеро цилиндрическогс канала и в нем, кгс/см;б - диаметр цилиндрического канала. см;г.т Вносительная пло й = 848).от формул, иссключается заеометрическихласть примене Я - газовая постояннаяВ формуле (1), в отличиепользуемых для прототипа,висимость от конкретныхпараметров, расширяется обния устройства. На фиг. 1 приведен продольный разрез устройства; на фиг. 2 - вид сбоку.Устройство(датчик) расхода газа содер жит корпус 1 в форме уплотнительного кольца, осевой цилиндрический канал 2, вход которого выполнен в виде коноидальной насадки и служит для перепуска флюида (газа, газоконденсата, нефти). Каналы 3 и 4 служат 2 для измерения (забора) давления потока до осевого цилиндрического канала и в нем, Гнездо теомокармана 5, предназначенное для установки термометра при измерении температуры потока газа, выполнено таким 3 образом, что его дно располагается непосредственно у осевого цилиндрического канала 2. газа, изго ого кольца онтируетсями запорду переводдинениями 40 скважины. Устройство (датчик) расхода товленное в виде уплотнительн толщиной, например 25-30 мм, м между фланцевыми соединени ной арматуры на устье, либо меж ными катушками или иными сое технологической схемы обвязки Т - температура газового потока в цилиндрическом канале, К;г - коэффициент сверхсжимаемости газа для Ти Р 2;р- плотность газа, определяемая по 5 формуле:29 2 Р ЧОООПР= кг/м, (2) где у - от тность газа повоздуху; 10 Для монтажа устройства (датчика) достаточно сбросить давление в месте установки, разобрать фланцевое соединение, вынуть иэ пазов фланцев установленное там уплотнительное кольцо, а на его место установить устройство и затянуть болты,При этом, в отличие от прототипа, отпадает необходимость в дополнительных затратах на монтаж (сварочные работы по врезке двойных фланцев или катушек в газопровод), При измерении газовый (газо- жидкостной) поток перепускается через осевой цилиндрический канал устройства, диаметром например, 10-50 мм, в газопровод, То есть в отличие от прототипа затраты на монтажные работы сокращаются до минимума, Для определения расхода газа (флюидов) проводят замеры давления потока газа (флюидов) до и в осевом цилиндрическом канале, а температуру потока, в отличие от прототипа, измеряют, используя гнездо термокармана, Измерение температуры потока газа, давления до и в осевом цилиндрическом канале необходимо для расчета расхода газа, который определяется по вышеприведенной формуле (1),Формула изобретения Датчик расхода газа, включающий корпус с выполненным в нем осевым цилиндрическим каналом и каналами отбора давления, расположенными до осевого цилиндрического канала и в нем, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения области применения и упрощения монтажа устройства, в корпусе датчика выполнено гнездо для установки измерителя температуры, дно которого находится непосредственно у осевого цилиндрического канала, при этом корпус выполнен в виде уплотнительного кольца фланцевого соединения запорной арматуры.1770753 оставитель Р.Шаркэеваехред М. Моргентал Корректор М.Максимишинец актор каз 3732 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 КНТ СС Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 1