Устройство измерения дебита нефти

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1797691 А 1 00 1)5 6 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) Е ИЗО ОПИСА БР АТЕН(57) Использование: измерение дебита нефти в нефтедобывающей промышленности.Сущность изобретения; устройство содержит измерительный сепаратор, специальную емкость для антифриза, пьезометрические датчики давления, блок управления и регистрации, двэ дифмэно-мерения метра, сигнализатор уровня нефтяной жидкости в сепараторе, расширитель, гаситель, сифон; исполнительный механизм, установленный на линииотвода газа, датчики и преобразователи для измерения давления и ИЯ ДЕ- . температуры в газовой Фазе сепаратора,подключенйые к блоку управления. 1 ил,(21) 4916426/10(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНБИТА НЕФТИ ое научно-производст"Нефтегазавтомат" Изобретение относится к измерению температуры в газовой фазе сепаратора, .дебита нефти и может быть использовано в подключенные к блоку управления.нефтедобывающейпромышленности, . На чертеже изображена структурнаяЦелью изобретения является рэсшире- схема предлагаемого устройства. Я ниефункциональныхвозможностейустрой- Нефтяная жидкость (НЖ) со скважин, ства.. подключенных к измерению(на схеме не покэПоставленная цель достигается тем, что зано), содержащая плэстовую воду, нефть и в известное устройство, содержащее изме- . газ, по трубопроводу 1 поступает в расширительный сепаратор, специальную ем- ритель 2, где разделяется на газовую и жид- О кость для антифриза, пьезометрические кую фазы. Газовая фаза по трубопроводу 3 Д датчики давления, расположенные в ниж- постуйает в верхнюю часть сепаратора 4, 0 ней части сепаратора и емкости, блок управ-: специальную емкость для антифриза 5 и по ) ления и регистрации, два дифманометра, . трубопроводу 6 и 7 отводится в общий колвходы которых подключены к датчикам, а: лектор(на схеме не показано). Жидкая фаза выходы к входам блока управления, сигна- по трубопроводу 8 поступает в измерительлиэатор уровня нефтяной жидкости в сепа- ный сепэратор 4 и накапливается в немПри раторе, подключенный к входу блока достижении накапливаемой жидкости ниж- Ы управления, выход которого соединен с бло- него датчика 9 на выходе преобразователя ком регистрации, дополнительно введены. (СапфирДД) )О появляется сигнал, и в расширитель, сифон, исполнительный меха- блоке управления.11 по данному сигналу низм,.установленный на линии отвода газа (команде) запускается таймер. При заполнеи соединенный с выходом блока управле- нии сепаратора исполнительный механизм ния, датчики и соответствующие преобразо, уСтановленный в линии 6, открыт. Когдэ . ватели для измерения давления и . уровень нефтяной жидкости в сепараторедостигает заданной высоты и, датчик бесконтактного сигналиээтора уровня 13 срабатывает и на выходе преобразователя 14 появляется единичный сигнал ("1"), в блоке управления 11 по данному сигналу останавливается таймер, фиксируется сигнал, поступающий с выхода преобразователя 15 (СапфирДД), закрывается исполнительный механизм 12.Емкость 5 заранее через линии 17 и открытый вентиль 18 при закрытом значении вентиля 19 заполняется антифризом (диэтиленгликоль + вода) с определенной плотностьюрд(рд рь) в. Послезаполнения емкости закрывается вентиль 19, При этом уровень антифриза в емкости 5 за счет линии 20 устанавливают равным высоте Ь, а датчики 9 и 21 устанавливают таким образом, чтобы уровень жидкости в 4 (при срабатывании 13) был равен уровню антифриза в емкости 5. После закрытия исполнительного механизма 12 давление в 4 начинает подни- , маться, и повышениедавления на поверхности НЖ приведет к тому, что НЖ начинает переливаться через сифон 22, трубопровод 25 7 в общий коллектор (нэ схеме не показано). При этом сепаратор 4 опорожняется, и скорость понижения:уровня НЖ будет пропорциональна повышению перепада давлений между сепаратором и общим коллектором; 30 Как только уровень жидкости становится ниже и (точки установки 13), то на выходе 14 появляется сигнал "0" и в блоке управления 11 по данному сигналу запускается таймер. Как только на выходе преобразователя 10 35 появляется сигнал."0" и в блоке управления 11 по данному сигйвлу остэнэвливэетСя тай- . мер и открывается исполнительный механизм 12, снова начинается нэкапливанйе40жидкости в сепараторе, По показанию таймера и формулам (4); (5) с.учатком температуры .и давления в газовой фазе, измеряемых датчиками 23,24 и преобразователями 25,26, рассчитывается значение.0, и этим один цикл измерения закэнчива ется, начйнается новый цикл измерения,Для нормальной (без вибрации) работы датчикасигнализатора 13 во вйутренней части сепаратора со стороны установки датчи ка 13 вмонтирован гаситель 27, Отрицательная камера дифмэнометра 10 соединена с датчиком 28. э положительная камера - с датчиком 9, причем точность измерения нижнего уровня жидкости будет 55 зависеть от расстояния между 9 и 28, расположенными по высоте сепаратора. Дифманометр 15 положительной камерой соединен с датчиком 21, расположенным в. После подключения измеряемой скважины (система подключения скважин на схеме не показана) нефтяная жидкость после выделения газа в расширителе(технологическом входном. сепараторе) 2 по линии 8 поступает в измерительный сепаратор 4 и накапливается в нем, При этом исполнительный механизм 12 открыт. Как только уровень нефтяной жидкости превышает точку 9, в дифманометре.10 появляется сигнал, и по данному сигналу в блоке управления 11 запускается таймер. Когда нефтяная жидкость достигает уровня датчика сигнализатора 13, на выходе 14 появляется единичный сигнал, и по данному единичному сигналу останавливается таймер и показание таймера т 1 запоминается, Одновременно по единичному сигналу, полученному от 14. с помощью блока управления 11, показание. дифманометра 15 ЬР, соединенного с датчиками 9 и 22. также фиксируется, и закрывается исполнительный механизм 12, После закрытия 12 давление в сепэрационной зоне(над уровйем жидкости) порышэется пропорционально газовому фактору измеряемой скважины. Повышением давления в 4 повышается движущая сила (перепад давлений газа) между сепаратором 4.и линией 7, что вызывает отвод жидкости че-" рез сифон 22, При этом уровень жидкости с определенной скоростью начинает падать, и.когда проходит через точки установки датчика 13 на выходе дэнногодатчикэ исчезаетединичный сигнал, и опять в блоке 11 включается таймер, Когда уровень жидкости по- . нижэетая .и проходит точку установки датчика 9, на вьходе дифмэнометрэ 15 появляется нулевой сигнал, и по данному сигналуостанавливается таймер и открывается исполнительный механизм 12. С учетом показания таймера т 2, значений температуры и давлений, измеряемых датчиками 23,24 и соответствующими преобразователями 25 и 26, плотностей нефти р н и пластовой воды рв, вводимых в 11 вручную, и ЛР ит, в 11 по следующим алгоритмам рассчитывается дебит нефти, пластовой воды и нефтяного газа и результат регистрируется в блоке регистрации 16,(7) 8) 10 Чь КГ и, , (9) где рн;Рь - соответственно и нефти и пластовой воды. вводим ную;гх - содержание воды в добываемой нефтяной жидкости;О, Он, Оь - соответственно весовой дебит нефтяной жидкости, нефти и воды в течение К;. г,Ь - соответственно радиус сепаратора 20 и уровень жидкости в нем;Нь - объем сепаратора до уровня и;х 1, хг - . соответственно время заполнения и опорожнения сепаратора до уровня Ь:ЬР - перепад давления, создаваемый 25 пьезометрическими столбами воды в нефтяной жидкости высотой Ь;. 9- ускорение свободного падения;Рд - плотность антифриза (раствор 70 % этиленгликоля с водой);Рр, 1 р - соответственно давление и температуры газа в рабочих условиях;Огн. Огр - объемный дебит газа в нор.мальных и рабочих условиях.П р и м е р. г = 0;6 м; рд - 1150 кг/мз; рь = 1100 кг/м; Рн = 866 кг/м 3; Ь = 2 м; х=1,5 ч; Х 2 = 0,2 ч; 3 с = 24;Р =50 10 кг/м; т= 27 С; 9 =0,981;ЬР = ( Рд -Рнд ) = (1150- 1000) 0,981 х х 2 = 297,2 мм вод,ст.В блоке 11 по формулам (1) -(9) определяют:а лотности ые вручЪ:Ъ" Ьр=-лщ-=жхгд 7,2 - 0,588;Чь= лгЪ =3,14 Р 45ЯГ-ЧБГПЮ:.г3 62=14958,65 м /сут.Ф о р м у л а. и 3 о б р е т е н и яУстройство для измерения дебита нефти, содержащее измерительный сепаратор,емкость для антифриза, пьезометрическиедатчики давления, расположенные в нижней части сепаратора и емкости, блоки управления и регистрации; два дифманометра,входы которых подключены к пьезометрическим датчикам давления; а выходы к входамблока управления, сигнализатор уровня нефтяной жидкости в сепараторе, подключенныйк входу блока управления, выход которогосоединен с блоком регистрации, и линию отвода газа. о тл ич а ю ще е с я тем, что,сцелью расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введены расширитель, соединенный с верхней частьюизмерительного сепаратора, гаситель, установленный внутри измерительного сепаратора над сигнализатором уровня; сиФон,установленный в измерительном сепарато ре, исполнительный механизм, установленный на линии отвода газа и соединенный свыходом блока управления, датчики давле- .ния и температуры газовой фазы измерительйого сепаратора, подключенные черезсоответствующие преобразователи к блокууправления,1797691 Составитель А,РзаевТехред М.Моргентал Корр Редактор О,Стени тор П,Гере Подписное изобретениям и открытиям йри ГКНТ ССС5, Раушская наб 4/5 Пройзводс ательский комбинат "П н аз 668ВНИИПИ Тиражударственного комйтета113035, Москва, Ж ент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 .