Устройство для регулирования расхода ингибитора гидратообразования в шлейфе газовой скважины

ОЛИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскик Социалистических Рвспубпик(45) Лата опубликования Государственный комитетСовета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий о 3) УД юллетень % 43 сания 2 6.11.7 8 21-540 088.8) 2) Автор изобретения Б. Ф. Таран ен(71) Заявител пециальное проектно-конструкторское бюро Промавтоматика 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСХОД ИНГИБИТОРА ГИДРАТООБРАЗОВАНИЯ В ШЛЕЙФЕ ГАЗОВОЙ СКВАЖИНЫости на его входе и выхо езависимо от расхода гаоторого вводится ингибиавления ж де, а также за, в поток тор 11)Наиболее близким техническим решением к данному является устройство для регулирования расхода ингибнтора гидратообразовання в шлейфе газовой скважины, содержащее корпус с входной и выходной камерами с размещенным между ними первым чувствительным элементом,жестко соединенным с регулирующим органом, связанным с задатчиком, входная и выходная камеры, между ксторьпчи установлен дроссель, подключены к входному каналу устройства и каналу подвода ингибитора гидратообразования в шлейф газовой скважины 2) .Существенным недостатком известного устройства является тот факт, что его применение требует обязательную установку датчика расхода газа иа шлейфе газовой скважины, по которому транспортируется гаэ, содержащий примеси конденсата, воды и механических частиц (песок, глина и т.д.). Надежность устройства при этом понижается из-эа влияния этих примесей ив работу датчика расхода. Кроме этого уста.а Настоящее изобретение относится к классу регуляторов расхода жидкости прямого действия и предназначено для автоматического ввода ингибитора гидратообразования в шлейфы газовых скважин на предприятиях газодобывающей промышленности.Известны регуляторы расхода ингибитора гидратообразования,которые представляют собой совмещенный в одном корпусе регулируемый дроссель с автоматическим регулятором постоянного перепада давления, В этих регуляторах заданное значение расхода устанавливается путем изменения проходного сечения дросселя. Поддержание постоянного перепада давления на дросселе обеспечивается регулятором перепада давления прямого действия, состоящим иэ плунжера, жестко соединенного с мембраной уравновешенной пружиной. Регулируемый дроссель расположен между двумя полостями регулятора, разделенными чувствительным элементом 25 (мембраной). При этом подмембранная полость соединена со входным, а надмембранная - с выходным ,каналами регулятора. Регулятор поддерживает постоянный расход ингибитора гидрато- ЗО образования независимо от изменения ро 634246 .634246 новка датчика расхода на газопровод;высокого давления усложняет конструкцию и эксплуатацию регулятора. Особыеосложения возникают тогда, когда несколько скважин объединяются в куст,В этих случаях шлейф каждой скважинынаходится на значительном расстояния(2-12 км) от газосборного пункта.Подвод ингибитора к кусту скважиносуществляется по одному трубопроводу, из которого ингибитор распределяется по шлейфам скважин. В этом, 1 Ослучае установка датчиков расходагаза на каждом шлейфе, вдали от обслуживающего персонала, существеннопонижает надежность устройства.Целью изобретения является повышение надежности и упрощение устройствадля регулирования расхода ингибиторагидратообразования, в шлейфе газовойскважины,Эта цель достигается тем, что внем установлены вентиль и в выходной камере-второй чувствительныйэлемент, кинематически связанный спервым чувствительным элементом,причем плотность второго чувствительного элемента через вентиль подключенак каналу подвода ингибитора гидратообраэования в шлейф газовой скважины.Схема устройства представлена начертеже.В корпусе 1 выполнены входной ка- З 0нал 2 и канал подвода 3 ингибиторагидратообраэования в шлейф газовойскважины 4 и размещен первый чувствительный элемент 5 (например, сильфон), который жестко связан с регулирующим органом б (например, плунжером). Последний уравновешивается задатчиком - пружиной 7 при помощи регулировочного винта. Чувствительныйэлемент 5 разделяет корпус на входную 408 и выходную 9 камеры. В корпусе выполнен канал 10, служащий для уравновешивания регулирующего органа б.Между входной 8 и выходной 9 камерами установлен дроссель 11 с постоянным проходным сечением.В выходной камере 9 расположенвторой чувствительный элемент 12(сильфон), кинематически соединенныйпосредством передаточного механизма, 5состоящим из рычагов 13 и 14, подвижной опоры 15 и настроечного винта 16,с первым чувствительным элементом 5,Чувствительный элемент 12 образует с корпусом 1 запоминающую полость 17, соединенную каналом 18 с каналом 3, На каналах 18 и 3 установлены соответствующие вентили 19 и 20.Устройство работает следующим образом. 60Перед включением устройства открывают вентили 19 и 20. В запоминающей полости 17 и камере 9 устанавливается одинаковое давление газовой среды. После этого вентиль 19 закрывают, 88 в результате чего в полости 17 запоминается давление, соответствующее определенному расходу газа в шлейфе скважины, и на входной канал 2устройства подается ингибитор гидратообраэования, который проходит через отверстие, образованное этим каналом и регулирующим органом б, вовходную камеру 8. Из камеры 8 ингибитор гидратообразования поступаетпо каналу 10 через дроссель 11 в выходную камеру 9 и далее через канал3, вентиль 20 в шлейф 4 газовой скважины,Расход ингибитора гидратообразования определяется перепадом давленияна дросселе 11, имеющем постоянноепроходное сечение, В свою очередь, перепад давления на этом дросселе зависит от суммы сил, приложенных к регулирующему органу б пружиной 7 ирычагом 14. В состоянии равновесиясумма этих сил уравновешивается силой, развиваемой чувствительным элементом 5 под действием перепада давления на дросселе 11,,В первоначальный момент, когдадавления в запоминающей полости 17 икамере 9 равны, усилие со стороны рычага 14 равно нулю. Перепад давленияна дросселе 11 в этом случае зависиттолько от усилия, развиваемого пружиной 7. При увеличении, например,давления ингибитора на входе в устройство чувствительный элемент 5 перемещает регулирующий орган б влево,при этом отверстие, образованноевходным каналом 2 ирегулирующим органом б, уменьшается, и давление ввходной камере 8 падает.В состоянии равновесия, когда усйлия, развиваемые пружиной 7 и чувствительным элементом 5 от образованно-.го на нем перепада давления, уравниваются, давление во входной камере8 устанавливается таким, что перепаддавления на дросселе 11 и расход ингибитора установятся равными первоначальным. значениям. При уменьшениидавления ингибитора гидратообразования давление во входной камере 8уменьшается, и регулирующий органб под действием пружины 7 перемещается вправо, открывая входное отверстие до тех пор, пока давление вовходной камере 8 не возрастет до величины, обеспечивающей прежний перепад давления на дросселе 11. Изменяяусилие натяга сжатия) пружины 7 припомощи винта, устанавливают требуемыйперепад давления на дросселе 11, а,следовательно, и расход ингибиторагидратообразования, соответствующийпервоначальному расходу газа в шлейФе 4 скважины.При изменении расхода газа давление в выходной камере .9 изменяется.Это приводит к изменению усилий, приложенных к чувствительным элементам5 и 12. При этом изменение усилия, приложенного к чувствительному элементу 5 от изменения давления в выходной камере 9 не приводит к изменению перепада давления на дросселе 11. Например, при увеличении давления в камере 9 перепад давления на дросселе 11 уменьшается. Это приводит к перемещению чувствительного элемента 5 и регулирующего органа б вправо, открытию входного отверстия и увеличению давления в камере 8. В состоянии равновесия перепад давления на 10 дросселе 11 устанавливается прежним.При уменьшении давления в камере 9 процесс происходит в обратном порядке.Изменение усилия, приложенного к чувствительному элементу 12 и вызванного изменением давления в выходной камере 9, приводит к изменению перепада давления на дросселе 11, а следовательнр, к изменению расхода ингибитора гидратообразования. При уве личении давления (относительно первоначального значения, запомненного в полости 17) усилие, приложенное к чувствительному элементу 12, направлено влево. Через рычаги 13, 14, подвижную опору 15 часть этого усилия передается чувствительному элементу 5. Это приводит к перемещению чувствительного элемента 5 и связанного с ним регулирующего органа 6 влево, уменьшению расхода ингибитора гидратообразования и перепада давления на дросселе 11. Так как увеличение давления в выходной камере 9вызвано уменьшением расхода газа в шлейфе газовой скважины, то пропорциональное уменьшение расхода ингибитора гидратообразования говорит о том, что устройство обеспечивает из" менение расхода ингибитора гидратообразования в соответствии с изме нением расхода газа. Коэффициент пропорциональности настраивается перемещением подвижной опоры 15 при помощи винта 16. При увеличении расхода газа дав" ление в шлейфе 4 скважины и в камере 9 уменьшается. Под действием большего давления, запомненного в полости 17, усилие, развиваемое чувствительным элементом 12, направлено вправо. Под действием этого усилия, приложенного через передаточный механизм к чувствительному элементу 5, регулирующий орган 6 перемещается вправо. При этом, расход ингибитора гидратообразования и перепад давления на дросселе 11 увеличиваются,В состоянии равновесия усилия, приложенные к чувствительному элементу 5 со стороны чувствительного элемента 12 и увеличившегося перепада давления на дросселе 11, будут равны, но противоположно направлены, а расход ингибитора возрастет на величину, пропорциональную увеличению расхода газа.Таким образом, устройство обеспечивает изменение расхода ингибитора гидратообразования, вводимого в шлейф газовой скважины, в соответствии с изменением расхода газа. При этом датчик расхода газа не используется. Предложенное техническое решение. упрощает устройство, повышает его надежность, в результате чего уменьшается интегральный расход дорогостоящего ингибитора гидратообразования, уменьшаются эксплуатационные расходы (особенно при установке устройств на шлейфах скважин, объединенных в куст), уменьшается вероятность загидрачивания работающих скважин куста при аварийных остановках одной или нескольких скважин этого кустаф 1.Формула изобретенияУстройство для регулирования расхода ингибитора гидратообраэования в шлейфе газовой скважины, содержащее корпус с входной и выходной камерами с раЗмещенным между ними первым чувствительным элементом жестко соединенным с регулирующим ор" ганом, связанным с задатчиком, входная и выходная камеры, между которыми установлен дроссель, подключены к входному. каналу устройства и каналу подвода ингибитора гидратообразования в шлейф газовой скважины, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства и повышения его надежности, в нем установлены вентиль и в выходной камере второй чувствительный элемент кинематически связанный с первым чувствительным элементом, причем полость второго чувствительного элемента через вентиль подключена к каналу подвода ингибитора гидратообразования в шлейф газовой скважины.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР У 393731, кл. 6 05 В 7/01, 1972.2. Авторское свидетельство СССР В 443369, кл. 6 05 Э 7/00, 1973.б 34246 Составитель О. ГудковаСадомов Техред З.Катрич. Корректор акт иняк ППП тентф, г. Ужгород, ул, Проектная л каз 67 бО/45 Тираж ЦНИНПК Государственного к по делам иэобрет 113035, Москва, Ж 991оиитета,.совений и от35, Раущск Подписноеа Министров ССытийнаб д. 4/5