Устройство для непрерывного дозирования жидкости в затрубное пространство паровой скважины

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЗЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 1926244(51)М. Кл. Е 21 В 43/00 Гоеудерстесниый кеееитет СССР по делам изфбретений и открытий(72) Авторы изобретения нко В. С. П А. Шарапов, Н. И. Украинский научно-исслецователь(71) Заявитель НЕПРЕРЫВНОГО ДОЗИРОВАНИЯРОСТРАНСТВО ГАЗОВОЙ СКВАЖИНЬ зирования жидкости в затрубное пространство газовой скважины, включающеедозировочную емкость, запорную арматуру, автоматические датчики и регуляторы уровня жидкости, сепаратор, дозатор,включающий корпус, внутри которого установлен сердечник со спиральной насадкой,связанной с входным н выходным пазрубками (2)Недостатком известного устройстваявляется невозможность дозировання малых объемов жидкости,.т.е. большой расход дознруемой жидкости,Цель изобретения - уменьше)не расхода жидкости путем дозяровання малых.объемов жидкости пря использовании резервной емкости.Эта цель достигается тем, чтр устройство снабжено промежуточной емкостью, верхняя часть которой через об,ратный клапан связана с нижней частьюрезервной емкости и с эатрубным пространством, а нижняя часть - с верхнейчастью доэировочной емкости, а также(54) УСТРОЙСТВО ДЛЖИДКОСТИ В ЗАТРУБНОЕ Изобретение относится к областиксплуатацнн газовых скважин, в частости к устройствам для непрерывногооэирования жидкостей в газовые сква жины.Известно устройство для дозировання жчдкостн в газовые скважины, включающее емкость, соединительные патрубки, вентили н поплавок, Последний перегородкой разделен на две части. Верхняя часть поплавка, незаполненная жидкостью, удерживает его в плавающем состоянии. В нижнюю часть поплавка, погруженную в жидкость, вмонтированы насадки. Диаметры насадок выбираются в зависимости от количества доэнруемой жидкости 111Недостатком этого устройства является то, что прн доэярованнн малых объемов жидкости (напрнмер, 50-200 л/сут) через насадки, онн быстро забиваются30 механическими примесями н солями жесч кости, содержащимися в пресной воде.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для непрерывного дой институт природных гов5 1 О 15 20 25 ЭО 35 40 45 50 55 3 92 тем, что дозатор снабжен установленной над сердечником дополнительной спиральной насадкой и втулкой, размещенной концентрично основной спиральной насадке, причем втулка и сердечник имеют трапецевидную спиральную нарезку, а полость над сердечником гидравлически связана через запорную арматуру с выходным патрубком.На фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - дозатор жидкости, разрез.,Устройство состоит из резервной емкости 1 объемом 5-10 м постоянно5 сообщенной с атмосферой, в которой установлен теплообменник 2 дозировочной емкости высокого давления 3, объемом 0,4-0,5 м, расчитанной на ста 3тическое давление в скважине и установленной выше резервной емкости, высокого давления 4, объемом 0,4-0,5 м,3 расчитанной на статическое давление в скважине, причем она расположена ниже резервной емкости, а в гидравлических магистралях 5 и 6 соединяющих ее с резервной и дозировочной емкостями, включены запорная арматура, обратные клапаны 7 и 8 доэатора 9 жидкости, установленного на линии, связывающей дозировочную емкость 3 с затрубным про странством газовой скважины, исполнительных органов - запорных клапанов типа "ВО", 10, 11, 12. и 13, регуляторов вторичных приборов управления датчиками 14 и 15, реле 16, 17, 18 и 19 универсальных пневматических. В емкостях 1, 3 и 4 установлены датчики 20, 21 и 22 уровня жидкости. Для контроля уровня жидкости в дозировочной емкости 3 установлен манометрический уровнемер, а ее объем равен объему промежуточной емкости 4, Доэировочная емкость обвязана линией 23 для выФ равнивания давления с затрубным пространством скважины, Пружина обрач ного, клапана 8 таррируется так, чтобы . Эон открывался под действием гидростатического давления жидкости, находящейся в емкости 1. Дозатор 9 жидкости состоит из корпуса 24, ,имеющий входной и выходной патрубки, фильтрующего элемента 25, спиральной насадки 26, размещенной в нижней части корпуса, и дополнительнойспиральной насадки 27, размещенной в , верхней части корпуса, магнитного сердечника 28, вокруг которого размещена насадка 26, втулки 29 и сетчатого 6244 4 фильтра 30. Насадки 26 выполнены иэдиамагнитной трубки. Магнитный сердечник 28 цилиндрической формы, егосердцевина выполнена из вяжущих веществ, например различных смол илиминеральных вяжущих, а поверхностныйслой насыщен порэшкообразным ферромагнитным материалом - магнитофором -носителем магнитного поля. Напряженность магнитного поля можно легко регулировать подбором концентрации ферромагнитного порошка и вида вяжущего материала. На цилиндрической поверхности магнит.нитного сердечника 28, насыщенной магнитофором, выполнена трапецевидная спиральная нарезка с таким шагом как испиральная насадка. Таким образом, втрапецевидной спиральной нарезки сосредоточен магнитофор - носитель магнитного поля. Благодаря такому выполнениюснижается рассеивание магнитного потокаи усиливается воздействие магнитногополя на техническую пресную воду, протекающую в спиралеобразной цилиндрической насадке, так как магнитный потокстремится замкнуться по кратчайшемупути. Для регулирования расхода жидкостидозатор снабжен байпасной линией 31с вентилем 32. Устройство работает следующим образом.В статическом состоянии положение уровня жидкости и регулирующих органов следующее, Резервная емкость 1 заполнена жидкостью. Уровень жидкости в дозировочной 3 и промежуточной 4 емкостях находится на верхнем пределе диапазона регулирования, Исполнительные органы - запорные клапаны типа "ВО" находятся в следующем положении; клапан 11 открыт а 10, 12 и 13 закрыты, при этом задвижки на скважине 33 и 34 закрыты, а 35 и 36 открыты. Пуск устройства в работу осуществляется путем открытия вентилей 37 и 38. Гаэ из скважины по обвязочному трубопроводу 23 поступает в дозировочную емкость 3 и трубопровод 5 и далее происходит выравнивание давления между затрубным пространством и дозировочной емкостью 3, При этом обратный клапан 7 предотвращает переток жидкости из промежуточйой емкости 4 в доэировочную емкость 3, так как со стороны доэировочной емкости через трубопровод 23 его заслонку подпирает давление газа и плюс сопротивление пружины, т.е. в данном случае он не выполняет свои прямые функции. Та96244 45 5ким образом, когда имеется давление газа в трубопроводе 23, обратный клапан 7 работает как запорный орган, в случае отсутствия давления - как обратный клапан - пропускает жидкость водном направлении. Как только давление в дозировочной емкости 3 станет равным затрубному, жидкость под действием гидростатического давления поступает в дозатор 9 жидкости через входной натру бок, Далее в фильтрующий элемент 25, в котором освобождается от механических примесей и в спиральную насадку 27.Дозировка требуемого количестважидкости осуществляется эа счет гидравлического сопротивления. Для предотвращения забивания спиралеобразной трубчатой насадки отложениями солей жесткости, присутствующими в техническойпресной воде, она обрабатывается чередующимися магнитными полями напряженностью не менее 12 Х 10в/м. Магнитные, силовые линии, выходящие иэ выступов спиралеобразной трапецевидной нарезки магнитного сердечника, пересекают спиралеобразную трубчатую насадку и замыкаются по кратчайшему путина соответствующих выступах втулки 29. Далее техническая пресная вода, обрабо-танная магнитными полями, попадает впромежуточную камеру, где за счет падения скорости освобождается от шлама,который периодически удаляется череззаглушку, Из промежуточной камерыводы через фильтрующую сетку 29 поступает во вторую спиралеобразную насадку и далее в затрубное пространство газовой скважины, разбавляет находящуюся на забое пластовую воду и,одновременно испаряясь, донасыщаетгаз влагой. Кроме того, ввод омагни ченной жидкости способствует замедлению солеотложения и коррозионных процессов лифтовых труб.Регулирование расхода воды осуществляется путем открытия регулировочного вентиля 31. Гидравлическое сопротивление байпасного трубопровода 30 меньше, чем дозирующей насадки, поэтому основной поток воды пойдет по байпасному трубопроводу. Как только уровень жидкости в дозировочной емкости 3 достигнет нижнего предела диапазона регулирования, срабатывает датчик нижнего уровня. При срабатывании датчика нижнего уровня импульсное55 давление на выходе из двухпозиционного регулятора 14 уровня отсутствует, т,е. отсутствует импульсное давление в камере реле 16 и в линии исполнительного клапана 11. Клапан 11 закрывается, так как его нормальное положение (в обесточенном состоянии) закрытое, И линию исполчительных клапанов 10 и 13 при этом поступит сигнал на их открытие (их нормальное положение закрытое) только в этом случае, когда заправлена уже промежуточная емкость 4 (контакт реле 17 верхнего уровня промежуточной емкости 4 замкнется) и имеется вода в резервной емкости 1. Контакт реле 19 нижнего уровня в емкости 1 замкнут и имеется импульсное давление на выходе датчика 22. Гаэ под давлением поступает в промежуточную емкость 4 и давит на жидкость. Под действием этого давления обратный клапан 8 закрывается, а обратный клапан 7 открывается и жидкость поступает в дозировочную емкость 3, которая в это время сообщена с атмосферой (клапан.10 открыт). Таким образом, происходит заправка дозировочной емкости 3. При этом исполнительный клапан 12 закрыт, так как при достижении верхнего уровня в промежуточной емкости 4 появляется импульсный сигнал на выходе регулятора 15, который подается в камеру реле 18. Контакт реле 18 в цепи исполнительного клапана 12 размыкается и клапан закрывается (его нормальное положение закрытое), так как импульсный сигнал исчезает, При достижении перекачиваемой жидкостью верхнего диапазона регулирования в дозировочной емкости 3 срабатывает датчик верхнего уровня, появляется импульсное давление на вы-. ходе из двухпоэиционного регулятора 16. При этом клапан 11 открывается и происходит дозировка жидкости в скважину Клапаны 10 и 13 закрываются, так как в камеру реле 16 поступает импульсный сигнал и происходит стравливание. давления из клапанов 10 и 13 через разомкнутый контакт реле 16, После закрытия исполнительных клапанов 10 и 13, клапан 12 открывается и жидкость из резервной емкости 1 под действием гидростатического давления открывает обратный клапан 8 и заполняет промежуточную емкость 4, которая в это время сообщена через открытый клапан 12 и резервную емкость 1 с,атмосферой.При этом обратный клапан 7 предо- . твращает переток жидкости иэ промежуточной емкости 4 в дозировочную, так как с ее .стороны через магистраль 51. Устройство для непрерывного дозирования жидкости в затрубное пространство газовой скважины, включаюшее дозировочную емкость, дозатор жидкости, запорную арматуру и автоматические датчики и регуляторы уровня жидкости, отличаюшееся тем,что,с целью уменьшения расхода жидкости пу 30 на заслонку клапана давит давление газа и сопротивление пружины, т.е. в данном случае он не выполняет свои прямые функции. Затем циклы опорожнения дозировочной емкости 3 и напол нения промежуточной емкости 4 повторяются до тех пор, пока имеется вода в резервной емкости 1.Во избежание исключения открытия клапанов 10 и 13 при незаполнении про- О1 О межуточной емкости 4 (такой случай возможен сразу при включении питания системы автоматики и при йезаправке емкости 4) необходима установка в промежуточной емкости 4 датчиков 21 уров ня и регулятора 16. Работа регулятора 16 аналогична работе регулятора 14.Применение устройства позволит значительно снизить расходы связанные с дозированием жидкости. гоформула изобретения тем дозирования малых объемов жидкости при использовании резервной емкости, оно снабжено промежуточнойемкостью, верхняя часть которой чередобратный клапан связана с нижней частьюрезервной емкости и с эатрубным пространством, а нижняя часть - с верхнейчастью дозировочной емкости.2. Дозатор жидкости, включающийкорпус, внутри которого установлен сердечник со спиральной насадкой, связанной с входным и выходным патрубками,о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, сцелью повышения точности дозирования ойснабжен установленной над сердечникомдополнительной спиральной насадкой и втулкой, размещенной концентрично основнойспиральной насадке, причем втулка и сердечник имеют трапецевидную спиральную нарезку, а полость над сердечником гидравлически связана через запорную арматурус выходным патрубком.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Гриценко А. И. и др. Борьба с обводнением газовых я газоконденсатныхместорождений. - Газовое дело. И.,197 1, М 7, с, 7-10.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке М 2648412/03,кл. Е 21 В 43/00, 19.07.79 (прототип).926244 Н. Харламова йвес Коррек ятко за Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 СоставитеРедактор Г. Волкова Техред 2921/21 Тираж 624 ВНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и откры 113035, Яасква, Ж-ЗБ, Раушская