Устройство для измерения плотности текучей водонефтяной смеси

Устройство для измерения плотности водонефтяной смеси относится к нефтедобывающей промышленности. Устройство содержит проточный измерительный сосуд постоянного объема, выполненный в виде цилиндрической емкости для протекания водонефтяной смеси высокого давления, с низкой степенью шероховатости внутренних стенок, жестко скрепленной с коромыслом весоизмерительного устройства средней частью боковой поверхности. К отверстиям, размещенным по торцам измерительного сосуда, присоединены гибкие подводы высокого давления, а коромысло жестко скреплено со стержнем, концы которого запрессованы в подшипники и размещены на параллельных опорах, имеющих общее основание, и установлено с возможностью вращения вокруг оси стержня, причем дополнительно установлен датчик линейного перемещения, жестко скрепленный с общим основанием опор, и гайка, фиксирующая положение уравновешивающего груза на коромысле. Ил.1.

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, а именно, к определению плотности водонефтяной смеси различных месторождений.

Известно устройство для измерения плотности жидкости [1], содержащее цилиндрический сосуд с штуцерами и кранами на входе и выходе, иглой для отбора контролируемой жидкости, размещенной в нижней части сосуда и поршнем с аксиальным отверстием внутри. Поршень соединен с полым штоком, имеющим в верхней части отверстие, перпендикулярное оси штока, соединенное при помощи трубки и крана со штуцерами для отвода отбираемой из трубопровода жидкости, а во внутренней полости штока размещен второй поршень, снабженный ограничителем хода поршня, выполненный в виде стопорного кольца из немагнитного материала с крышкой, на наружной поверхности которого размещен магнитный диск.

Недостатком данной конструкции является невозможность ее использования для измерения плотности непрерывного потока текучей водонефтяной смеси.

Известно устройство для измерения плотности текучей смеси [2], содержащее измерительный сосуд, который подвешен между двумя спиральными трубками - подводящей и отводящей к весоизмерительному устройству.

Известно наиболее близкое по конструкции устройство для измерения плотности текучей смеси, например, водонефтяной смеси [3], содержащее проточный измерительный сосуд постоянного объема U-образную трубку, концы которой гибко соединены с источником и приемником контролируемой текучей среды. В средней части, а именно, в центре тяжести трубка соединена посредством подвески с коромыслом весоизмерительного устройства с пневматическим или индуктивным измерительным преобразователем. На одном конце коромысла установлен подвижный вдоль коромысла уравновешивающий груз, на противоположном конце предусмотрена силовая компенсационная система.

После проведения эмпирической градуировки устройство позволяет измерять плотность протекающей контролируемой среды.

Недостатком этой конструкции является низкая надежность устройства из-за необходимости подвешивания U-образной трубки. Возникновение момента вращения при высоком давлении протекающей среды и наличие парафина снижает точность измерения.

Задачей, решаемой в данной полезной модели, является достижение высокой точности и надежности измерения плотности непрерывного потока водонефтяной смеси.

Для решения поставленной задачи в устройстве для измерения плотности текучей водонефтяной смеси, содержащем проточный измерительный сосуда постоянного объема, вход и выход которого снабжены входным гибким соединением с источником и выходным гибким соединением с приемником текучей смеси. Измерительный сосуд скреплен с весоизмерительным устройством в виде коромысла и подвижным вдоль коромысла уравновешивающим грузом. Проточный измерительный сосуд постоянного объема выполнен в виде

цилиндрической емкости, с низкой степенью шероховатости внутренних стенок, установленной на противоположном, относительно уравновешивающего груза, конце коромысла и жестко скрепленной с ним в средней части боковой поверхности, для протекания водонефтяной смеси высокого давления, входное и выходное гибкие соединения выполнены в виде гибких подводов высокого давления к размещенным по торцам измерительного сосуда входному и выходному отверстиям. Коромысло установлено с возможностью вращения вокруг оси стержня и жестко скреплено с ним. Концы стержня размещены на параллельных опорах, имеющих общее основание, и запрессованы в подшипники. Дополнительно установлен датчик линейного перемещения, жестко скрепленный с общим основанием опор и гайка, фиксирующая положение уравновешивающего груза на коромысле.

На фиг.1 представлен общий вид устройства для измерения плотности текучей водонефтяной смеси.

Устройство для измерения плотности текучей водонефтяной смеси состоит из измерительного сосуда - 1, коромысла - 2, уравновешивающего груза - 3 с фиксирующей гайкой - 4, стержня - 5, жестко скрепленного с коромыслом 2 и запрессованного в подшипники 6. Концы стержня размещены на параллельных опорах 7, имеющих общее основание. Датчик линейного перемещения - 10 жестко скреплен с основанием опор 7. Входной гибкий подвод высокого давления - 9 установлен в нижней части измерительного сосуда 1, выходной гибкий подвод высокого давления - 8 установлен в верхней части измерительного сосуда 1.

Устройство работает следующим образом - при поступлении водонефтяной смеси через входной гибкий подвод 9 в измерительный сосуд 1 и вытекании ее из выходного подвода 8 происходит непрерывное

взвешивание протекающей смеси с помощью уравновешивающего груза 3 и фиксирующей гайки 4. При этом происходит вращение коромысла 2 вокруг оси стержня 5 и самого стержня 5 в подшипниках 6. Датчик линейного перемещения фиксирует заранее отградуированные значения плотности смеси в зависимости от отклонения коромысла, где минимальному значению отклонения коромысла соответствует вес воды в измерительном сосуде, а максимальному значению - вес обезвоженной нефти.

Достоинством этой полезной модели является высокая точность измерения плотности водонефтяной смеси с относительной погрешностью измерений не более 1%, что достигается за счет калибровки прибора взвешиванием двух жидких сред, т.е. воды и нефти. Протекание водонефтяной смеси с большой скоростью и при высоком давлении, а также, использование цилиндрического измерительного сосуда с низкой шероховатостью внутренних стенок, снижает уровень осаждения парафина, чем обеспечивает высокую точность измерения.

Простота конструкции снижает стоимость устройства и повышает его надежность.

Источники информации.

1. Пат. 2152021 Российская федерация, МПК 7G01N9/02. Устройство для измерения плотности жидкости [Текст] / Беляков В.Л.; заявитель и патентообладатель Беляков В.Л./ - №97117572/28; заявл. 23.10.97;

опубл. 27.06.00. //Изобретения. Полезные модели.- 2000.- №18.- с.423.

2. Измерения в промышленности [Текст]: справочник: в 3кн./ под ред. П.Профоса:- М.: Металлургия, 1990- ISBN 5-229-00434-7. Кн.2: Способы измерения и аппаратура. - 1990.- с.230-19000 экз.

3. Измерения в промышленности [Текст]: справочник: в 3кн./ под ред. П.Профоса:- М.: Металлургия, 1990- ISBN 5-229-00434-7. Кн.2: Способы измерения и аппаратура. - 1990.- с.230-19000 экз.

Устройство для измерения плотности текучей водонефтяной смеси, содержащее проточный измерительный сосуд постоянного объема, вход и выход которого снабжены входным гибким соединением с источником и выходным гибким соединением с приемником текучей смеси, скрепленный с весоизмерительным устройством в виде коромысла и подвижным вдоль коромысла уравновешивающим грузом, отличающееся тем, что проточный измерительный сосуд постоянного объема выполнен в виде цилиндрической емкости с низкой степенью шероховатости внутренних стенок, установленной на противоположном, относительно уравновешивающего груза, конце коромысла, и жестко скрепленной с ним в средней части боковой поверхности для протекания водонефтяной смеси высокого давления, входное и выходное гибкие соединения выполнены в виде гибких подводов высокого давления к размещенным по торцам измерительного сосуда входному и выходному отверстиям, а коромысло жестко скреплено со стержнем, концы которого запрессованы в подшипники и размещены на параллельных опорах, имеющих общее основание, и установлено с возможностью вращения вокруг оси стержня, причем дополнительно установлен датчик линейного перемещения, жестко скрепленный с общим основанием опор, и гайка, фиксирующая положение уравновешивающего груза на коромысле.