Устьевой блок подачи химического реагента в скважину
Относится к области нефтедобычи. Технический результат заключается в упрощении конструкции, повышении эксплуатационной надежности, долговечности, ремонтопригодности и практически полной взрывопожаробезопасностью при использовании в конструкции стандартного взрывонезащищенного оборудования, при одновременном обеспечении удобства управления процессом дозирования и снижении при этом материальных затрат. Сущность: Предлагаемый устьевой блок содержит шкаф (Ш) 1 со стенками, крышкой (К) 2 и дверьми 3 и 4, состоящий из двух герметичных друг относительно друга отсеков (О) 5 и 6,. В О 5 размещены насос-дозатор (НД) 7 и этажно расположенный над ним электрошкаф (Э) 8 с электрооборудованием. B O 5 также установлен прибор системы измерения давления (СИД) 9. В О 6 размещены емкость (Е) 10 для реагента, снабженная системой контроля за наличием реагента (СКР) 11 в Е 10 и система гидравлики 12, соединяющая посредством трубопроводов Е 10 с механизмом подачи реагента НД 7. Е 10 снабжена сливным патрубком 13, а также - горловиной (Г) 14 для заливки химического реагента. В стенке Ш 1 также выполнены отверстия для вывода патрубка 15 и Г 14 Е 10. В О 6 на стенке Е 10 закреплен визуальный уровнемер (в качестве СКР 11). В электрошкафу 8 расположены цепи управления и контроля НД 7, системами СИД 9 и СКР 11. 1 н.п. ф-лы; 7 з.п. ф-лы; 1 ил.
Полезная модель относится к области нефтедобычи, в частности, к компактным взрывобезопасным установкам для дозированной подачи химического реагента в скважину при всех способах эксплуатации скважин (фонтанном, газлифтном, с использованием электроцентробежных или штанговых насосов и др.), и может быть использована на нефтяных месторождениях для малых объемов дозирования в скважину реагентов, например, поверхностно-активных веществ (ПАВ), ингибиторов соле- и парафиноотложений, ингибиторов коррозии, дэмульгаторов и др.
Известна установка для дозированной подачи ПАВ в нефтяные пласты, содержащая установленные на общей раме обогреваемую емкость для химического реагента, бак промежуточного подогрева и насос-дозатор, которые последовательно соединены между собой трубопроводами с арматурой (см. Авт. свид. СССР №827756 кл. Е 21 В 43/00, от 1979 г.). При этом емкость для химического реагента является обогреваемой за счет установки в ее полости электронагревателей, которые размещены в герметичных камерах, заполненных термостойкой, взрывобезопасной жидкостью. Это создает безопасные условия работы известной установки при использовании взрыво- и пожароопасных реагентов.
Однако указанная известная установка является очень громоздкой, сложной в изготовлении и предназначена для дозирования больших объемов реагентов.
Еще одним недостатком известной установки является недостаточная взрывобезопасность установки в целом, т.к. при аварийных ситуациях (например, при порыве трубопровода, разгерметизации
емкости) взрывоопасные химические реагенты могут попасть в зону электрооборудования, в зону насоса-дозатора, что может привести к пожару. Чтобы исключить это, требуется применять взрывозащищенное оборудование, что приводит к увеличенным материальным затратам.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели по технической сущности является установка дозирования химических реагентов, включающая емкость для химического реагента, насос-дозатор, размещенный в герметичном отсеке, и систему гидравлики, соединяющую посредством трубопроводов насос-дозатор с емкостью, при этом герметичный отсек с насосом-дозатором расположен внутри емкости для химического реагента (см. Авт. свид-во СССР №926243, кл. Е 21 В 43/00, от 1979 г.). Причем в указанной установке используемая емкость предполагает ее обогрев системой обогрева.
Для указанной известной установки характерны те же недостатки, что и для аналога, а именно:
- предназначена для больших объемов дозирования;
- площадь размещения известной установки хоть и несколько меньше, чем у аналога, но содержит дополнительные специальные узлы ввода реагента в емкость, что также делает ее громоздкой;
- не является взрыво- и пожаробезопасной вследствие размещения отсека с насосом-дозатором прямо в емкости в среде химического реагента. В результате коррозии отсек может разгерметизироваться, и жидкость попадет в зону электрооборудования, что может привести к взрыву или пожару. Это делает работу известной установки ненадежной, а также требует проведения постоянного контроля за состоянием материала герметичного отсека на предмет его коррозии.
Техническая задача, на которую направлена предлагаемая полезная модель, заключается в создании компактного устьевого блока подачи
химического реагента в скважину с малой производительностью дозирования. Технический результат, обеспечиваемый предлагаемой полезной моделью, заключается в упрощении конструкции, повышении эксплуатационной надежности, долговечности, ремонтопригодности и практически полной взрывопожаробезопасностью при использовании в конструкции стандартного взрывонезащищенного оборудования, при одновременном обеспечении удобства управления процессом дозирования и снижении материальных затрат.
Указанная техническая задача решается предлагаемым устьевым блоком подачи химического реагента в скважину, включающем емкость для химического реагента, насос-дозатор, размещенный в отсеке, и систему гидравлики, соединяющую посредством трубопроводов насос-дозатор с емкостью, при этом блок дополнительно содержит шкаф, ящик или подобный корпус со стенками, крышкой и дверьми, состоящий из двух герметичных друг относительно друга отсеков, в одном из которых размещены насос- дозатор с механизмом подачи реагента, электрошкаф с электрооборудованием, электрически связанный с указанным механизмом подачи реагента насоса-дозатора, и система измерения давления подачи химического реагента в скважину, а во втором отсеке размещены емкость для химического реагента, снабженная системой контроля за наличием в ней реагента и системой гидравлики, соединяющей посредством трубопроводов упомянутую емкость с механизмом подачи реагента насоса-дозатора, при этом система измерения давления соединена с системой гидравлики и с механизмом подачи реагента насоса-дозатора.
Электрошкаф с электрооборудованием и насос-дозатор расположены в отсеке этажно.
В стенке шкафа выполнено отверстие для вывода горловины емкости.
Система контроля за наличием реагента в емкости включает в себя визуальный уровнемер и/или элемент для определения массы реагента.
Система измерения давления подачи химического реагента в скважину выполнена в виде манометра или тензометрического датчика давления.
Отверстия в разделительной перегородке, разделяющей отсеки шкафа, герметизированы посредством резиновой шайбы, обжимающей электрическую и гидравлическую связь ввинчиваемыми штуцерами.
Стенки, крышка и двери шкафа выполнены утепленными.
Отсеки в шкафе снабжены отдельными дверьми.
Указанная техническая задача достигается за счет следующего.
Благодаря тому, что предлагаемый блок дополнительно содержит шкаф со стенками, крышкой и дверьми, состоящим из двух отсеков, разделенных разделительной перегородкой, обеспечивается гарантированная изоляция этих отсеков друг от друга.
А благодаря тому, что в указанных разных отсеках размещены отдельно друг от друга, электрооборудование и емкость с системой гидравлики, исключается попадание жидкого реагента в зону электрооборудования, а значит, исключается вероятность взрыва, пожара.
Благодаря выполнению блока компактным с оптимальным порядком расположения узлов и деталей, обеспечивается упрощение конструкции и снижение материальных затрат. Также на этот технический результат работает и тот факт, что при конструировании предлагаемого устьевого блока может быть использовано стандартное, а не специальное (взрывозащищенное) оборудование, которое является очень дорогим.
Сущность предлагаемой полезной модели характеризуется чертежом, где изображен общий вид устьевого блока в разрезе.
Предлагаемый устьевой блок подачи химического реагента содержит шкаф 1 со стенками, крышкой 2 и дверьми 3 и 4, состоящий из двух,
разделенных разделительной перегородкой герметично друг от друга, отсеков 5 и 6. В отсеке 5 размещены насос-дозатор 7 с механизмом подачи реагента, состоящим из привода (гидравлического толкателя) и механизма возвратно-поступательного движения плунжера, и этажно расположенный над ним электрошкаф 8 с электрооборудованием. В отсеке 5 также установлен прибор системы измерения давления 9, например, стандартный манометр, для определения давления подачи химического реагента в скважину. Во втором отсеке 6 размещены емкость 10 для химического реагента, имеющая в сечении, преимущественно, прямоугольную форму, и снабженная системой контроля 11 за наличием в ней реагента, например, визуальный уровнемер для определения уровня реагента в упомянутой емкости 10, и система гидравлики 12, соединяющая посредством трубопроводов, пропущенных через отверстия в разделительной перегородке, емкость 10 с механизмом подачи реагента насоса-дозатора 7. В качестве системы контроля 11 за наличием реагента в емкости 10 также может быть использован, например, датчик веса. Емкость 10 может быть снабжена сливным патрубком 13, а также имеет горловину 14 для заливки химического реагента.. Для обеспечения герметичности отсеков 5 и 6 отверстия в разделительной перегородке, разделяющей отсеки 5 и 6 шкафа 1, герметизированы или посредством резиновой шайбы, обжимающей электрическую (гидравлическую) связь между отсеками, или посредством штуцера, жестко соединенного с этой перегородкой.
В электрошкафу 8 расположены цепи управления насосом-дозатором 7. Регулировка подачи насоса-дозатора 7 осуществляется таймером, который управляет частотой движения привода насоса-дозатора - штока гидротолкателя. Имеется возможность отслеживать с диспетчерского пульта оператора следующие параметры: наличие реагента в емкости 10 и работу насоса-дозатора 7.
Для безаварийной работы предлагаемого устьевого блока как в летний, так и в зимний период, стенки, крышка 2 и двери 3 и 4 шкафа 1 могут быть выполнены утепленными.
Работает предлагаемый устьевой блок подачи химического реагента следующим образом.
Производится установка блока на объекте, например, на дневной поверхности у скважины, подключается электропитание к электрошкафу 8, а система гидравлики 12 через патрубок 15 - к трубопроводу, сообщенному с полостью насосно-компрессорных труб скважины. Емкость 10 заполняют химическим реагентом. Определяют объем закачки реагента за одно качание насоса-дозатора 7 и частоту качаний. Настраивают таймер, расположенный в электрошкафу 8 на требуемую частоту перемещения гидротолкателя насоса-дозатора 7. Колебательное движение гидротолкателя приводит в движение плунжер насоса-дозатора 7 и происходит закачка химического реагента через патрубок 15 и далее по трубопроводу в скважину. В случае повышения давления в линии нагнетания выше предельно допустимого, отключается электропитание насоса-дозатора 7.
При работе с предложенным устьевым блоком оператором отслеживаются следующие параметры: давление закачки, наличие реагента в емкости 10 и его расход при закачке.
Предлагаемый устьевой блок подачи химического реагента является компактным, простым в конструкторском выполнении, обеспечивающим малые объемы закачки, что особенно важно при работе с малодебитными скважинами. Благодаря простоте конструкции повышается надежность работы предлагаемого блока и одновременно обеспечивается его ремонтопригодность.
Указанный блок является практически полностью взрывобезопасным, и при этом он выполнен из стандартного оборудования, что существенно
уменьшает его стоимость по сравнению со стоимостью установки, изготовленной из взрывозащищенного оборудования.
Благодаря особому выполнению конструктивных узлов и их расположению обеспечивается успешная работа предлагаемого блока как в летний, так и в зимний период.
1. Устьевой блок подачи химического реагента в скважину, включающий емкость для химического реагента, насос-дозатор, размещенный в отсеке, и систему гидравлики, соединяющую посредством трубопроводов насос-дозатор с емкостью, отличающийся тем, что блок дополнительно содержит шкаф, ящик или подобный корпус со стенками, крышкой и дверьми, состоящий из двух герметичных друг относительно друга отсеков, в одном из которых размещены насос-дозатор с механизмом подачи реагента, электрошкаф с электрооборудованием, электрически связанный с указанным механизмом подачи реагента насоса-дозатора, и система измерения давления подачи химического реагента в скважину, а во втором отсеке размещены емкость для химического реагента, снабженная системой контроля за наличием в ней реагента и системой гидравлики, соединяющей посредством трубопроводов упомянутую емкость с механизмом подачи реагента насоса-дозатора, при этом система измерения давления соединена с системой гидравлики и с механизмом подачи реагента насоса-дозатора.
2. Устьевой блок по п.1, отличающийся тем, что электрошкаф с электрооборудованием и насос-дозатор расположены в отсеке этажно.
3. Устьевой блок по п.1, отличающийся тем, что в стенке шкафа выполнено отверстие для вывода горловины емкости.
4. Устьевой блок по п.1, отличающийся тем, что система контроля за наличием реагента в емкости включает в себя визуальный уровнемер и/или элемент для определения массы реагента.
5. Устьевой блок по п.1, отличающийся тем, что система измерения давления подачи химического реагента в скважину выполнена в виде манометра или тензометрического датчика давления.
6. Устьевой блок по п.1, отличающийся тем, что отверстия в разделительной перегородке, разделяющей отсеки шкафа, герметизированы посредством резиновой шайбы, обжимающей электрическую и гидравлическую связь ввинчиваемыми штуцерами.
7. Устьевой блок по п.1, отличающийся тем, что стенки, крышка и двери шкафа выполнены утепленными.
8. Устьевой блок по п.1, отличающийся тем, что отсеки в шкафе снабжены отдельными дверьми.
