Устройство для измерения компонентов газожидкостной смеси

 

Устройство может быть использовано для измерения компонентов на потоке продукции как нефтяных, так и газовых скважин, на сепарационных установках на промыслах, на установках подготовки нефти и в других отраслях промышленности. Цель изобретения состоит в повышении точности измерений. Устройство содержит последовательно установленные на трубопроводе общего потока струйные дегазаторы 2, 3, расходомер 4 жидкости с вторичным прибором 5, насос 6, инжектор 7, состоящий из сопла 8, смесительной и всасывающей камер 9, 10. Кроме того, на газопроводах расположены регуляторы 13, 14 давления, расходомеры 15, 16 газа с сумматором 17. Струйные дегазаторы состоят из сопл 18, 19 и камеры 20 (21) расширения. Выходы расходомеров 15, 16 газов соединены с входом сумматора 17. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

M А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbfTHRM

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4643014/23-26 (22) 30.01.89 (46) 07.12;90. Бюл. N 45 (72) Х.Х. Шакиров, И.И. Исхаков, М,М, Губайдуллин и Р.Х. Амирханов (53 ) 66.012-52(088.8) (56) Акимов В.Ф. Измерение расхода газонасыщенной нефти. — М.: Недра, 1978.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1065734, кл. G 01 N 7/14, 1981, (54) УСТРОЙСТВО ЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ ГАЗОЖИДКОСТНОЙ CMFCH (57) Устройство может быть использо- вано для измерения компонентов на потоке продукции как нефтяных, так и газовых скважин, на сепарационных (gI)5 G 01 N 7/14, G 05 D 27/00

2 установках на промыслах, на установках подготовки нефти и в других отраслях промышленности. 1(ель изобретения состоит в повышении точности измерений. Устройство содержит последовательно установленные на трубопроводе общего потока струйные дегазаторы 2, 3, расходомер 4 жидкости с вторичным прибором 5, насос 6, инжектор 7, состоящий из сопла 8. смесительной и всасывающей камер 9, 10. Кроме того, на газопроводах расположены регуляторы 13, 14 давления, расходомеры 15, 16 газа с сумматором

17. Струйные дегазаторы состоят из сопл 18, 19 и камер 20 и 21 расширения. Выходы расходомеров 15, 16 газов соединены с входом сумматора

17. 1 ил.

1612242

Изобретение относится к области

Измерительной техники, B частности

К измерению компонентов газожидкостйой смеси.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

На чертеже показана принципиаль—

Ная схема устройства.

Устройство состоит из последовательно установленных на трубопроводе

1 общего потока струйных дегаэаторов

2 и 3, расходомера 4 жидкости с вторичным прибором 5, насоса 6, инжек тора 7, состоящего из сопла 8, смесительной 9 и всасывающей. 10 камер.

Кроме того, на трубопроводах 11 и

12 расположены регуляторы 13 и .14 давления, соответственно, расходомеры 15 и 16 газа с сумматором 17.

20 Струйные дегазаторы 2 и 3 состоят из сопл 18 и 19 и камер 20 и 21 расши рения. Выходы расходомеров 15 и 16 газа соединены с входом сумматора 17.

Устройство работает следующим

Образом.

Движущаяся газонефтяная смесь по трубопроводу 1 общего потока поступает в первый струйный дегазатор 2, 30 где она после сужения в сопле 18 резко расширяется в камере 20 расширения. В условиях резкого расширения происходит интенсивное вьделение газа из движущейся газожидкостной смеси. Выделившийся газ из камеры 20 расширения дегазатора 2 отсасывается инжектором 7 по трубопроводу 11 через регулятор 13 давления. Расход отсасываемого газа измеряется расходоме- 40 ром 15. Устойчивый расход вьделившегося газа из камеры 20 в инжектор 7 обеспечивается благодаря возможности создания требуемого перепада давления (Р < — Р ) между ними, сущность 45 которой заключается в следующем.

Газовьделение в струйных дегазаторах обусловлено градиентом давления Р = Р— Р, . По опытным данным известно, что давление РА на участках

А камеры 20 расширения значительно ниже давления Гс на выходе иэ сопла

18. При истечении гаэонефтяной смеси из сопла 18 в камеру 20 расширения вследствие резкого падения давления

55 происходит изменение качественного состава потока эа счет эффекта инверсии фаэ. В сопле 18 газонефтяная смесь поступает в виде дисперсной системы, в которой сплошной фазой является нефть, а дисперсной — газ.

За соплом 18 в каме; е 20 расширения происходит обращение фаз (инверсия фаз), газ становится сплошной фазой, а нефть — дисперсной. В условиях инверсии фаэ происходит процесс дегазации гаэонефтяной смеси. Скорость гаэовьделения зависит от интенсивности десорбции газа из капель.

Дробление сплошной струи жидкости происходит под действием аэроди- намических сил, обусловленных относительным движением. фаз. При этом происходит первый распад струи на капли за соплом 18, которые дробятся на более мелкие частицы на входе в камеру 20 расширения (вторичное дробление). Б зоне первичного дробления струи отделяется свободный газ, и в каплях начинают образовываться зародышевые пузыри растворенного газа. В дальнейшем выделение газа определяется скоростью всплывания зародышевых пузырей в каплях. Необходимая степень разделения фаз достигается конструктивным выбором размеров камеры 20 расширения и сопла

18 в зависимости от размеров частиц дисперсной фазы, ее скорости, продолжительности десорбции, пребывания жидкости в зоне разгазирования и масштаба диффузионного потока. Благодаря этим явлениям происходит непрерывное разделение двухфазной системы, а газовая фаза направляется к участку А наименьшего давления каме-. ры 20 расширения струйного дегаэатора 2. Для более полного разделения газовой фазы из жидкости основной поток поступает во второй струйный дегазатор 3, в котором происходят те же физические процессы, какие в дегазаторе 2. Вьделившийся газ отсасывается инжектором 7 по трубопроводу 12 через регулятор 14 давления, Расход отводимого газа измеряется расходомером 16.

В линии жидкой фазы после дегазатора 3 установлены расходомер 4 жидкости и насос 6 перед инжектором

7. Насосом 6 обеспечивается необходимое давление, следовательно, и скорость в сопле 8.

Рабата инжектора происходит следующим образом;

Рабочая жидкость поступает в сопло

8 по трубопроводу от насоса 6, отту1612242

Формула из обретения

С ос та ви тель А. Пр усков цов

Редактор Н .Бобкова Техред Л,Сердюкова Корректор M. Пожо

Заказ 3828 Тираж 492 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101 да с большой скоростью поступает в смесительную камеру 9. Вследствие значительного увеличения скорости на выходе из сопла 8 во всасывающей камере 10 инжектора 7 возникает ва-. куум. Под действием вакуума выделившиеся газы из камер расширения перво" го 2 и второго 3 дегазаторов поступае; по всасывающим трубам 11 и 12 во всасывающую камеру 10 инжектора 7 и далее в камеру 9 смешения.

Дтя выбора необходимого режима работ во всасывающих линиях установлены регуляторы 13 и 14 давления, С помощью этих регуляторов также предотвращают попадание жидкой фазы в газовые линии.

Для измерения общего количества содержащегося газа в газожидкостной смеси выходы расходомеров 15 и 16 в газовых линиях соединены с входами сумматора 17. Ло выходным сигналам расходомера 4 количество жидкой фазы

L во времени измеряется прибором 15.

В предлагаемом устройстве по сравнению с известным расход движущейся газожидкостной смеси не измеряется.

Измерение каждого компонента осуществляется отдельными расходомерами.

Устройство для измерения компонентов газожидкостной смеси, содержащее

5 инжектор, последовательно размещенные струйный дегазатор и расходомер жидкости, установленные на трубопроводе, о .т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности изме" рений, в его состав дополнительно введены второй струйный дегазатор, первый и второй расходомеры газа, сумматор, первый и второй регуляторы давления и насос, причем первый и второй дегаэаторы, насос и инжектоР установлены последовательно на трубопроводе, а камера расширения первого струйного дегазатора через первые

2О регулятор давления и расходомер газа соединена с камерой смешения инжектора, противоположная сторона которой соединена с камерой расширения второго струйного дегазатора через вто"

25 рой регулятор давления и расходомер газа, выходы первого и второго расходомеров газа соединены с первым и вторым входом сумматора.