Устройство для измерения дебита газонасыщенной жидкости

 

Изобретение относится к области измерения расхода газонасыщенных жидкостей, в частности для измерения дебита нефтяных скважин. Цель изобретения - повышение надежности и точности измерения. Жидкость поступает в устройство по трубопроводу 21 и заполняет мерную емкость 1. По заполнении емкости 1 клапан 20 перекрывает трубопровод 14 и под давлением газа в полости 7 открывается клапан, а жидкость выливается в вытеснительную емкость 3. После окончания слива жидкости под действием веса тяги 8 и запорного элемента 2 клапан закрывается и цикл повторяется. Количество прошедшей жидкости отмечается по датчикам предельных уровней 23. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5ц5 G 01 F 13/00

17

1б

22

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4698211/10 (22) 31.05.89 (46) 23.10.91. Бюл. Я 39 (71) Татарский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (72) В.И.Чудин, А.А.Гайфуллин и M.Ã.ÃàýèMOB (53) 621.121 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

O 316936, кл. G 01 F 1/00. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕ=

БИТА ГАЗОНАСЫЩЕННОЙ ЖИДКОСТИ (57) Изобретение относится к области измерения расхода газонасыщенных жидкостей, „„5U„, 1686309 А1 в частности для измерения дебита нефтяных скважин. Цель изобретения — повышение надежности и точности измерения. Жидкость поступает в устройство по трубопроводу 21 и заполняет мерную емкость 1. По заполнении емкости 1 клапан 20 перекрывает трубопровод 14 и под давлением газа в полости 7 открывается клапан, а жидкость выливается в вытеснительную емкость 3, После окончания слива жидкости под действием веса тяги 8 и запорного элемента 2 клапан закрывается и цикл повторяется.

Количество прошедшей жидкости отмечается по датчикам предельных уровней 23.

1 ил.

1686309

40 р R1 2

f< -fz

Изобретение относится к области измерения количества газонасыщенной жидкости, в частности для измерения дебита жидкости нефтяной скважины, а также может быть использовано в других отраслях промышленности для измерения расхода жидкости, Целью изобретения является повышение надежности работы устройства и точности измерений, На чертеже показана схема устройства для измерения дебита азонасыщенной жидкости, Устройство содержит измерительную емкость 1, соединенную через запорный элемент 2 с вытеснительной емкостью 3, а также приводную камеру 4, разделенную гибкой диафрагмой 5 на наддиафрагменную

6 и поддиафрагменную 7 полости. К диафрагме 5 одним концом прикреплена тяга 8, а другой конец тяги связан с запорным элементом 2. Тяга 8 проходит через дроссельный канал 9, на ней расположен клапан 10.

На другой стороне диафрагмы 5 расположен толкатель 11, Наддиафрагменная полость 6 через обратный клапан 12 сообщена каналом 13 с вытеснительной емкостью 3 и через канал 14 с измерительной емкостью 1.

Поддиафрагменная полость 7 сообщена с измерительной емкостью 1 через канал 15 с обратным клапаном 16 и каналом 17 с обратным клапаном 18 с. вытеснительной емкостью 3. В измерительной емкости 1 расположен поплавок 19 с управляющим клапаном 20. Вход жидкости в измерительную емкость 1 осуществляется через трубопровод 21, а вытеснение в нагнетательную линию — через трубопровод 22.

Контроль изменения уровня жидкости осуществляется датчиками 23 предельных уровней.

Устройство работает следующим образом, Жидкость по трубопроводу 21 поступает в измерительнук) емкость 1 и перемещает поплавок 19 с управляющим клапаном 20 в верхнее положение. Датчики 23 при этом фиксируют нижнее и верхнее положения уровня жидкости. Одновременно газ, находящийся в емкости 1, по каналу 15 через клапан 16 и дроссель 9 вытесняется в поддиафрагменную полость 7 и далее по каналу

14 в наддиафрагменную полость 6, а затем из нее через клапан:l2 по каналу 13 нагнетается в вытеснительную емкость 3, выжимая из нее жидкость по трубопроводу 22 в нагнетательную линию. По достижении поплавком 19 с управляющим клапаном 20 крайнего верхнего положения последний перекрывает канал 14. Давление в измерительной емкости 1 возрастает, газ сжимается и, воздействуя на диафрагму 5, перемещает ее вверх. Последняя посредством тяги

8 открывает запорный элемент 2, а также толкателем 11 воздействует на клапан 12, частично открывая его на величину, необходимую для поддержания расчетного перепада давлений в полостях 6 и 7 и емкостях 1 и 3, Одновременно клапан 10, расположенный на тяге 8, перемещаясь вместе с ней, перекрывает дроссельный канал 9, Жидкость начинает сливаться из измерительной в вытеснительную емкость 3, повышая в ней давление газа, При этом в измерительной емкости 1 давление газа падает (из-за увеличения обьема высвобождающегося при сливе жидкости). Создавшийся перепад давлений изменяет направление движения газа, и газ из вытеснительной емкости 3 по каналу 13 перетекает через клапан 12 в наддиафрагменную полость 6, а затем по кана- лу 14 — в измерительную емкость 1.

Одновременно газ через канал 17 с клапаном 18 поступает в поддиафрагменную полость 7. Клапан 16, расположенный на канале 15, из-за создавшегося перепада давлений закрывается, За счет перепада давлений в наддиафрагменной 6 и поддиафрагменной 7 полостях диафрагма удерживается в верхнем положении и, соответственно, поддерживает в открытом состоянии запорный элемент

2, Управляющий клапан 20 при этом открывает канал 14, Величина перепада давления газа в наддиафрагменной 6 и поддиафрагменной 7 полостях равна отношению разности усилия от подвески к диафрагме 5 запорного элемента 2 и веса жидкости в измерительной емкости к разности площадей диафрагмы 5 и сечения измерительной емкости 1 или где и — усилие, действующее на диафрагму от веса тяги 8 с запорным элементом 2;

Rz — вес жидкости, накопленный в измерительной емкости;

f1 — площадь поверхности диафрагмы 5;

fz — площадь сечения измерительной емкости 1.

Из описания рабочего процесса устройства видно, что в качестве энергии, управляющей запорным элементом 2, выступает потенциальная энергия, составляющая вес порции жидкости в измерительной емкости

1, Так как и, f> и fz — величины постоянные, а вес порции жидкости Rz в емкости 1 по

1686309

Составитель В. Буткин

Редактор О. Юрковецкая Техред М.Моргентал Корректор С. Черни

Заказ 3592 Тираж Подписное

ВНИИПИ i осударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 мере слива уменьшается, соответственно

ЛР к концу цикла также уменьшается до нуля. По окончания слива жидкости из емкости 1 в емкость 3 наступает момент, когда

R1 становится больше R2. и давление в из- 5 мерительной 1 и вытеснительной 3 емкостях в наддиафрагменной 6 и поддиафрагменной 7 полостях начинает выравниваться.

Диафрагма под действием усилия R1 перемещается вниз, открывая клапан 10, газ из 10 поддиафрагменной полости 7 дросселирует в измерительную емкость 1, и последняя перекрывается от вытеснительной емкости

3 запорным элементом 2. Далее цикл повторяется, 15

Применение изобретения позволяет повысить надежность устройства при работе на вязких жидкостях.

Формула изобретения 20

Устройство для измерения дебита газонасыщенной жидкости,.включающее измерительную и вытеснительную емкости, соединенные между собой каналом с запорным элементом, перепускной канал и датчики предельных уровней, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства и точности измерений, оно снабжено приводной камерой, разделенной гибкой диафрагмой на наддиафрагменную и поддиафрагменную полости, причем поддиафрагменная полость сообщена с измерительной емкостью через дроссель, а с вытеснительной и измерительной емкостями — через обратные клапаны, наддиафрагменная полость сообщена с измерительной емкостью через управляющий клапан с запорным элементом в виде поплавка, размещенного в измерительной камере, а с вытеснительной емкостью — через обратный клапан, при этом диафрагма через тягу, размещенную в дросселе, соединена с запорным элементом и выполнена с возможностью взаимодействия с обратным клапаном, при этом тяга снабжена клапаном, перекрывающим дроссель.