В американской нефтяной промышленности для замера дебита нефти скважин применяются в основном объемные счетчики с местным отсчетом показаний и записью циклов измерения на диаграмме. Одновременно измеряется и расход газа.
Объёмный дебитомер фирмы Роло. Конструкция одного из объемных счетчиков фирмы Роло, выпускаемого в комплекте с вертикальными газосепараторами, показана на рис. 11.
Принцип действия прибора основан на последовательном отмеривании равных объемов жидкости, поступающей из скважины. Исполнительные устройства управляются сжатым газом, отбираемым из газосепаратора.
Дебитомер 1 и газосепаратор 2 смонтированы на общем основании 3. Корпус дебитомера к основанию крепится четырьмя стойками 4.
Внутри корпуса дебитомера по его оси размещена вертикальная тяга 5, верхним концом подвешенная к рычагу 6 золотникового устройства 7. Вдоль тяги свободно перемещается герметичный поплавок 8. Перемещение поплавка происходит вместе с перемещением уровня жидкости в дебитомере.
Верхнее и нижнее ограничение хода поплавка осуществляется упорами, установленными по концам тяги.
Дебитомер сообщается трубопроводом 9 с газовым пространством газосепаратора. Нижняя часть дебитомера врезана в выкидную линию 10, по которой нефть из газосепаратора поступает в сборный коллектор. Наполнение дебитомера, т. е. отмеривание объема нефти, будет происходить периодически и зависит от положения, в котором находятся запорные устройства II и 12. Запорные устройства пневматические и работают от сжатого газа, получаемого из скважины. Управление работой запорных устройств производится самим поплавком через золотниковое устройство 7.
Нефть из газосепаратора поступает в дебитомер, когда запорный клапан 12 закрыт, а клапан II открыт, так как дебитомер и газосепаратор в этот момент представляют сообщающиеся сосуды. Поплавок поднимается вдоль тяги 5 вместе с уровнем нефти и, дойдя до верхнего упора, установленного на тяге в горловине корпуса, переместит тягу вверх, а вместе с ней и рычаг золотникового устройства.
Золотниковое устройство направит сжатый газ из сепаратора по трубкам 13 к запорному клапану II, который прекратит доступ нефти в дебитомер.
Одновременно откроется запорный клапан 12 и нефть из дебитомера начнет сливаться в сборный коллектор. При понижении уровня нефти в дебитомере поплавок сядет на нижний упор тяги и своим весом переместит ее вниз, переключив золотниковое устройство. Произойдет мгновенное срабатывание запорных клапанов и начнется новый цикл измерения.
Вытеснение нефти из корпуса дебитомера в сборный коллектор происходит за счет давления газа, подводимого в дебитомер из газосепаратора. Зная объем, ограниченный ходом поплавка, и число циклов, можно судить о производительности скважины за любой отрезок времени.
Число переключений или вытесненных из дебитомера порций нефти определяется при помощи механического счетчика, связанного с золотниковым устройством. Повышение точности измеряемых объемов достигается тем, что переключение клапанов происходит при попадании поплавка в узкую часть корпуса.
На показания дебитомера при приведении их к нормальному объему будет влиять газ, растворенный в нефти при давлении газосепаратора. Погрешность эта будет всегда положительной, а величина зависит от давления и свойств газо-нефтяной смеси. В объем, подсчитанный по дебитомеру, будут входить также содержащиеся в нефти вода и механические примеси.
Механические примеси на работу дебитомера не влияют, так как, попав в корпус дебитомера при его заполнении, они через то же отверстие будут вытеснены вместе с нефтью в сборный коллектор. Дебитомер в приведенной схеме измерения является одновременно и регулятором уровня в газосепараторе, который не допускает снижения уровня в нем и прорыва газа в нефтяную линию, а также предохраняет газосепаратор от чрезмерного повышения уровня.
Для измерения количества газа на газовом выкиде установлена диафрагма 14 в специальном корпусе, позволяющем производить смену ее без отключения газопровода.
Вторичный прибор 15 (дифманометр) устанавливается на стойке рядом с дебитомером.
Дебитомеры фирмы Роло выпускаются также в комплекте с горизонтальными газосепараторами, со счетчиком воды для сильно обводненных скважин и в виде передвижных замерных установок.
Для раздельного замера нефти, газа и воды, полученных из скважины, установка оборудуется горизонтальным газосепаратором, который одновременно служит и отстойником для воды.
Нефть и вода из газосепаратора раздельно направляются в два поплавковых дебитомера описанной выше конструкции, в которых и осуществляется раздельный замер.
На выкидной газовой линии газосепаратора монтируются диафрагма и дифференциальный манометр, позволяющий одновременно с замером нефти определить и содержащееся в ней количество газа.
Объемный счетчик с концевыми поплавками-выключателями. Представляет интерес применяемая конструкция объемного счетчика с концевыми поплавками-выключателями (рис. 12).
Счетчик состоит из мерной камеры 1, подводящего нефть патрубка 2, и отводящих патрубков 3 и 4 соответственно для нефти и газа. На всех патрубках установлены пневматические запорные устройства 5, 6 и 7. Работой запорных устройств управляют концевые поплавковые выключатели, расположенные в поплавковых камерах за запорными клапанами выкидных патрубков для нефти и газа.
При заполнении мерной камеры нефтью клапан 7 закрыт, а входной клапан 5 и клапан 6 открыты (рис. 12, а).
Нефть, заполнив мерную камеру, поднимается в поплавковую амеру 8 и перемещает поплавок 10 вверх. Поплавок верхнего коневого выключателя связан с переключающим устройством, которое закрывает клапаны 5 и 6, прекращая поступление нефти в камеру, и открывает клапан 7, направляя отмеренный объем нефти на слив. При сливе (рис. 12, б) нефть попадает в нижнюю поплавковую камеру 9 и приподнимает поплавок II, подготовив переключающее устройство для срабатывания.
 |
Опускаясь вместе с уровнем нефти, поплавок II даст импульс на закрытие клапана 7 и открытие клапанов 5 и 6. Начинается следующий цикл замера.
Таким образом, количество нефти, прошедшее через счетчик, определится объемом камеры и числом срабатываний счетчика за интересующий отрезок времени.
Концевые выключатели применяют и при операциях по замеру нефти в резервуарных парках с целью автоматизации этих операций при сдаче продукта потребителям.
Для этого подготовленная нефть поступает в мерный резервуар на определенных отметках которого расположены концевые поплавковые выключатели. По достижении уровня верхнего выключателя прекращается поступление нефти в резервуар и начинается его опорожнение. Откачка будет производиться до воздействия уровня нефти на нижний выключатель. Затем процесс начинается снова.
Обычно замерные устройства оборудуются приборами, контролирующими качество нефти, удельный ее вес и температуру.
В резервуарных парках это приборы, регистрирующие содержание воды и солей, а в промысловых дебитомерах — автоматические приспособления для отбора средних проб продукции скважины или приборы непрерывного контроля процентного содержания воды.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему