ДОЗИРОВОЧНАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использована для дозированной подачи химических реагентов в скважины, технологические и магистральные трубопроводы.
Известен плунжерный дозировочный насос [Патент РФ №180962, F05b, 1966 г.], оснащенный приводной винтовой парой, винт которой через передаточный механизм соединен с плунжером, а гайка с валом двигателя.
Недостатком данного дозировочного насоса является сложный передаточный механизм, включающий зубчатую, червячную и клиноременную передачи, что снижает коэффициент полезного действия, и следовательно, требует большее потребление мощности, а также питание насоса производится только от электродвигателя.
Известна установка для дозированной подачи химических реагентов [Патент РФ №80890, Е21В 37/06, 2008 г.], включающая емкость для реагента, дозировочный агрегат с соединенными к нему всасывающим и нагнетательным трубопроводами. Дозировочный агрегат выполнен в виде моноблока, объединяющего насос-дозатор, привод, системы управления, автоматики, телемеханики, и размещен в корпусе с системой терморегуляции.
Данная установка работает только от электродвигателя, что является недостатком, так как возможно отключение электроэнергии.
Задача полезной модели - снижение потребления электроэнергии и обеспечение бесперебойного энергообеспечения.
Поставленная задача решается тем, что дозировочная насосная установка включает насос-дозатор, привод насоса-дозатора, всасывающий и нагнетательный трубопроводы, автоматизированную систему управления, систему энергообеспечения, бак для реагента. Система энергообеспечения включает аккумулятор, к которому подключены солнечная (световая) батарея, ветрогенератор, электрокабель, электрогенератор с приводом от крыльчатки, а блок управления источниками питания встроен в автоматизированную систему управления. Электрогенератор установлен на выкидной линии нефтяной или газовой скважины, нефтесборном или газосборном коллекторе, водоводе системы поддержания пластового давления, газо-, нефте- и продуктопроводах и оснащен приводом от крыльчатки, работающей от потока перекачиваемых жидкости или газа. К автоматизированной системе управления подключен коррозиметр, установленный на выкидной линии нефтяной или газовой скважины, нефтесборном или газосборном коллекторе, водоводе системы поддержания пластового давления, газо-, нефте- и продуктопроводах. Дозировочная насосная установка выполнена либо в виде моноблока, либо состоящей из секции системы энергообеспечения, секции с баком для реагента, секции с насосом-дозатором, приводом насоса-дозатора, автоматизированной системой управления, причем и моноблок, и секции выполнены невскрываемыми в эксплуатационных условиях, а на внешней стороне оснащены разъемами для подключения электрокабелей источников питания, электрогенератора, коррозиметра, а также гидролиний для подключения линии нагнетания и линии для дозаправки бака реагентом
На фиг.1 представлена схема заявляемой дозировочной насосной установки, где
1 - насос-дозатор;
2 - привод насоса-дозатора;
3 - нагревательный элемент;
4 - бак;
5 - всасывающий трубопровод;
6 - нагнетательный трубопровод;
7 - автоматизированная система управления;
8 - блок управления источниками питания;
9 - аккумулятор;
10 - солнечная (световая) батарея;
11 - ветрогенератор;
12 - электрогенератор;
13 - крыльчатка;
14 - коррозиметр.
На фиг.2 представлены секции заявляемой дозировочной насосной установки, где
10 - солнечная (световая) батарея;
11 - ветрогенератор;
12 - электрогенератор;
13 - крыльчатка;
14 - коррозиметр;
15 - секция системы энергообеспечения (первая секция);
16 - секция с баком для реагента (вторая секция);
17 - секция с насосом-дозатором, приводом насоса-дозатора, автоматизированной системой управления (третья секция);
18 - линия дозаправки бака реагентом;
19 - линия нагнетания;
20 - электрокабель.
Заявляемая установка работает следующим образом. Привод 2 насоса-дозатора 1 выполнен в виде винтовой пары. Данные приводы (актуаторы) могут работать от напряжения 12, 24 В, что позволяет использовать альтернативные источники питания, такие как солнечная (световая) батарея, энергия жидкости или газа.
В секции 17 дозировочной насосной установки размещены насос-дозатор 1, привод насоса-дозатора 2, нагревательные элементы 3, всасывающий 5 и нагнетательный 6 трубопроводы, бак для реагента 4, автоматизированная система управления 7. Автоматизированная система управления 7 осуществляет контроль за работой установки, регулировку подачи химического реагента, температуры в нагревательных элементах 3 для обогрева корпуса и реагента в баке 4. Нагнетательный трубопровод 6 выполнен с электрожилами для обогрева реагента в трубопроводе. Нагрев реагента необходим в случаях эксплуатации дозировочной насосной установки при низкой температуре окружающей среды.
Система энергообеспечения включает аккумулятор 9, к которому подключены солнечная (световая) батарея 10, ветрогенератор 11, электрокабель 20, электрогенератор 12 с приводом от крыльчатки 13, а блок управления источниками питания 8 встроен в автоматизированную систему управления 7. Аккумулятор 9 накапливает энергию от источников питания и обеспечивает электропитание для работы дозировочной насосной установки. Наличие аккумулятора 9 и альтернативных источников питания, таких как солнечная (световая) батарея 10, ветрогенератор 11, электрогенератор 12, обеспечивает надежную бесперебойную работу установки, и делает ее энергосберегающей и энергонезависимой.
Автоматизированная система управления 7 контролирует, регулирует подачу реагента, температуру реагента, а также содержит блок управления источниками питания 8, что позволяет регулировать работу солнечной (световой) батареи 10, ветрогенератора 11, электрогенератора 12 и внешнего электропитания, поступающего по электрокабелю 20 к аккумулятору 9. Причем источники питания могут работать как по отдельности, так и совместно в зависимости от условий эксплуатации дозировочной установки.
Приводом электрогенератора 12 является крыльчатка 13, которая приводится в движение потоком перекачиваемых жидкости или газа. Электрогенератор 12 устанавливается на выкидной линии нефтяной или газовой скважины, нефтесборном или газосборном коллекторе, водоводе системы поддержания пластового давления, газо-, нефте- и продуктопроводах.
На выкидную линию нефтяной или газовой скважины, нефтесборной или газосборной коллектор, водовод системы поддержания пластового давления, газо-, нефте- и продуктопроводы устанавливается коррозиметр 14 для определения параметров коррозии.
Автоматизированная система управления 7 кроме контроля, регулирования работы установки осуществляет прием, хранение и передачу информации через USB флеш-карту, GSM-модем или иным беспроводным системам передачи данных. В случае подачи ингибитора коррозии при изменении скорости коррозии, фиксируемой коррозиметром 14, автоматизированная система управления 7 регулирует, соответственно, подачу ингибитора, а в случаях подачи реагентов, предотвращающих иные осложнения (деэмульгаторы, ингибиторы соле- и парафиноотложений и т.д.), данные коррозиметра 14 могут передаваться операторам для своевременного принятия решения.
Дозировочная насосная установка выполнена либо в виде моноблока, либо состоит из секции системы энергообеспечения 15, секции с баком для реагента 16, секции с насосом-дозатором, приводом насоса-дозатора, автоматизированной системой управления 17. Моноблок и секции выполнены невскрываемым в эксплуатационных условиях и в случае выхода из строя любого из элементов дозировочной насосной установки либо моноблок, либо отсоединяется соответствующая секция, и передаются на ремонт соответствующим специалистам, что также в дальнейшем повышает надежность работы всей установки. На внешней стороне моноблок и секции оснащены разъемами для подключения электрокабелей 20 источников питания, коррозиметра 14, а также гидролиний для подключения линии нагнетания 19 и линии для дозаправки бака реагентом 18.
Таким образом, предлагаемая дозировочная насосная установка является энергосберегающей. Наличие альтернативных источников питания и аккумулятора обеспечивает надежную бесперебойную работу дозировочной установки, а невскрываемый в эксплуатационных условиях моноблок и ремонт секций соответствующими специалистами сервисной службы также обеспечивает надежную работу заявляемой установки.
Источники информации:
1. Патент №180962 РФ, F05b, 1966.
2. Патент РФ №80890, E21B 37/06, 2008.