ДЕЛИТЕЛЬ ПОТОКА ПРОДУКЦИИ НЕФТЯНЫХ СКВАЖИН

Полезная модель относится к нефтедобыче и может быть использована для оперативного учета дебитов продукции нефтяных и газоконденсатных скважин в составе парциальных устройств для измерения дебита продукции в системах герметизированного сбора.
Известен делитель потока жидкости на равные части, применяемый в системе нефтесбора [1], содержащий подводящий трубопровод, вертикальный цилиндрический корпус с окнами и отводящие трубопроводы. В корпусе размещена газоотводная труба. Деление потока происходит при свободном переливе частично отсепарированной жидкости через одинаковые окна корпуса в отводящие трубопроводы, расположенные наклонно к корпусу.
Недостатками этого делителя потока являются низкая точность деления, обусловленная необходимостью поддерживать столбы жидкости в каждом отводящем трубопроводе ниже уровня перелива жидкости из корпуса.
Наиболее близкое техническое решение - делитель потока продукции скважины в составе устройства для измерения дебита нефтяных скважин [2], содержащий корпус с трубным сопротивлением со сквозными каналами одинакового диаметра, установленным в расширенном вертикальном цилиндрическом участке корпуса; подводящий трубопровод, расположенный сверху; и расположенные снизу два отводящих трубопровода, один из которых соединен с горизонтальным участком корпуса, а другой выведен вниз и соединен с одним из каналов трубного сопротивления.
Недостаток этого устройства - низкая точность деления, связанная со слабой гомогенизацией водогазонефтяной смеси и отсутствием возможности учитывать разницу давлений в отводящих трубопроводах.
Задача предлагаемого технического решения - повысить точность деления потока газожидкостной смеси за счет обеспечения интенсивной гомогенизации и коррекции показателей расхода газа и жидкости в зависимости от разницы давлений в отводящих трубопроводах.
Предложен делитель потока продукции нефтяных скважин, содержащий подводящий трубопровод, расширенный по сравнению с подводящим трубопроводом корпус с трубным сопротивлением со сквозными каналами одинакового диаметра и два отводящих трубопровода, один из которых соединен с одним из каналов трубного сопротивления, отличающийся тем, что корпус выполнен в виде вертикального цилиндра, закрыт сверху сферической крышкой с центральным обтекателем, подводящий трубопровод оснащен гомогенизатором, расположен по центру внутри цилиндрического корпуса и снизу проходит в смесительную камеру, образованную трубным сопротивлением и сферической крышкой, а
отводящие трубопроводы соединены с разделенными между собой перегородками соответствующими полостями, которые сообщаются со смесительной камерой через сквозные каналы трубного сопротивления, при этом сквозные каналы трубного сопротивления выполнены в виде сменных калиброванных жиклеров, кроме того полости, к которым присоединены отводящие трубопроводы, снабжены датчиками давления.
Гомогенизатор подводящего трубопровода выполнен в виде расположенных последовательно диффузора и диспергирующей решетки с одинаковыми отверстиями.
Выполнение корпуса в виде вертикального цилиндра, закрытого сверху сферической крышкой с центральным обтекателем, оснащение подводящего трубопровода гомогенизатором, расположение его по центру внутри снизу цилиндрического корпуса, образование смесительной камеры трубным сопротивлением и сферической крышкой, соединение отводящих трубопроводов с соответствующими полостями, которые сообщаются со смесительной камерой через сквозные каналы трубного сопротивления, позволяет полноценно гомогенизировать вертикальный водогазонефтяной поток за счет его диспергирования, смены направления движения на противоположное и равномерного распределения по всем каналам трубного сопротивления, что приводит к повышению точности деления.
Выполнение сквозных каналов трубного сопротивления в виде одинаковых сменных калиброванных жиклеров делает возможным настройку делителя потока на разные интервалы дебитов продукции нефтяных скважин без "зажима" больших скважин с одной стороны и срыва гомогенизации на малодебитных скважинах - с другой.
Снабжение полостей, к которым присоединены отводящие трубопроводы, датчиками давления дает возможность получить информацию для коррекции показаний расходомера, если делитель потока находится в составе парциального устройства для измерения дебита продукции нефтяных скважин.
Выполнение гомогенизатора в виде последовательно расположенных диффузора и диспергирующей решетки с одинаковыми отверстиями позволяет разместить его в подводящем трубопроводе сразу перед центральным обтекателем смесительной камеры внутри корпуса и активизировать процесс гомогенизации.
На Фиг.1 изображен предложенный делитель потока продукции нефтяных скважин, на фиг.2 - сечение А-А (вид сверху).
Делитель потока продукции нефтяных скважин содержит: подводящий трубопровод 1; вертикальный цилиндрический корпус 2; трубное сопротивление 3 в виде сменных калиброванных жиклеров; отводящие трубопроводы 4 и 5; сферическую крышку 6; центральный обтекатель 7; плиту 8 с гнездами для установки трубного сопротивления 3; смесительную камеру 9; полости 10 и 11, с которыми соединены отводящие трубопроводы 4 и 5; датчики давления 12 и 13 в полостях 10 и 11; герметизирующие
перегородки 14 между полостями 10 и 11; диффузор 15; диспергирующую решетку 16 с одинаковыми отверстиями.
Делитель потока продукции нефтяных скважин работает следующим образом.
1
2
1
2
Водогазонефтяной поток Q продукции нефтяной скважины поступает через диффузор 15 и решетку 16 подводящего трубопровода 1, образующих гомогенизатор, в смесительную камеру 9, равномерно распределяясь по объему при помощи центрального обтекателя 7. Затем через сменные калиброванные жиклеры, образующие трубное сопротивление 3, поток Q проникает в полости 10 и 11, разделяясь на потоки Q и Q пропорционально количеству жиклеров, соединяющих смесительную камеру 9 с полостями 10 и 11. Из этих полостей водогазонефтяные потоки Q и Qуходят через отводящие трубопроводы 4 и 5.
1
2
Показания датчиков давления 12 и 13 (P и P) в полостях 10 и 11 используются для коррекции значений расходов по жидкости и по газу. Например, если делитель потока находится в составе парциального устройства для измерения дебита продукции нефтяных скважин, то:
где:
ж
Q - производительность скважины по жидкости;
1ж
Q - производительность по жидкости водогазонефтяного потока, проходящего через отводящий трубопровод 4 (в данном случае - байпас);
2ж
Q - производительность по жидкости водогазонефтяного потока, проходящего через отводящий трубопровод 5 (в данном случае -измерительная линия);
л
л
2
1
2
1
К - коэффициент деления, К=n/n (где n и n - количество одинаковых жиклеров, соединяющих смесительную камеру 9 соответственно с измерительной линией (отводящий трубопровод 5) и байпасом (отводящий трубопровод 4).
где:
г
Q - производительность скважины по газу;
1г
Q - производительность по газу водогазонефтяного потока, проходящего через отводящий трубопровод 4 (в данном случае - байпас);
2г
Q - производительность по газу водогазонефтяного потока, проходящего через отводящий трубопровод 5 (в данном случае - измерительная линия).
Применение предложенного делителя потока в составе парциального устройства для измерения дебита продукции нефтяных скважин в системах герметизированного сбора нефти позволит расширить диапазон измеряемых дебитов и снизить капитальные затраты.