УСТАНОВКА ДЛЯ ПЕРЕКАЧИВАНИЯ ГАЗОЖИДКОСТНОЙ СМЕСИ

Предложение относится к области нефтедобывающей промышленности, а более конкретно - к наземным установкам для транспортирования многофазной среды и предназначено для внутрипромысловой перекачки газожидкостной смеси. Оно может также найти применение в технологических трубопроводных системах в других отраслях народного хозяйства.
Известна установка для перекачивания газожидкостной смеси, включающая в себя вертикально ориентированные полые цилиндры, центробежный насос, впускные и выпускные запорные устройства, накопительную емкость, подводящие и отводящие трубопроводы с размещенными в них обратными клапанами. (Патент РФ №2.154.199, МПК 7 F 04 F 11/00, 2000 г.)
Недостатки устройства:
- большие эксплуатационные расходы, обусловленные наличием множества клапанов с механическими приводами, программируемого процессора, терминалов и контрольно-измерительной аппаратуры, что вызывает необходимость привлекать для эксплуатации, обслуживания и ремонта установки высококвалифицированных специалистов.
- неудовлетворительная эксплуатационная надежность, обусловленная тем, что согласованные действия исполнительного оборудования (клапанов) и командовыдающей аппаратуры в полевых условиях часто нарушаются из-за погоды, отсутствия электроэнергии, а также по другим причинам.
- наличие большого количества единиц сложного оборудования и контрольно-измерительной аппаратуры приводит к повышению стоимости установки.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой является подъемник газожидкостной смеси, включающий основные узлы: центробежный насос, струйный аппарат и обратный клапан, нагнетательный и газоподводящий трубопроводы, накопительную емкость и манометр.
Существенными недостатками устройства являются:
- неудовлетворительный КПД, обусловленный значительными потерями давления напора на участке струйного аппарата из-за больших скоростей потока, жидкости проходящего через сопло, необходимых для извлечения за собой поступающего в сопло газа, обладающего намного меньшим напором, чем нагнетаемая жидкость.
- высокий уровень шума (в случае расположения струйного аппарата на поверхности), который обусловлен большими скоростями потока, выходящего из сопла, необходимыми для извлечения за собой поступающего в струйный аппарат газа.
Задачей полезной модели является создание установки для перекачивания газожидкостной смеси, обладающей высоким КПД и низким уровнем шума.
Указанная задача решается предлагаемой установкой, включающей основные: центробежный насос, струйный аппарат и обратный клапан, нагнетательный и газоподводящий трубопроводы, накопительную емкость и манометр.
Новым является то что, установка снабжена дополнительным центробежным насосом, имеющим рабочий напор больше рабочего напора основного центробежного насоса на 60-80 метров водного столба и дополнительным струйным аппаратом, соединенным с основным последовательно; газоподводящий трубопровод и нагнетательный трубопровод, соединяющий основной струйный аппарат с дополнительным струйным аппаратом, снабжены дополнительными обратными клапанами.
На фиг. изображена принципиальная схема предлагаемой установки.
Она содержит накопительную емкость 1, основной 2 и дополнительный 3 центробежные насосы, основной 4 и дополнительный 5 струйные аппараты, задвижки 6 и 7, обратные клапаны 8, 9 и 10, манометры 11, 12, 13, 14, 15 и 16, всасывающий 17, газоподводящий 18 и нагнетательные 19, 20, 21 и 22 трубопроводы.
Работает установка следующим образом:
Жидкость (нефть с пластовой водой) из средней зоны накопительной емкости 1 через открытую задвижку 6 направляется по всасывающему трубопроводу 17 в основной центробежный насос 2. Здесь она приобретает дополнительный напор и после этого через нагнетательный трубопровод 19 попадает в основной струйный аппарат 4 (например, по патенту №2.232.304). Одновременно с этим газ из верхней зоны напительной емкости 1 по трубопроводу 18 при открытой задвижке 7, открывая обратный клапан 8, направляется в полость основного струйного аппарата 4. Здесь он инжектируется поступающей туда жидкостью и, смешиваясь с последней, по нагнетательному трубопроводу 20 направляется в полость дополнительного струйного аппарата 5. Одновременно с поступлением жидкости в основной насос 2 через открытую задвижку 6 жидкость из всасывающего трубопровода 17 попадает в полость дополнительного насоса 3, который развивает напор ориентировочно в два ряда больше, чем основной насос 2. В дальнейшем жидкость по трубопроводу 21 направляется в дополнительный струйный аппарат 5. С
помощью этой жидкости инжектируется газожидкостная смесь, поступающая в струйный аппарат 5 по трубопроводу 20. Теперь уже повторно смешанный газ с жидкостью, открывая обратный клапан 10, нагнетается по трубопроводу 22 в товарный парк.
Для эффективной работы установки желательно, чтобы давления поступающих в струйные аппараты газа и газожидкостной смеси отличались в следующих пределах:
2
- на первой ступени инжекции 8-12 кгс/см.
2
- на второй ступени инжекции 12-18 кгс/см.
В струйных аппаратах, как известно, эти давления переходят в скоростной напор, а при повышении скорости рабочей жидкости более интенсивно растут потери давления на участках струйных аппаратов.
Контроль за давлением поступающей из накопительной емкости 1 газа осуществляется по манометру 13, а напоры основного 2 и дополнительного 3 насосов - соответственно по манометрам 12 и 15. Давление газожидкостной смеси, выходящей из основного струйного аппарата 4, контролируется по манометру 14.
Предлагаемая установка позволяет повысить КПД и транспортные расстояния от сборного пункта до товарного парка благодаря уменьшению разницы между давлениями рабочей жидкости и инжектируемой среды, а также снизить уровень шума благодаря уменьшению скорости выхода рабочей жидкости из зоны сопла. Все это достигнуто за счет введения в конструкцию установки дополнительного насоса и струйного аппарата. Снижены эксплуатационные расходы вследствие того, что входящие в конструкцию установку агрегаты не относятся к категории дорогостоящих.