ПРОБООТБОРНИК (ВАРИАНТЫ)

Заявляемая полезная модель относится к устройствам для отбора проб жидкости из трубопроводов в нефтедобывающей промышленности, где требуется высокая точность определения параметров перекачиваемой по трубопроводу жидкости.
Известен многослойный пробоотборник, содержащий корпус, пробоотборную трубку, краник, предназначенный для одновременного отбора средней пробы в пяти точках сечения трубы (ГОСТ 2517-85).
Известно устройство для отбора проб жидкости из трубопровода, содержащее смеситель и пробозаборный элемент (Патент РФ №2215277, МПК7 G ON 1/10 от 25.06.2002 г.).
Однако, данные устройства не эффективны при работе на трубопроводах с малыми расходами и, следовательно, не обеспечивают отбор представительной пробы.
Наиболее близким решением к заявляемым вариантам выполнения пробоотборника является устройство для отбора проб жидкости из трубопровода, содержащее корпус, пробоотборную трубку с косым срезом или загнутой под углом 90° (Авторское свидетельство №1704010, МПК 5 G 01 N 1/10, от 07.01.1992 г.).
Данное техническое решение выбрано в качестве прототипа для каждого из заявленных вариантов пробоотборника.
Недостатком данного устройства является небольшая степень смешения за счет энергии потока жидкости как в поперечном сечении, так и вдоль пробоотборника, что приводит к низкой представительности пробы при малых расходах.
Задачей полезной модели является создание надежного устройства для отбора представительной пробы, за счет активного перемешивания промысловой жидкости различной вязкости как в поперечном сечении, так и вдоль
пробоотборника и работающего в трубопроводах как с большими так и малыми расходами.
Решение задачи для первого варианта исполнения достигается за счет того, что в отличие от известного устройства для отбора проб жидкости из трубопровода, содержащее корпус, пробоотборную трубку, в варианте выполнения корпус снабжен гребенчатым блоком перемешивания, состоящем из дисковых гребенчатых рассекателей, выполненных в виде двух дисковых гребенок, имеющих зубчатую часть и основание, сочлененных зубьями между собой под углом и установленных так, что зубья последующего дискового гребенчатого рассекателя перекрываются основанием дисковой гребенки предыдущего дискового гребенчатого рассекателя.
Решение задачи для второго варианта исполнения достигается за счет того, что в отличие от известного устройства для отбора проб жидкости из трубопровода, содержащее корпус, пробоотборную трубку, в варианте выполнения корпус состоит из пластинчатого блока перемешивания с расположенными по сечению корпуса двумя рядами плоских пластин, первый ряд которых, расположен горизонтально под углами к оси корпуса, второй ряд расположен вертикально- под углами к оси корпуса, лопастного блока перемешивания, включающего пакет лопастных рассекателей, установленных так, что лопасть каждого последующего рассекателя перекрывает зазор между лопастями предыдущего рассекателя.
Решение задачи для третьего варианта исполнения достигается за счет того, что в отличие от известного устройства для отбора проб жидкости из трубопровода, содержащее корпус, пробоотборную трубку, в данном варианте выполнения корпус состоит из пластинчатого блока перемешивания с расположенными по сечению корпуса двумя рядами плоских пластин, первый ряд которых, расположен горизонтально под углами к оси корпуса, второй ряд расположен вертикально под углами к оси корпуса, гребенчатого блока перемешивания, состоящего из дисковых гребенчатых рассекателей, выполненных в виде двух дисковых гребенок, имеющих зубчатую часть и
основание, сочлененных зубьями между собой под углом и установленных так, что зубья последующего дискового гребенчатого рассекателя перекрываются основанием дисковой гребенки предыдущего дискового гребенчатого рассекателя.
Решение задачи для четвертого варианта исполнения достигается за счет того, что в отличие от известного устройства для отбора проб жидкости из трубопровода, содержащего корпус, пробоотборную трубку, в варианте выполнения корпус состоит из лопастного блока перемешивания, включающего пакет лопастных рассекателей, установленных так, что лопасть каждого последующего рассекателя перекрывает зазор между лопастями предыдущего рассекателя, гребенчатого блока перемешивания, состоящего из дисковых гребенчатых рассекателей, выполненных в виде двух дисковых гребенок, имеющих зубчатую часть и основание, сочлененных зубьями между собой под углом и установленных так, что зубья последующего дискового гребенчатого рассекателя перекрываются основанием дисковой гребенки предыдущего дискового гребенчатого рассекателя.
Решение задачи для пятого варианта исполнения достигается за счет того, что в отличие от известного устройства для отбора проб жидкости из трубопровода, содержащее корпус, пробоотборную трубку, в варианте выполнения корпус состоит из пластинчатого блока перемешивания с расположенными по сечению корпуса двумя рядами плоских пластин, первый ряд которых, расположен горизонтально под углами к оси корпуса, второй ряд расположен вертикально под углами к оси корпуса, лопастного блока перемешивания, включающего пакет лопастных рассекателей, установленных так, что лопасть каждого последующего рассекателя перекрывает зазор между лопастями предыдущего рассекателя, гребенчатого блока перемешивания, состоящего из дисковых гребенчатых рассекателей, выполненных в виде двух дисковых гребенок, имеющих зубчатую часть и основание, сочлененных зубьями между собой под углом и установленных так, что зубья последующего дискового гребенчатого рассекателя
перекрываются основанием дисковой гребенки предыдущего дискового гребенчатого рассекателя.
Такое выполнение вариантов пробоотборника позволит перемешивать компоненты Жидкости, для получения высокой представительности пробы, в пассивных блоках перемешивания с различной гидродинамикой за счет энергии существующего потока,
На Фиг.1 изображен первый вариант исполнения пробоотборника.
На Фиг.2 показан второй вариант пробоотборника.
На Фиг.3 разрез А-А на Фиг.2
На Фиг.4 изображен третий вариант пробоотборника.
На Фиг.5 показан четвертый вариант.
На Фиг.6 показан пятый вариант.
На Фиг.7 изображен лопастной рассекатель.
На Фиг.8 изображен гребенчатый рассекатель.
Пробоотборник в первом варианте (Фиг.1), присоединенный с двух сторон к трубопроводу фланцами 1, состоит из корпуса 2, пробоотборной трубки 3 и крана 4. Контролируемая жидкость из трубопровода через переходник 5 поступает в гребенчатый -блок перемешивания 6, состоящего из дисковых гребенчатых рассекателей 7 (фиг.8), выполненных в виде двух дисковых гребенок 8, имеющих зубчатую часть 9 и основание 10, сочлененных зубьями 11 между собой под углом и установленных так, что зубья 11 последующего дискового гребенчатого рассекателя 7 перекрываются основанием 10 дисковой гребенки 8 предыдущего дискового гребенчатого рассекателя 7.
Пробоотборник во втором варианте (Фиг.2), присоединенный с двух сторон к трубопроводу фланцами 1, состоит из корпуса 2, пробоотборной трубки 3 и крана 4. Контролируемая жидкость из трубопровода через переходник 5 поступает в пластинчатый блок перемешивания 12, включающий два ряда плоских пластин 13, 14, первый ряд 13 которых, расположен горизонтально под углами к оси корпуса 2, второй ряд 14 расположен вертикально под углами к оси корпуса 2 (фиг.3) и в лопастной блок перемешивания 15 на пакет лопастных
рассекателей 16, установленных так, что лопасть 17 каждого последующего рассекателя 16 (фиг.7) перекрывает зазор 18 между лопастями 17 предыдущего рассекателя 16.
Пробоотборник на (фиг.4), присоединенный с двух сторон к трубопроводу фланцами 1, состоит из корпуса 2, пробоотборной трубки 3 и крана 4. Контролируемая жидкость из трубопровода через переходник 5 поступает в пластинчатый блок перемешивания 12, включающий два ряда плоских пластин 13, 14, первый ряд 13 которых, расположен горизонтально под углами к оси корпуса 2, второй ряд 14 расположен вертикально под углами к оси корпуса 2 (фиг.3) и гребенчатый блок перемешивания 6, состоящий из дисковых гребенчатых рассекателей 7 (фиг.7), выполненных в виде двух дисковых гребенок 8, имеющих зубчатую часть 9 и основание 10, сочлененных зубьями 11 между собой под углом и установленных так, что зубья 11 последующего дискового гребенчатого рассекателя 7 перекрываются основанием 10 дисковой гребенки 8 предыдущего дискового гребенчатого рассекателя 7.
Пробоотборник в четвертом варианте (Фиг.5), присоединенный с двух сторон к трубопроводу фланцами 1, состоит из корпуса 2, пробоотборной трубки 3 и крана 4. Контролируемая жидкость из трубопровода через переходник 5 поступает в лопастной блок перемешивания 15 на пакет лопастных рассекателей 16, установленных так, что лопасть 17 каждого последующего рассекателя 16 (фиг.7) перекрывает зазор 18 между лопастями 17 предыдущего рассекателя 16 и далее в гребенчатый блок перемешивания 6, состоящий из дисковых гребенчатых рассекателей 7 (фиг.8), выполненных в виде двух дисковых гребенок 8, каждая из которых имеет зубчатую часть 9 и основание 10, сочлененных зубьями 11 между собой под углом и установленных так, что зубья 11 последующего дискового гребенчатого рассекателя 7 перекрываются основанием 10 дисковой гребенки 8 предыдущего дискового гребенчатого рассекателя 7.
Пробоотборник в пятом варианте (Фиг.6), присоединен с двух сторон к трубопроводу фланцами 1, состоит из корпуса 2, пробоотборной трубки 3 и крана 4. Контролируемая жидкость из трубопровода через переходник 5
поступает в пластинчатый блок перемешивания 12, включающий два ряда плоских пластин 13, 14, первый ряд 13 которых, расположен горизонтально под углами к оси корпуса 2, второй ряд 14 расположен вертикально под углами к оси корпуса 2 (фиг.3), в лопастной блок перемешивания 15 на пакет лопастных рассекателей 16, установленных так, что лопасть 17 каждого последующего рассекателя 16 (фиг.7) перекрывает зазор 18 между лопастями 17 предыдущего рассекателя 16 и в гребенчатый блок перемешивания 6, состоящий из дисковых гребенчатых рассекателей 7 (фиг.8), выполненных в виде двух дисковых гребенок 8, имеющих зубчатую часть 9 и основание 10, сочлененных зубьями 11 между собой под углом и установленных так, что зубья 11 последующего дискового гребенчатого рассекателя 7 перекрываются основанием 10 дисковой гребенки 8 предыдущего дискового гребенчатого рассекателя 7.
Работает пробоотборник в первом варианте (Фиг.1) следующим образом. Промысловая жидкость из трубопровода через переходник 5, поступает в гребенчатый блок перемешивания 6, установленный в корпусе 2, в котором поток проходит через зубья 11 гребенки 8 первого дискового гребенчатого рассекателя 7, ударяется об основание 10 рассекателя 7 и переходит в следующий рассекатель 7, меняет направление потока и интенсивно перемешивается. Перемешенная жидкость через переходник 5 поступает к пробоотборной трубке 3, через которую производится отбор проб с помощью крана 4.
Работает пробоотборник в второму варианту (Фиг.2) следующим образом. Промысловая жидкость из трубопровода через переходник 5, поступая в корпус 2, проходит пластинчатый блок перемешивания 12, где проходя через первый ряд пластин 13, нижние слои жидкости поднимаются вверх, а верхние слои направляются вниз и смешиваются между собой, а проходя через второй ряд пластин 14, левая часть потока направляется вправо, а правая часть влево, перемешиваясь между собой. Затем жидкость поступает в лопастной блок перемешивания 15, где происходит последующее перемешивание жидкости за счет прохождение ее через зазоры 18 и ударения потока о лопасти 17 последующего лопастного рассекателя 16. В результате прохождения жидкости
через корпус 2 с пластинчатым блоком перемешивания 12 и с лопастным блоком перемешивания 15, поток достигает достаточной степени перемешивания и через переходник 5 поступает к пробоотборной трубке 3, через которую производится отбор проб с помощью крана 4.
Работает пробоотборник во втором варианте (Фиг.4) следующим образом. Промысловая жидкость из трубопровода через переходник 5, поступая в корпус 2, проходит пластинчатый блок перемешивания 12, где проходя через первый ряд пластин 13, нижние слои жидкости поднимаются вверх, а верхние слои направляются вниз и смешиваются между собой, а проходя через второй ряд пластин 14, левая часть потока направляется вправо, а правая часть влево, перемешиваясь между собой. Затем поток жидкости поступает в гребенчатый блок перемешивания 6, установленный в корпусе 2, в котором проходит через зубья 11 гребенки 8 первого дискового гребенчатого рассекателя 7, ударяется об основание 10 рассекателя 7 и переходит в следующий рассекатель 7, меняет направление потока, и интенсивно перемешивается. В результате прохождения жидкости в пластинчатом блоке перемешивания 12 и в гребенчатом блоке перемешивания 6, она достигает необходимую степень смешения и далее через переходник 5 поступает к пробоотборной трубке 3, через которую производится отбор проб с помощью крана 4.
Работает пробоотборник в третьем варианте (Фиг.5) следующим образом. Промысловая жидкость из трубопровода через переходник 5, поступая в корпус 2, проходит через лопастной блок перемешивания 15, где происходит перемешивание жидкости за счет прохождения ее через зазоры 18 и ударения потока о лопасти 17 последующего лопастного рассекателя 16. Затем жидкость поступает в гребенчатый блок перемешивания 6, в котором поток проходит через зубья 11 гребенки 8 первого дискового гребенчатого рассекателя 7, ударяется об основание 10 рассекателя 7 и переходит в следующий рассекатель 7, меняя направление потока. В результате прохождения корпуса 2 с блоками 15 и 6 поток достигает достаточной степени перемешивания и через переходник 5 поступает к пробоотборной трубке 3, которой производится отбор проб с помощью крана 4.
Работает пробоотборник в четвертом варианте (Фиг.6) следующим образом.
Промысловая жидкость из трубопровода через переходник 5, поступая в корпус 2, проходит пластинчатый блок перемешивания 12, где проходя через первый ряд пластин 13, нижние слои жидкости поднимаются вверх, а верхние слои направляются вниз и смешиваются между собой, а проходя через второй ряд пластин 14, левая часть потока направляется вправо, а правая часть влево, перемешиваясь между собой. Затем жидкость поступает в лопастной блок перемешивания 15, где происходит последующее перемешивание жидкости за счет прохождения ее через зазоры 18 и ударения о лопасти 17 последующего лопастного рассекателя 16. И в завершении, поток поступает в гребенчатый блок перемешивания 6, в котором он проходит через зубья 11 гребенки 8 первого дискового гребенчатого рассекателя 7, ударяется об основание 10 рассекателя 7 и переходит в следующий рассекатель 7, меняя направление потока. В результате прохождения всех элементов корпуса пробоотборника, поток достигает достаточной степени перемешивания и через переходник 5 поступает к пробоотборной трубке 3, через которую производится отбор проб с помощью крана 4.
Таким образом, в зависимости от величины расхода в трубопроводе и вязкости жидкости выбирается соответствующий вариант пробоотборника.
Испытания вариантов пробоотборника на скважинах ОАО «ТАТНЕФТь» и ОАО «ЮКОС» доказали, что устанавливается точный учет добываемой нефти, объективно оценивается работа скважин и оперативно принимаются необходимые меры для эффективной работы оборудования. Испытания подтверждены диаграммами испытаний и отзывами специалистов.