Установка замера дебита скважин – УЗДС “ТOPAN”

МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ Установка имеет электрическое освещение и отопление. Заявляемая полезная модель должна использоваться при следующих климатических показателях- абсолютный максимум температуры воздуха лето 50 С- абсолютный минимум температуры воздуха зима(при закрытых дверных проемах УЗДС) -40 С- максимальная скорость ветра - 30 м/с- сейсмичность менее 6 баллов по шкале -64- относительная влажность при температуре 20 С не более 80. УЗДС транспортируется путем присоединения прицепа к тяговому транспорту. Во время транспортирования УЗДС не должна подвергаться резким ударам. Предельный срок хранения без переконсервации 12 месяцев со дня консервации. Заявляемая УЗДС обеспечивает полную герметизацию процесса измерения нефтяной эмульсии исключающую разлив рабочей среды(нефтяной эмульсии) и выделение газа в атмосферу. Удаление, утилизацию нефтесодержащих отходов выполняется в соответствии с техническим паспортом отхода,согласно ГОСТ 17.9.0.2-99 Технический паспорт отхода.(54) УСТАНОВКА ЗАМЕРА ДЕБИТА СКВАЖИН - УЗДС Т(57) Заявляемая полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использована для измерения продукции нефтяных скважин. Способ измерения дебитов нефти и попутного газа нефтяных скважин осуществляется путем поступления нефтяных эмульсий в заявляемую полезную модель - установку замера дебита скважин(в дальнейшем УЗДС),которая предназначена для периодического определения по программе количества жидкости и газа,добываемой из скважин нефтяных месторождений. Областью применения УЗДС являются системы сбора информации о дебите скважин и автоматизированные системы управления технологическими процессами нефтедобычи. Техническим результатом является повышение точности измерения дебитов нефти и попутного газа. Установка смонтирована на металлическом основании и укреплена на передвижной платформе. Заявляемая полезная модель позволяет произвести контроль количества жидкости(нефтяная эмульсия) и газа, определять процентное содержание воды с отображением результата измерения,что позволяет оперативно контролировать и управлять эксплуатацией скважин. Заявляемая полезная модель позволяет определить по программе количество жидкости и газа, добываемой из нефтяных скважин. Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использована при измерении дебита потоков эксплуатационных газовых, газоконденсатных и нефтяных скважин. Известны устройства для измерения дебита скважин, включающие сепаратор и дегазатор для разделения продукции скважин на жидкую и газовую фазы и стандартные сужающие элементы для раздельного измерения расходов газа и жидкости. Наиболее ближайшим аналогом выбрана полезная модель Установка для замера дебита продукции нефтяных скважин Дебит, патент России 31814, которая содержит сепарационную емкость, поплавковый регулятор уровня, газовую заслонку, счетчик объема жидкости, входной завихритель, трубопровод выхода газа, трубопровод отбора жидкости, рычажную систему, обратный клапан, коллектор, отличающаяся тем, что трубопровод отбора жидкости установлен с внешней стороны нижней части сепарационной емкости, причем после счетчика объема жидкости он поднят до центра сепарационной емкости, а затем соединен с коллектором через обратный клапан. Недостатком известного устройства является невысокая точность определения дебитов при изменении режимов работы скважин, когда в процессе контроля существенно изменяется расход,а также отсутствие автоматизации и низкая мобильность устройства. Задачей полезной модели является повышение точности раздельного определения дебитов жидкости и газа в широком диапазоне изменения режимов работы скважин, результаты которых возможно получать автоматизировано,дистанционно создавая мобильности установки путем установления ее на передвижную платформу. Решение задачи достигается тем,что предлагается устройство для контроля дебитов компонентов продукции скважин УЗДС, которое состоит из технологического передвижного блока и включает передвижной комплекс(прицеп),технологическую трубную обвязку с установленным на ней оборудованием, систему управления и защитный шкаф общей площадью 3,93 м 2, с размещенным в нем технологическим оборудованием, средствами измерения и контроля,управление технологического оборудования(фото 1, фото 2). Для улучшения мобильных качеств УЗДС установлена на колесную базу, в специальном 2 шкафе. Шкаф по функциональному назначению служит для укрытия оборудования от наружных факторов (прямых солнечных лучей, ветра, дождя). В шкафу УЗДС осуществляется естественная вентиляция, для этого в нижней части двери и верхней части стены шкафа, предусмотрено отверстие,через которое осуществляется вентиляция (фото 3). Габаритные размеры модуля- длина 2585 мм. УЗДС состоит из следующих функциональных элементов (рис.1, рис.2) 1. Входная линия 2. Отстойник 3. Сепаратор 4. Дегазатор 5. Линия учета газа 6. Линия учета нефтяной эмульсии 7. Магнитный перепускной клапан 8. Выходная линия 9. Шкаф 10. Передвижное устройство (прицеп) 11. Система управления Работа УЗДС происходит следующим образом. Эмульсия со скважин по трубопроводам,подключенным к УЗДС поступает по входной линии (1) в отстойник (2), где происходит оседание механических примесей. Далее направляется в сепарационные мкости. В сепараторе (3) и дегазаторе (4) происходит отделение газа от жидкоти. Выделившийся газ проходит через линию учета газа (5), где происходит замер, через замерное устройство кориолисовый преобразователь расхода. Измеренный газ поступает обратно в общий трубопровод, через выходную линию УЗДС (8). Нефтяная эмульсия накапливается в нижней части емкости сепаратора и дегазатора, при достижении максимального уровня, срабатывает сигнализатор уровня, формируя сигнал для электромагнитного клапана (7). Клапан закрывается и давление в сепараторе и дегазаторе начинает повышаться. Тем самым вытесняя нефтяную эмульсию в линию учета жидкости (6) через замерное устройство кориолисовый преобразователь расхода. Измеренная жидкость поступает обратно в общий трубопровод, через выходную линию УЗДС (8). Под действием давления газа нефтяная эмульсия вытесняется, срабатывает датчик нижнего уровня,формируя сигнал для электромагнитного клапана(7), открывается и процесс повторяется. Для обеспечения оптимальных условий работы УЗДС помещена в шкаф общей площадью 3,83 м(9).Мобильность УЗДС обеспечивается установкой ее на передвижную платформу(автомобильный прицеп) (10). В процессе работы установки проводится контроль давления. Для измерения используются преобразователи давления. Для визуального контроля - показывающие манометры. Для нормального функционирования приборов УЗДС в зимний период используются обогреватель взрывозащищенного исполнения. Трубопроводы УЗДС выполнены в соответствии с ПБ 03-585-03 относятся к группе Б (б) категории . Принятые трубопроводы для УЗДС 57 х 6, 32 х 6,28 х 4, из стальных бесшовных горячедеформированных труб по ГОСТ 8732-78, из стали марки 09 Г 2 С по ГОСТ 19281-89 по техническим требованиям ГОСТ 8731-74. Все защитные трубы и металлоконструкции окрашиваются лакокрасочными материалами группы(кроме эпоксидных лакокрасочных материалов) индекс покрытия по справочному приложению 15 (СНиП 2.03.11-85)-х число покровных слоев 2 общая толщина лакокрасочного покрытия, включая грунтовку 120 мкм. Внутри шкафа трубопроводы покрыты ИЗОЛА-ТОМ-02 слоем 1.0 мм. Средства автоматизации, устанавливаемые в установке УЗДС, позволяют осуществить 1) измерение, регистрацию и архивирование полученных данных о давлении, расходе, плотности,температуре, процентном содержании воды) 2) визуальный контроль давления по месту 3) визуальную индикацию положения запорной арматуры. В качестве регулирующей и запорной арматуры используются фланцевые и муфтовые краны. Комплекс технических средств управления,установленный, на технологическом оборудовании обеспечивает 1) Измерение давления Для измерения давления и передачи сигналов системе автоматизации используются- преобразователи давления Для визуального контроля за изменением давления используются показывающие манометры. 2) Определение уровня нефтяной эмульсии Для контроля за уровнем нефтяной эмульсии и передачи сигналов системе автоматизации применяются сигнализаторы уровня. 3) Регулировка потока нефтяной эмульсии Применяется электромагнитный клапан. 4) Учет расхода нефти и газа Для учета расхода нефти применяется кориолисовый преобразователь расхода нефти Для учета расхода газа применяется кориолисовый преобразователь расхода газа 5) Визуализация технологических параметров Для визуализации технологических процессов УЗДС применена сенсорная панель. Размещение и монтаж средств автоматизации и электропроводок Преобразователи давления,манометры,преобразователи расхода, сигнализаторы уровня,электромагнитный клапан установлены непосредственно на трубопроводах УЗДС. Аппаратура управления и силовое оборудование УЗДС располагается во взрывобезопасной оболочке(11). Для защиты обслуживающего персонала от поражения электрическим током при повреждении изоляции все металлические нетоковедущие части электрооборудования подлежат защитному заземлению и занулению. Защита от заноса высокого потенциала по внешним технологическим трубопроводам выполняется присоединением трубопроводов на вводах и на ближайших к вводу опорах к заземлителю. Для защиты от статического электричества металлическое и электропроводное неметаллическое оборудование, трубопроводы и т. п. должны представлять на всем протяжении непрерывную электрическую цепь и присоединяться к существующему заземляющему устройству. УЗДС должен быть присоединен к существующему контуру заземления. Для удобства подключения установка имеет болтовое подключение. Для поддержания работоспособности оборудования УЗДС в зимний период используется обогреватель, также предусмотрена естественная вентиляция, произведен расчет необходимого объема перемещаемого воздуха за час, который рассчитывается по формуле- расход воздуха необходимый для обеспечения вентиляции УЗДС. Н - количество раз, которое воздух должен обновиться в помещении за час времени. Для правильной вентиляции шкафа УЗДС воздух в нем должен обновляться от 1,3 до 3 раз в час. а - длина.- ширина. с - высота.32,653 м 1,48 м 1,5 м 5,89 м 3. Таким образом,сечение необходимого воздуховода можно рассчитать по формуле/(3600)- необходимое сечение воздуховода. Т - скорость потока воздуха, которая, как правило,равна 1 м/с. 5,89 м 30,0049 м 2 . 1 м / с 3600 с Для этого в шкафу УЗДС в нижней части двери и верхней части стены шкафа, предусмотрено отверстие,через которое осуществляется вентиляция. В целях охраны окружающей среды, снижения опасности и вредности производства при эксплуатации объектов предусматриваются следующие мероприятия- полная герметизация технологических процессов- оборудование, арматура и трубопроводы по техническим характеристикам обеспечивают безопасную эксплуатацию объектов приборы и средства автоматизации,устанавливаемые на технологическом оборудовании,соответствуют по степени взрывозащиты взрывоопасности технологического оборудования- принята установка электрических средств и оборудования соответствующего исполнения во взрывоопасной зоне защита от статического электричества обеспечивают безопасное обслуживание и ремонт оборудования,аппаратов,электроустановок,приборов- вторичные приборы и устройства обработки информации в нормальном исполнении установлены во взрывозащищнных оболочках- крепежные детали (шпильки, гайки) для фланцевых соединений выбраны в соответствии с требованиями ОСТ 26-2043-91- организация участков работ и рабочих мест должна обеспечивать безопасность труда работающих на всех этапах выполнения работ,технологическая последовательность одних производственных операций не должна являться источником опасности при выполнении последующих- к работам по монтажу и эксплуатации оборудования и сооружений допускаются лица, прошедшие инструктаж и сдавшие экзамен по технике безопасности. Объект размещается на территории действующего предприятия,поэтому противопожарные мероприятия осуществляются с использованием имеющейся техники и средств пожаротушения. Предусмотрены следующие противопожарные мероприятия- процесс полностью герметизирован, что предотвращает утечки и разлив агрессивной рабочей среды, выделение газа и создание взрывоопасных концентраций- установлен предохранительный клапан СППК 4 Р предотвращающий превышение давления в системе- кабели для внутренних электропроводок, силовых цепей и сетей освещения выбраны с учетом предельно допустимого нагрева и токовой нагрузки- для тушения возникшего возгорания в УЗДС предусмотрен огнетушитель. Заявляемая УЗДС обладает следующими техническими характеристиками. Диапазон производительности скважин, м 3/сут. в пределах Рабочее давление измеряемой среды, МПа. Погрешность средств измерений, .- для измерения количества нефтяной эмульсии, при заданном расходе мин. - 0,06 м 3/ч норм. - 0,3 м 3/ч макс. - 0,7 м 3/ч- для измерения количества газа, при заданном расходе мин. - 0,26 м 3/ч норм. -1,6 м 3/ч макс. - 2,6 м 3/ч- для измерения давления манометры преобразователь давленияМ РМР 51 преобразователь давления -20-. Параметры питания электрических цепей- потребляемая мощность, кВт, не более Характеристики рабочей среды- плотность эмульсии при 20 С, кг/м 3- содержание хлористых солей, мг/дм 3 Исполнение приборов Габаритные размеры блока технологического, мм, не более (Длина, Ширина, Высота) Средний срок службы установки до списания(Ресурсы и сроки службы комплектующих изделий, входящих в составную часть,определяются в соответствии с индивидуальными формулярами (паспортами,этикетками) на них из п. 5.3.11.1 ГОСТ 2.601-95) ФОРМУЛА ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ Установка замера дебита скважин - УЗДС ТОР, состоящая из входной линии,отстойника, сепаратора, дегазатора, линии учета газа, линии учета нефтяной эмульсии, магнитного перепускного клапана, выходной линии, шкафа,передвижного устройства (прицепа), системы управления, отличающаяся тем, что позволяет дистанционно измерять количество жидкости и газа в скважинах нефтяных месторождений при климатических условиях от - 40 С до 50 С,обеспечивая визуализацию получаемых данных на сенсорную панель,автоматизированную регистрацию и архивацию параметров (давления,расхода, плотности, температуры, процентного содержания воды), а также полную герметизацию процесса измерения, исключающего разлив рабочей среды (нефтяной эмульсии) и выделения газа в атмосферу.