устройство для измерения дебита скважин

Формула изобретения

Устройство для измерения дебита скважин, содержащее газосепаратор с поплавком, связанным с заслонкой на газовой линии, гидравлически связанной с газовой и жидкостной линиями, счетчик жидкости, подпружиненный клапан со штоком, снабженный фиксирующими элементами, установленными с возможностью взаимодействия со штоком, седло клапана, дроссель, отличающееся тем, что шток снабжен шайбой из магнитного материала, расположенной между кольцевыми магнитами, установленными в магнитопроводах, жестко прикрепленных к корпусу, взаимодействующими с шайбой при перемещении штока, а дроссель установлен в проходном сечении седла клапана и жестко соединен с последним.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для измерения дебита скважин.

Известно устройство для измерения дебита скважин /Авт. свид. СССР 577290, кл. Е 21 В 43/00, 20.05.75 г./, содержащее газосепаратор с поплавком, связанным с заслонкой на газовой линии, гидравлически связанной с газовой и жидкостными линиями, счетчик жидкости, подпружиненный клапан со штоком, снабженный фиксирующими элементами, установленными о возможностью взаимодействия со штоком мембранного клапана.

Недостатком известного устройства является ненадежность его работы.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является устройство для измерения дебита скважин /Авт.свид.СССР 1530765, кл.Е 21 В 47/10, Бюл. 47, 1989 г./, содержащее газосепаратор с поплавком, связанным с заслонкой на газовой линии, счетчик жидкости, пневматически связанный с газовой линией, и гидравлически связанный с общей линией мембранный клапан со штоком, выполненный с возможностью установки его в двух крайних фиксированных положениях, причем устройство дополнительно снабжено установленным на газовой линии параллельно заслонке, выполненным с возможностью установки в двух крайних фиксированных положениях мембранным клапаном со штоком и дросселем, а надмембранная полость соединена с газовой линией после него и дросселя.

Недостатком известного устройства является ненадежность его работы, обусловленная наличием мембраны у клапана, у которой существенно ограничен ресурс и механическая прочность.

Другим недостатком является наличие импульсных трубок, через которые мембранный клапан контролирует перепад давления между сепаратором и общим коллектором. Импульсные трубки постоянно заполняются конденсатом, а при отрицательных температурах конденсат в импульсных трубках замерзает и устройство выходит из строя.

Кроме того, конструкция фиксирующих элементов выполнена с использованием шариковых фиксаторов, предполагающих наличие трения скольжения, что вызывает износ трущихся поверхностей и выход из строя самого устройства для измерения дебита скважин. Причем фиксирующие элементы установлены в области нормального давления, а шток клапана расположен в области рабочих давлений, что предполагает использование сальниковых устройств, которые также имеют очень ограниченный ресурс и что также требует существенных эксплуатационных затрат.

Наличие большого количества трущихся деталей в конструкции их фиксаторов приводит в конечном итоге к повышенному их износу, что влияет на изменение характеристик фиксации клапана и клапан перестает работать в фиксированных крайних положениях, начинает оставаться в промежуточном положении, в полуоткрытом (полузакрытом) положениях, что приводит к искажению результатов измерения дебита скважин.

Предлагаемое изобретение решает задачу повышения надежности работы устройства.

Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве для измерения дебита скважин, содержащем газосепаратор с поплавком, связанным с заслонкой на газовой линии, гидравлически связанной с газовой и жидкостной линиями, счетчик жидкости, подпружиненный клапан со штоком, снабженный фиксирующими элементами, установленными с возможностью взаимодействия со штоком, седло клапана, дроссель, новым является то, что шток снабжен шайбой из магнитного материала, расположенной между кольцевыми магнитами, установленными в магнитопроводах, жестко прикрепленных к корпусу клапана, взаимодействующими с шайбой при перемещении штока, а дроссель установлен в проходном сечении седла клапана и жестко соединен с последним.

На чертеже представлен общий вид устройств.

Устройство содержит сепарационную емкость 1, поплавок 2, газовую заслонку 3, выходной патрубок 4, жидкостную линию 5, счетчик жидкости 6, корпус клапана 7, клапан 8, шток клапана 9, кольцевые магниты 10, дроссель 11, магнитопроводы 12, шайбу 13. седло 14, упругую пружину 15, общий выходной коллектор 16.

Устройство работает следующим образом. Газожидкостная смесь из нефтяной скважины через выходной патрубок 4 поступает в сепарационную емкость 1, где происходит отделение газа от жидкости. Выделившийся газ через открытую газовую заслонку 3 и выходной патрубок 4 попадает в общий коллектор 16, а жидкость накапливается в нижней части сепарационной емкости 1, так как клапан 8 удерживается в закрытом положении силой упругости пружины 15 и удерживающей силой замкнутой магнитной цепи, образованной нижними магнитами 10 и магнитопроводом 12, жестко закрепленным с корпусом 7, шайбой из магнитного материала 13, жестко закрепленной на штоке клапана 9. По мере накопления жидкости в сепарационной емкости 1 поплавок 2 закрывает газовую заслонку 3. С достижением перепада давления между сепарационной емкостью 1 и общим выходным коллектором 16 величины, достаточной для преодоления силы упругости пружины 15 и удерживающей силы магнитной цепи, образованной нижними магнитами 10 и магнитопроводом 12, жестко прикрепленным к корпусу 7, и шайбой из магнитного материала 13, клапан 8 приоткрывается и начинается движение жидкости через дроссель 11. Перепад давления, образуемый при движении жидкости через дроссель 11, доводит клапан 8 до верхнего положения и фиксируется в этом положении силой, образованной замкнутой магнитной цепью верхних магнитов 10, магнитопровода 12 и шайбы 13, занимающей верхнее положение с полным открытием клапана 8.

По мере ухода жидкости из сепарационной емкости 1 уменьшается ее уровень, поплавок 2 приоткрывает заслонку 3, что приводит к уменьшению перепада давления между сепарационной емкостью 1 и общим коллектором 16, которое в свою очередь приводит к уменьшению перепада давления на дросселе 11. Наступает момент, когда сила упругости пружины становится больше суммы сил, образованных замкнутой магнитной цепью из верхних магнитов 10 с магнитопроводом 12 и шайбой 13 и силой давления, обусловленной перепадом давления при прохождении жидкости через дроссель 11, клапан 8 закрывается. Далее цикл повторяется.

Предлагаемое изобретение соответствует критерию "промышленная применимость" и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности для измерения дебита скважин.

Использование предлагаемого изобретения позволит повысить точность результатов измерения дебита скважин. Устройство надежно в работе и не требует больших экономических затрат для его создания и применения.