×
13.01.2017
217.015.83c8

СПОСОБ ОЦЕНКИ ОБЪЕМА ОТЛОЖЕНИЙ В ТРУБОПРОВОДЕ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002601348
Дата охранного документа
10.11.2016
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к скважинной добыче асфальтосмолопарафиновых нефтей и их дальнейшей транспортировке по трубопроводной системе нефтесбора на территории нефтедобывающего предприятия. Техническим результатом является разработка технологии определения объема отложений, находящихся в адгезионной форме, на внутренние поверхности наземного трубопровода, а также оценки распределения этого объема отложений по длине исследуемого трубопровода. Объем отложений на осложненном участке нефтепровода определяется путем запуска в трубопровод разделителя жидкости с изменяющейся геометрией тела в местах сужений трубопровода. Разделитель по изобретению используется в качестве местного сопротивления, в зоне которого потери давления на трение будут тем большими, чем меньшим будет проходное сечение в трубопроводе. В начале и конце исследуемого трубопровода устанавливают два манометра для постоянной фиксации давления во время движения разделителя по трубопроводу. Закачку жидкости после разделителя ведут с постоянным расходом, благодаря этому по полученным временным характеристикам давлений с двух манометров можно определить не только объем отложений, но и их распределение по длине трубопровода. Объем отложений в трубопроводе находят по математической формуле, основанной на времени прохождения разделителя жидкости от первого манометра ко второму манометру. В свою очередь эти два хронологических времени определяются по скачку давления в сторону повышения из-за того, что разделитель несет функцию местного сопротивления подвижного характера. 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Предлагаемое изобретение относится к скважинной добыче асфальтосмолопарафиновых нефтей и их транспортировке по внутрипромысловым трубопроводам системы нефтесбора нефтегазодобывающих компаний.

Эксплуатация месторождений нефти со значительным содержанием асфальтенов, смол и парафинов осложнена тем, что со временем некоторые участки трубопроводов заполняется отложениями, состоящими, как правило, из тяжелых компонент нефти с определенной долей механических примесей, неорганических солей и воды. Отложения сужают проходное сечение нефтепроводов и, в конечном счете, снижают их производительность по движению жидкости.

Для продления безаварийной и эффективной эксплуатации таких участков необходимо периодически их диагностировать на содержание отложений. По результатам таких исследований трубопроводы со значительным объемом АСПО необходимо промывать растворителем по приемлемой технологии.

Известен способ определения объема отложений в газопроводах, основанный на присоединении к проблемному участку байпасной линии со счетчиком газа и снятия показаний с дифманометра (источник: стр. 405-406 тезисы доклада Султанов Р.Г, Мухаметшин С.М. в сборнике тезисов конференции «Проблемы и методы обеспечения надежности и безопасности систем транспорта нефти, нефтепродуктов и газа». - Уфа: ГУП «ИПТЭР», 2012. - 496 с. Реализация способа предназначена только для газопроводов и не дает информацию по распределению отложений в трубопроводе.

В наземных трубопроводах систем сбора, подготовки и транспортировки нефти, газа и воды объем отложений определяется как разница между внутренним объемом чистого трубопровода и трубопровода с отложениями. Последний параметр находится путем заполнения полости трубопровода фиксированным объемом жидкости повышенной плотности с использованием разделителя жидкостей для трубопровода по патенту РФ №2324552 (опубл. 20.05.08, бюл. №14). Способ не предоставляет информацию по распределению отложений по длине проблемного участка трубопровода.

Технической задачей заявляемого изобретения является разработка технологии определения объема отложений, находящихся в адгезионной форме на внутренние поверхности наземного трубопровода, а также оценки распределения этого объема отложений по длине исследуемого трубопровода.

Техническая задача по изобретению реализуется тем, что в способе оценки объема отложений в трубопроводе, заключающегося в организации движения по трубопроводу разделителя жидкостей, способного адаптироваться к сужениям в трубопроводе, после введения разделителя в начальный участок трубопровода закачку жидкости ведут с постоянным расходом и в постоянном временном режиме фиксируют давление в начале и в конце трубопровода по размещенным в этих точках манометрам (датчикам давления), о распределении отложений по длине трубопровода судят по скачкам давления в ту или иную сторону по манометру в начальной точке трубопровода, а объем отложений считают по формуле:

где Vотл - объем отложений на внутренней поверхности трубопровода;

- длина трубопровода между двумя (манометрами) датчиками давления;

D - внутренний диаметр чистого трубопровода;

Q - расход жидкости по трубопроводу, поддерживается постоянной величиной во время оценки объема отложений;

t1 - хронологическое время первого увеличения давления в зоне манометра, установленного в начале трубопровода по причине прохождения разделителя жидкостей;

t2 - хронологическое время повышения давления в зоне манометра, установленного в конце трубопровода по причине прохождения разделителя жидкостей.

По изобретению предлагается наблюдать за движением трубопроводной жидкости с помощью такой ее характеристики, как давление. Разделитель жидкости по изобретению рассматривается как местное сопротивление, причем имеющее подвижное состояние. Из постулатов гидравлики мы знаем, что при движении жидкости по трубопроводу потери давления (напора) на трение зависят и от местного сопротивления тоже, которое определяется по известной формуле:

или

где υ - средняя скорость движения в сечении потока за местным сопротивлением;

ρ - плотность жидкости (постоянная величина).

ξ - коэффициент местного сопротивления, зависящий от числа Рейнольдса, формы местного сопротивления и шероховатости (источник информации: стр. 58 книги - Лутошкин Г.С. Сбор и подготовка нефти, газа и воды: Учебник для вузов. - Стереотипное издание. Перепечатка со второго издания 1979. - М.: Альянс, 2014. - 320 с.).

В зоне сужения трубопровода из-за отложения оба параметра в формуле 2: и ξ, и υ растут, поэтому растет и потеря давления на трение, это в свою очередь приводит к повышению давления в начале трубопровода при обеспечении насосом постоянства расхода перекачиваемой жидкости.

В качестве разделителя жидкостей можно использовать магнитогелевый состав, известный по книге (стр. 54): Физико-химический состав при подготовке нефти, газа и воды в промысловых условиях: учеб. пособие / В.В. Шайдаков, О.Ю. Полетаева, К.В. Чернова, Н.М. Катрич. - Уфа: ООО «Монография», 2012. - 164 с. или по патенту РФ на изобретение №2324552 (опубл. 20.05.2008). Магнитогелевый состав удобен тем, что его можно запустить в осложненный участок трубопровода и не заботиться о его дальнейшем извлечении, а вот разделитель по патенту на изобретение №2324552 после его прохождения, осложненного отложениями участка, необходимо извлечь на специальном приемном устройстве.

Схема трубопроводного оборудования для реализации предложенного способа приведена на фиг. 1, где 1 - исследуемый участок трубопровода, 2 - участок с отложениями и сужением проходного сечения, 3 - манометр (датчик давления) на входе в трубопровод, 4 - манометр (датчик давления) на конце трубопровода, 5 - разделитель жидкости в роли местного сопротивления, 6 - передвижной насос для перекачки жидкости, 7 - закрытая задвижка.

По условиям изобретения давление P1 в зоне манометра 3 можно записать как сумму трех давлений:

где P1 - давление по манометру в начале трубопровода;

Р2 - давление по манометру в конце трубопровода;

- потеря давления на трение на участке между двумя манометрами при отсутствии в трубопроводе разделителя жидкости (определяется по формуле Дарси-Вейсбаха);

- дополнительная потеря давления на трение в зоне движения разделителя жидкости (определяется как местное сопротивление по формуле 2).

Используя формулу 3, построим графики изменения давлений P1 и Р2 во времени (фиг. 2), поэтапно рассматривая движение разделителя от первого манометра ко второму:

1. Разделитель жидкости вводится в исследуемый трубопровод на участке, который находится между задвижкой 7 и манометром 3.

2. Передвижной насос 6 ведет закачку жидкости в трубопровод с постоянным расходом во время всего периода измерений.

3. После прохождения разделителем 5 манометра 3 давление P1 (фиксируется манометром 3) вырастет на величину из-за появления местного сопротивления в виде разделителя после манометра. По этому первому скачку давления определяется хронологическое время t1.

4. При вхождении разделителя в зону А (умеренные отложения) давление вырастет еще на определенную величину, так как в формуле 1 увеличится параметр ξ из-за вытягивания разделителя по длине суженного трубопровода и естественного роста силы трения, направленного против движения разделителя.

5. В зоне В трубопровод сужается еще значительнее, вследствие чего давление P1 при вхождении в зону В разделителя вырастет еще на определенную величину из-за роста давления .

6. В зоне С толщина отложений уменьшается, благодаря этому нахождение в этой зоне разделителя ведет уже к меньшей потере давления на преодоление сил трения, и суммарное давление P1 снижается.

7. После выхода разделителя из зоны отложений давление P1 вновь уменьшится и далее - в зоне чистого трубопровода - не будет меняться.

До тех пор пока разделитель 5 не достигнет манометра в конце трубопровода его давление Р2 можно выразить исходя из формулы 3:

Составные части в равенстве 4: P1 и одновременно растут или уменьшаются на одну и ту же величину, поэтому давление Р2 является величиной постоянной до момента прихода разделителя жидкостей. Как только разделитель перейдет зону манометра 4, давление Р2 незначительно поднимется и при движении разделителя в чистом от отложений трубопроводе будет оставаться неизменным на одном уровне. Согласно формуле изобретения по этому росту давления Р2 будет определяться хронологическое время t2.

Таким образом, с помощью показаний двух манометров фиксируют время прохождения Δt по исследуемому участку трубопровода разделителя жидкости: Δt=t2-t1.

Отметим, что графики изменения давлений Р1 и Р2 (фиг. 2) во времени условно привязаны к местоположению манометров 3 и 4, а также к зонам отложений А, В и С (фиг. 1). Это сделано для более удобного восприятия изменений этих давлений при прохождении разделителем указанных ключевых зон.

По изобретению предложено изучать степень сужения проходного сечения трубопровода с помощью воздействия на отложения разделителем жидкости, фиксируя при этом ответную реакцию такого соприкосновения в виде повышения или уменьшения давления между насосом и разделителем.

На наш взгляд, предложенные технические мероприятия обладают новизной, а в совокупности существенно отличаются от известных технических и технологических решений.

Способ определения объема отложений в трубопроводе, заключающийся в организации движения по трубопроводу разделителя жидкостей, способного адаптироваться к сужениям в трубопроводе, отличающийся тем, что после введения разделителя в начальный участок трубопровода закачку жидкости ведут с постоянным расходом и в постоянном временном режиме фиксируют давление в начале и в конце трубопровода по размещенным в этих точках манометрам (датчикам давления), о распределении отложений по длине трубопровода судят по скачкам давления в ту или иную сторону по манометру в начальной точке трубопровода, а объем отложений считают по формуле: где:V - объем отложений на внутренней поверхности трубопровода;ℓ - длина трубопровода между двумя манометрами (датчиками давления);D - внутренний диаметр чистого трубопровода;Q - расход жидкости по трубопроводу, поддерживается постоянной величиной во время оценки объема отложений;t - хронологическое время первого увеличения давления в зоне манометра, установленного в начале трубопровода по причине прохождения разделителя жидкостей;t - хронологическое время повышения давления в зоне манометра, установленного в конце трубопровода по причине прохождения разделителя жидкостей.
СПОСОБ ОЦЕНКИ ОБЪЕМА ОТЛОЖЕНИЙ В ТРУБОПРОВОДЕ
СПОСОБ ОЦЕНКИ ОБЪЕМА ОТЛОЖЕНИЙ В ТРУБОПРОВОДЕ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 48.
10.01.2013
№216.012.1a82

Электрогенератор станка-качалки скважины

Предполагаемое изобретение относится к области электротехники, в частности - к устройствам по выработке электроэнергии, и может быть использовано в конструкции станка-качалки добывающей скважины. Вращение противовеса кривошипно-шатунного механизма станка-качалки (СК) предложено преобразовать во...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472278
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.01.2013
№216.012.1df3

Скважинный электрогенератор

Изобретение относится к электротехнике, к устройствам выработки электрической энергии и может найти применение в конструкции добывающих скважин, имеющих станки-качалки (СК). Технический результат состоит в расширении эксплуатационных возможностей. Предложено заменить противовесы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473161
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.02.2013
№216.012.277c

Способ промывки скважинного погружного электроцентробежного насоса реагентом

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к технологиям очистки скважинного насоса от отложений. При осуществлении способа реагент подают в полость насоса через клапан обратный трехпозиционный (КОТ), установленный над выкидным отверстием насоса. Подачу и сбор реагента...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475628
Дата охранного документа: 20.02.2013
27.05.2013
№216.012.44e4

Устьевой турбулизатор скважинной продукции

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для перемешивания газожидкостной продукции в трубопроводе. Техническим результатом является повышение объективности в оценке добывающих возможностей скважин и состава транспортируемой по трубам промысловой жидкости. Устройство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483213
Дата охранного документа: 27.05.2013
20.07.2013
№216.012.57d4

Способ определения концентрации газа в жидкости

Способ предусматривает определение концентрации газа в жидкости методом дегазации пробы жидкости и замера количества выделенного газа химическим индикатором. К существующей схеме анализа добавлена газосборная камера, в которую собирается газовоздушная смесь (ГВС), полученная в процессе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488092
Дата охранного документа: 20.07.2013
10.10.2013
№216.012.7387

Способ очистки колонны лифтовых труб от асфальтосмолопарафиновых отложений

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и используется для удаления асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО) механическим путем. Для спускоподьемных операций со скребком используют многожильный электрический бронированный кабель и мобильный подъемник с гидрофицированной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495232
Дата охранного документа: 10.10.2013
20.12.2013
№216.012.8e11

Способ определения объема отсепарированного попутного нефтяного газа

Способ обеспечивает определение объема отсепарированного попутного нефтяного газа (ПНГ) в установке предварительного сброса воды (УПСВ) или дожимной насосной станции (ДНС). Способ реализуется на основании периодических измерений содержания сероводорода в поступающей на УПСВ или ДНС...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502052
Дата охранного документа: 20.12.2013
10.01.2014
№216.012.950b

Глубинный плунжерный насос

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и служит для повышения эффективности эксплуатации глубинных плунжерных насосов. В полость насоса и на приеме насоса помещают датчики измерения давления. Всасывающий клапан выполняют в виде электромагнитного клапана, конструкция которого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002503849
Дата охранного документа: 10.01.2014
20.04.2014
№216.012.bc21

Способ промывки скважинного глубинного электроцентробежного насоса

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и направлено на повышение эффективности эксплуатации скважинных глубинных электроцентробежных насосов, осложненных образованием асфальтосмолопарафиновых отложений на рабочих органах насоса. В качестве растворяющего отложения реагента...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513889
Дата охранного документа: 20.04.2014
20.04.2014
№216.012.bc24

Способ определения остаточного содержания газа в жидкости

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности. Техническим результатом является обеспечение определения остаточного содержания газа в жидкости после дегазации продукции группы скважин в газосепараторе перед дальнейшей откачкой в нефтепровод. Способ включает в себя процедуры нахождения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513892
Дата охранного документа: 20.04.2014
Показаны записи 1-10 из 62.
10.01.2013
№216.012.1a82

Электрогенератор станка-качалки скважины

Предполагаемое изобретение относится к области электротехники, в частности - к устройствам по выработке электроэнергии, и может быть использовано в конструкции станка-качалки добывающей скважины. Вращение противовеса кривошипно-шатунного механизма станка-качалки (СК) предложено преобразовать во...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472278
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.01.2013
№216.012.1df3

Скважинный электрогенератор

Изобретение относится к электротехнике, к устройствам выработки электрической энергии и может найти применение в конструкции добывающих скважин, имеющих станки-качалки (СК). Технический результат состоит в расширении эксплуатационных возможностей. Предложено заменить противовесы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473161
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.02.2013
№216.012.277c

Способ промывки скважинного погружного электроцентробежного насоса реагентом

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к технологиям очистки скважинного насоса от отложений. При осуществлении способа реагент подают в полость насоса через клапан обратный трехпозиционный (КОТ), установленный над выкидным отверстием насоса. Подачу и сбор реагента...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475628
Дата охранного документа: 20.02.2013
27.05.2013
№216.012.44e4

Устьевой турбулизатор скважинной продукции

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для перемешивания газожидкостной продукции в трубопроводе. Техническим результатом является повышение объективности в оценке добывающих возможностей скважин и состава транспортируемой по трубам промысловой жидкости. Устройство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483213
Дата охранного документа: 27.05.2013
20.07.2013
№216.012.57d4

Способ определения концентрации газа в жидкости

Способ предусматривает определение концентрации газа в жидкости методом дегазации пробы жидкости и замера количества выделенного газа химическим индикатором. К существующей схеме анализа добавлена газосборная камера, в которую собирается газовоздушная смесь (ГВС), полученная в процессе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488092
Дата охранного документа: 20.07.2013
10.10.2013
№216.012.7387

Способ очистки колонны лифтовых труб от асфальтосмолопарафиновых отложений

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и используется для удаления асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО) механическим путем. Для спускоподьемных операций со скребком используют многожильный электрический бронированный кабель и мобильный подъемник с гидрофицированной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495232
Дата охранного документа: 10.10.2013
20.12.2013
№216.012.8e11

Способ определения объема отсепарированного попутного нефтяного газа

Способ обеспечивает определение объема отсепарированного попутного нефтяного газа (ПНГ) в установке предварительного сброса воды (УПСВ) или дожимной насосной станции (ДНС). Способ реализуется на основании периодических измерений содержания сероводорода в поступающей на УПСВ или ДНС...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502052
Дата охранного документа: 20.12.2013
10.01.2014
№216.012.950b

Глубинный плунжерный насос

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и служит для повышения эффективности эксплуатации глубинных плунжерных насосов. В полость насоса и на приеме насоса помещают датчики измерения давления. Всасывающий клапан выполняют в виде электромагнитного клапана, конструкция которого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002503849
Дата охранного документа: 10.01.2014
20.04.2014
№216.012.bc21

Способ промывки скважинного глубинного электроцентробежного насоса

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и направлено на повышение эффективности эксплуатации скважинных глубинных электроцентробежных насосов, осложненных образованием асфальтосмолопарафиновых отложений на рабочих органах насоса. В качестве растворяющего отложения реагента...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513889
Дата охранного документа: 20.04.2014
20.04.2014
№216.012.bc24

Способ определения остаточного содержания газа в жидкости

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности. Техническим результатом является обеспечение определения остаточного содержания газа в жидкости после дегазации продукции группы скважин в газосепараторе перед дальнейшей откачкой в нефтепровод. Способ включает в себя процедуры нахождения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513892
Дата охранного документа: 20.04.2014
+ добавить свой РИД