×
13.01.2017
217.015.8ae0

УСТАНОВКА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПРОДУКЦИИ СКВАЖИН

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к подготовке товарной нефти. Установка подготовки продукции скважин включает подводящий трубопровод, устройство подогрева, узел разрушения бронирующих оболочек, соединенный с концевым делителем фаз, трехфазный сепаратор с линией отвода воды, нефтяную и водяную буферные емкости, линию выхода воды, соединенную посредством кустовой насосной станции с входом узла разрушения бронирующих оболочек, при этом концевой делитель фаз снабжен двумя дозвуковыми соплами с возбудителями акустических колебаний в виде упругих пластин, закрепленных на соплах поперек потока воды, первый из которых с постоянной настройкой, а второй - с возможностью изменения длины активной части, при этом сопла соединены с кустовой насосной станцией патрубком. Технический результат: повышение воздействия на бронирующие оболочки эмульсии за счет суммарной амплитуды двух возбудителей колебаний; расширение частотного диапазона колебаний за счет применения биений и изменения их частоты путем регулирования рабочей длины одного из двух возбудителей колебаний; упрощение узла разрушения бронирующих оболочек в связи с применением дозвукового сопла, которое конструктивно и технологически просто для реализации. 3 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к подготовке товарной нефти.

Известна установка для обработки ловушечной нефти, содержащая двухпродуктовый и трехпродуктовый гидроциклоны, соединенные между собой через насос, сливные патрубки которых соединены с разделительным резервуаром. Установка снабжена дозатором деэмульгатора, блоком подачи пресной воды и узлом разрушения бронирующих оболочек с устройством для акустической коалесценции с механическим возбудителем акустического сигнала [а.с. SU №10474491, кл. В01D 17/00. 1983].

Недостатками этой установки являются низкая эффективность узла разрушения бронирующих оболочек, обусловленная ограниченностью частотного диапазона акустического сигнала, и конструктивная сложность возбудителя акустического сигнала.

Наиболее близкой по конструкции и достигаемым результатам является установка подготовки продукции скважин, включающая подводящий трубопровод, трехфазный сепаратор, водяную и нефтяную буферные емкости, устройство подогрева и устройство разрушения бронирующих оболочек, причем линия отвода воды соединена с трехфазным сепаратором, а линия выхода воды соединена посредством кустовой насосной станции с входом узла разрушения бронирующих оболочек. Процесс разрушения бронирующих оболочек осуществляется гидродинамическим способом в сильно развитом турбулентном течении в узле разрушения бронирующих оболочек, соединенном с концевым делителем фаз. В качестве узла разрушения бронирующих оболочек используется сопло Лаваля [пат. RU №2045982, кл. B01D 17/00, B01D 19/00. 1995].

Недостатком известной установки, принятой в качестве прототипа, является низкая эффективность узла разрушения бронирующих оболочек, обусловленная ограниченностью частотного диапазона акустического сигнала. Кроме того, использование сопла Лаваля для разрушения бронирующих оболочек эмульсии неэффективно, поскольку оно предназначено для сверхзвуковых режимов работы, т.е. для воды это более 1490 м/сек, а такие скорости потоков в устройствах подготовки продукции скважин не применяются.

Задача - повышение эффективности узла разрушения бронирующих оболочек путем расширения частотного диапазона акустического сигнала.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в установке подготовки продукции скважин, включающей подводящий трубопровод, устройство подогрева, узел разрушения бронирующих оболочек, соединенный с концевым делителем фаз, трехфазный сепаратор с линией отвода воды, нефтяную и водяную буферные емкости, линию выхода воды, соединенную посредством кустовой насосной станции с входом узла разрушения бронирующих оболочек, в отличие от прототипа концевой делитель фаз снабжен двумя дозвуковыми соплами с возбудителями акустических колебаний в виде упругих пластин, закрепленных на соплах поперек потока воды, первый из которых с постоянной настройкой, а второй - с возможностью изменения длины активной части, при этом сопла соединены с кустовой насосной станцией патрубком.

На фиг. 1 приведена схема узла разрушения бронирующих оболочек.

На фиг. 2 показано устройство нерегулируемого возбудителя колебаний.

На фиг. 3 показано устройство регулируемого возбудителя колебаний.

Подводящий трубопровод 1 соединен с концевым делителем фаз 2, к которому прикреплен возбудитель колебаний 3, содержащий сопла 4 и 5 (фиг. 1). Каждое из сопел снабжено возбудителем колебаний: сопло 4 - возбудителем 6, а сопло 5 - возбудителем 7.

Возбудитель 7 снабжен регулирующим винтом 8. Сопла соединены с кустовой насосной станцией патрубком 9. Нерегулируемый возбудитель колебаний 6 содержит основание 10 и упругую пластину 11, прикрепленную к нему прижимом 12 с помощью болтового соединения (фиг. 2). Регулируемый возбудитель колебаний 7 содержит основание 13 с прикрепленной к нему упругой пластиной 14, которая защемлена между двух прижимов 15, соединенных пружиной 16 и регулировочным винтом 8 (фиг. 3).

В основе работы установки для обработки продукции скважин лежит принцип воздействия на эмульсию акустическим сигналом, разрушающим бронирующие оболочки и способствующим коалесценции глобул нефти. Кустовая насосная станция по патрубку 9 подает очищенную воду в возбудитель колебаний 3 под давлением, превышающим давление в концевом делителе фаз 2, причем это превышение численно равно отношению площадей входных и выходных сечений сопел 4 и 5. Вода, проходя через зазор между основанием 10 и упругой пластины 11 нерегулируемого возбудителя колебаний 6, отгибает пластину 11 по ходу движения. При этом зазор между основанием 10 и пластиной 11 увеличивается и напор потока воды, действующий на упругую пластину 11, уменьшается. Под действием внутренних напряжений пластина 11 стремится вернуться в прежнее положение, при этом зазор между основанием 10 и пластиной 11 уменьшается, что приводит к повышению напора воды и повторному отклонению пластины 11 от равновесного положения. Так происходит возбуждение гармонических колебаний упругой пластины, а вместе с ней - потока воды, протекающей по дозвуковому соплу 4. Частота возбуждаемых колебаний в потоке воды, протекающей через сопло 4, определяется частотой собственных колебаний пластины 11 и не зависит от скорости и давления воды. Так же происходит возникновение колебаний в возбудителе колебаний 7 сопла 5. В отличие от нерегулируемого возбудителя колебаний 6 регулируемый возбудитель колебаний 7 снабжен регулирующим винтом 8, вращая который можно изменять рабочую длину упругой пластины 14, защемленной между двумя прижимами 15. В зависимости от угла поворота этих прижимов, создаваемых винтом 8, высота защемления пластины 14 изменяется, выпуклые части прижимов 15 перекатываются по пластине 14, изменяя тем самым рабочую длину упругой пластины 14. Это в свою очередь изменяет собственную частоту колебаний пластины 14 и потока воды, проходящей через сопло 5. В результате взаимодействия двух различных частот, создаваемых в жидкой среде концевого делителя фаз 2 возбудителями 6 и 7, возникают биения вследствие разности фаз между двумя колебаниями с различными частотами, которые изменяются так, что оба колебания оказываются в какой-то момент времени в одинаковой фазе, через некоторое время - в противофазе, затем снова в фазе и т.д. Если A1 и A2 - амплитуды двух накладывающихся колебаний, то при одинаковых фазах колебаний амплитуда результирующего колебания достигает наибольшего значения A1+A2, а когда фазы колебаний противоположны, амплитуда результирующего колебания падает до наименьшего значения А12. В простейшем случае, когда амплитуды обоих колебаний равны, их сумма достигает 2A при одинаковых фазах колебаний и падает до нуля, когда они противоположны по фазе. Результат наложения колебаний можно записать в виде:

,

где ω1 и ω2 - соответственно угловые частоты двух накладывающихся гармонических колебаний (начальные фазы обоих колебаний принимаются равными нулю, т.к. они не играют роли в образовании биений; играет роль только разность фаз между обоими колебаниями, которая все время меняется от 0 до 2π). По мере сближения частот ω1 и ω2 частота биений уменьшается, исчезая при ω1→ω2 («нулевые» биения»).

Например, нерегулируемый возбудитель колебаний 6 настроен на частоту 500 Гц, а возбудитель 7 может изменять свою частоту в диапазоне от 420 до 500 Гц. Тогда при наложении двух частот колебаний, возбуждаемых в жидкой среде концевого делителя фаз 2, частота биений может изменяться от 80 Гц до 0 (при равенстве частот обоих возбудителей - 6 и 7), а амплитуда равна сумме амплитуд колебаний обоих источников акустического сигнала.

Такой режим акустического воздействия на эмульсию дает возможность расширить частотный диапазон и повысить амплитуду колебаний, что увеличивает эффект разрушения бронирующих оболочек водонефтяной эмульсии.

Для усиления эффекта акустического воздействия применяется сопловой аппарат возбудителя колебаний 3 (фиг. 1). В соплах 4 и 5 происходит непрерывное увеличение скорости ν жидкости в направлении течения - от начального значения ν0 во входном сечении сопла до наибольшей скорости ν=νa на выходе. В силу закона сохранения энергии одновременно с ростом скорости ν в соплах происходит непрерывное падение давления и температуры от их начальных значений p0 и T0 до наименьших значений pa, Ta в выходном сечении. Таким образом, для реализации течения в сопле необходим некоторый перепад давления, т.е. выполнение условия p0>pa. При увеличении T0 скорость во всех сечениях сопла возрастает в связи с ростом начальной потенциальной энергии. Пока скорость течения невелика, малы и соответствующие изменения давления и температуры в сопле, поэтому свойство сжимаемости (способность жидкости или газа изменять свой объем под действием перепада давления или изменения температуры) еще не проявляется и изменением плотности среды ρ в направлении течения можно пренебречь, считая ее постоянной. В этих условиях для непрерывного увеличения скорости среды сопло должно иметь сужающуюся форму, т.к. в силу уравнения неразрывности ρνF=const площадь F поперечного сечения сопла должна уменьшаться обратно пропорционально росту скорости. Исходя из этого выбирается дозвуковая сужающаяся форма сопел 4 и 5 (фиг. 1).

По сравнению с прототипом предлагаемое техническое решение обладает преимуществами:

- повышенным воздействием на бронирующие оболочки эмульсии за счет суммарной амплитуды двух возбудителей колебаний;

- расширением частотного диапазона колебаний за счет применения биений и изменения их частоты путем регулирования рабочей длины одного из двух возбудителей колебаний;

- упрощением узла разрушения бронирующих оболочек в связи с применением дозвукового сопла, которое конструктивно и технологически просто для реализации.

Установка подготовки продукции скважин, включающая подводящий трубопровод, устройство подогрева, узел разрушения бронирующих оболочек, соединенный с концевым делителем фаз, трехфазный сепаратор с линией отвода воды, нефтяную и водяную буферные емкости, линию выхода воды, соединенную посредством кустовой насосной станции с входом узла разрушения бронирующих оболочек, отличающаяся тем, что концевой делитель фаз снабжен двумя дозвуковыми соплами с возбудителями акустических колебаний в виде упругих пластин, закрепленных на соплах поперек потока воды, первый из которых с постоянной настройкой, а второй - с возможностью изменения длины активной части, при этом сопла соединены с кустовой насосной станцией патрубком.
УСТАНОВКА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПРОДУКЦИИ СКВАЖИН
УСТАНОВКА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПРОДУКЦИИ СКВАЖИН
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 191.
10.01.2014
№216.012.94dc

Скважинная насосная установка для одновременно-раздельной добычи нефти

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть применено при одновременно-раздельной эксплуатации скважин, оборудованных электроцентробежными или штанговыми насосами. Скважинная насосная установка включает погружной насос, патрубок, подвешенный снизу к электродвигателю, имеющий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002503802
Дата охранного документа: 10.01.2014
20.06.2016
№217.015.0529

Двенадцатиступенчатая коробка передач

Изобретение относится к коробкам передач. 12-ступенчатая коробка передач содержит картер с промежуточной стенкой, с размещенными в нем входным, выходным и промежуточным валами. Входной и выходной валы установлены соосно, а промежуточный вал установлен параллельно этим валам. Наконечник...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002587281
Дата охранного документа: 20.06.2016
20.04.2016
№216.015.34b3

Способ нагнетания газа и жидкости в скважину и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к технике нагнетания газа и жидкости в продуктивный пласт насосом для поддержания пластового давления. Способ нагнетания газа и жидкости в скважину насосом, снабженным всасывающим и нагнетательным клапанами, заключается во вводе газожидкостной смеси с заданным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002581288
Дата охранного документа: 20.04.2016
20.04.2016
№216.015.36f4

Компрессорная установка для сжатия газов

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к компрессорной технике, и может быть использовано для нагнетания газа под высоким давлением. Компрессорная установка содержит по крайней мере два многоступенчатых компрессора, зоны низкого давления и зоны высокого давления которых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002581292
Дата охранного документа: 20.04.2016
10.06.2016
№216.015.4640

Способ заканчивания нефтяной малодебитной скважины

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к способу заканчивания нефтяных малодебитных скважин с открытым забоем. Технический результат - сохранение устойчивости стенок ствола скважины и повышение дебитов нефти малодебитной скважины. По способу осуществляют бурение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002586337
Дата охранного документа: 10.06.2016
20.08.2016
№216.015.4cbd

Двухдисковая параллельная трубопроводная задвижка

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к устройству параллельной трубопроводной задвижки с выдвижным шпинделем, и может применяться в качестве оборудования трубопроводов различного назначения. Задвижка состоит из корпуса 1 со щеками 2, выдвижного шпинделя 3, прикрепленного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002594542
Дата охранного документа: 20.08.2016
20.08.2016
№216.015.4d20

Зубная нить с растительным пигментом

Изобретение относится к области медицинской техники и предназначено для использования в стоматологии, для ежедневного ухода за зубами, для удаления остатков пищи из межзубного пространства и зубного налета, для профилактики гингивита. Зубная нить состоит из крученой или некрученой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595003
Дата охранного документа: 20.08.2016
27.08.2016
№216.015.4d97

Погружное фильтрокомпенсирующее устройство

Изобретение относится к области электротехники и внутрискважинному оборудованию, а именно может быть использовано для компенсаций реактивной мощности погружных электродвигателей установок электроцентробежных насосов. Сущность изобретения: погружное фильтрокомпенсирующее устройство содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595256
Дата охранного документа: 27.08.2016
20.08.2016
№216.015.4df0

Способ анодирования алюминия и его сплавов

Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано для создания износостойких покрытий на трущихся поверхностях деталей машин в машиностроительной, металлообрабатывающей, станкостроительной и других отраслях промышленности. Способ включает анодирование на постоянном токе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595167
Дата охранного документа: 20.08.2016
20.08.2016
№216.015.4e08

Балансирная диагональная подвеска

Изобретение относится к подвеске колес автомобилей, имеющих три и более моста. Балансирная подвеска содержит на каждое колесо по два продольных направляющих рычага с опорами качания, расположенными одна на опорном диске колеса, другая - между колесами рядом расположенных мостов автомобиля....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595208
Дата охранного документа: 20.08.2016
Показаны записи 1-10 из 83.
20.06.2016
№217.015.0529

Двенадцатиступенчатая коробка передач

Изобретение относится к коробкам передач. 12-ступенчатая коробка передач содержит картер с промежуточной стенкой, с размещенными в нем входным, выходным и промежуточным валами. Входной и выходной валы установлены соосно, а промежуточный вал установлен параллельно этим валам. Наконечник...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002587281
Дата охранного документа: 20.06.2016
20.04.2016
№216.015.34b3

Способ нагнетания газа и жидкости в скважину и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к технике нагнетания газа и жидкости в продуктивный пласт насосом для поддержания пластового давления. Способ нагнетания газа и жидкости в скважину насосом, снабженным всасывающим и нагнетательным клапанами, заключается во вводе газожидкостной смеси с заданным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002581288
Дата охранного документа: 20.04.2016
20.04.2016
№216.015.36f4

Компрессорная установка для сжатия газов

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к компрессорной технике, и может быть использовано для нагнетания газа под высоким давлением. Компрессорная установка содержит по крайней мере два многоступенчатых компрессора, зоны низкого давления и зоны высокого давления которых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002581292
Дата охранного документа: 20.04.2016
10.06.2016
№216.015.4640

Способ заканчивания нефтяной малодебитной скважины

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к способу заканчивания нефтяных малодебитных скважин с открытым забоем. Технический результат - сохранение устойчивости стенок ствола скважины и повышение дебитов нефти малодебитной скважины. По способу осуществляют бурение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002586337
Дата охранного документа: 10.06.2016
20.08.2016
№216.015.4cbd

Двухдисковая параллельная трубопроводная задвижка

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к устройству параллельной трубопроводной задвижки с выдвижным шпинделем, и может применяться в качестве оборудования трубопроводов различного назначения. Задвижка состоит из корпуса 1 со щеками 2, выдвижного шпинделя 3, прикрепленного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002594542
Дата охранного документа: 20.08.2016
20.08.2016
№216.015.4d20

Зубная нить с растительным пигментом

Изобретение относится к области медицинской техники и предназначено для использования в стоматологии, для ежедневного ухода за зубами, для удаления остатков пищи из межзубного пространства и зубного налета, для профилактики гингивита. Зубная нить состоит из крученой или некрученой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595003
Дата охранного документа: 20.08.2016
27.08.2016
№216.015.4d97

Погружное фильтрокомпенсирующее устройство

Изобретение относится к области электротехники и внутрискважинному оборудованию, а именно может быть использовано для компенсаций реактивной мощности погружных электродвигателей установок электроцентробежных насосов. Сущность изобретения: погружное фильтрокомпенсирующее устройство содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595256
Дата охранного документа: 27.08.2016
20.08.2016
№216.015.4df0

Способ анодирования алюминия и его сплавов

Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано для создания износостойких покрытий на трущихся поверхностях деталей машин в машиностроительной, металлообрабатывающей, станкостроительной и других отраслях промышленности. Способ включает анодирование на постоянном токе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595167
Дата охранного документа: 20.08.2016
20.08.2016
№216.015.4e08

Балансирная диагональная подвеска

Изобретение относится к подвеске колес автомобилей, имеющих три и более моста. Балансирная подвеска содержит на каждое колесо по два продольных направляющих рычага с опорами качания, расположенными одна на опорном диске колеса, другая - между колесами рядом расположенных мостов автомобиля....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595208
Дата охранного документа: 20.08.2016
27.08.2016
№216.015.4f34

Система обогрева трубопроводов

Изобретение относится к технике нагрева с помощью электромагнитных микро- и радиоволн, а именно может быть использовано для нагрева трубопроводов в различных отраслях народного хозяйства и техники, а также для защиты от замерзания продуктов, протекающих внутри трубопроводов. Система обогрева...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595257
Дата охранного документа: 27.08.2016
+ добавить свой РИД