06.12.2019
219.017.ea19

КОМПРЕССОРНАЯ УСТАНОВКА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области компрессорных машин и может быть использовано при добыче нефти и газа на суше или на море, в том числе для реализации газлифтного метода для удаления воды из газовых скважин. Компрессорная установка содержит рабочую камеру, выполненную в виде газожидкостного сепаратора, жидкостный насос и эжектор. Сопло эжектора гидравлически связано с жидкостным насосом. Вход камеры смешения эжектора связан через всасывающий газовый клапан с газопроводом низкого давления, а выход камеры смешения эжектора подключен посредством перепускного трубопровода к верхней части газожидкостного сепаратора, выход которого по газу подсоединен через нагнетательный газовый клапан к газопроводу высокого давления, а выход по жидкости гидравлически связан с входным каналом турбогенератора, выходной канал которого сообщается через регулируемую задвижку с источником рабочей жидкости, к которому подключен вход жидкостного насоса. Достигаемый технический результат заключается в обеспечении поддержания стабильной нагрузки на жидкостный насос при переменном расходе на выходе по жидкости газожидкостного сепаратора и выработке энергии за счет исключения переходных процессов работы жидкостного насоса. 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области компрессорных машин и может быть использовано при добыче нефти и газа на суше или на море, в том числе для реализации газлифтного метода для удаления воды из газовых скважин.

Известна компрессорная установка, содержащая рабочую камеру, сообщающуюся с жидкостным насосом, эжектор, перепускное распределительное устройство, всасывающий газовый клапан, который отделяет полость рабочей камеры и газопровода высокого давления от газопровода низкого давления (RU 2154749, 2000 г.).

Недостатком указанного устройства является низкая энергетическая эффективность рабочего процесса при сжатии газа, поскольку при заполнении газом рабочей камеры мощность жидкостного насоса и приводного двигателя значительно ниже, чем при вытеснении газа в газопровод высокого давления, что сопровождается неравномерной загрузкой двигателя. Указанное обстоятельство негативно отражается на эффективности самого рабочего процесса при сжатии и перекачке газа. Кроме того, из-за неравномерной загрузки установленная мощность двигателя к насосу должна быть увеличена.

Из известных технических решений наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является компрессорная установка, содержащая рабочую камеру, выполненную в виде газо-жидкостного сепаратора, жидкостной насос и эжектор, при этом сопло эжектора гидравлически связано с реверсивным жидкостным насосом, вход камеры смешения эжектора связан через всасывающий газовый клапан с газопроводом низкого давления, а выход камеры смешения эжектора подключен посредством перепускного трубопровода к верхней части газо-жидкостного сепаратора, выход которого по газу подсоединен через нагнетательный газовый клапан к газопроводу высокого давления, а выход по жидкости подключен к источнику рабочей жидкости (RU 2680021,2019 г.).

Недостатком указанного устройства является относительно узкий рабочий диапазон давления газа на входе в компрессорную установку. Поскольку давление газа должно быть меньше, чем давление в источнике рабочей жидкости, и сам источник рабочей жидкости должен подбираться с учетом данного требования. Кроме того, циклические переключения реверсивного жидкостного насоса сопровождаются снижением энергетической эффективности компрессорной установки в целом, из-за наличия переходных процессов при смене режима работы жидкостного насоса.

Технической проблемой, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является расширение рабочего диапазона давления газа на входе в компрессорную установку и повышение ее энергетической эффективности.

Указанная проблема решается тем, что компрессорная установка, содержит рабочую камеру, выполненную в виде газо-жидкостного сепаратора, жидкостной насос и эжектор, при этом сопло эжектора гидравлически связано с жидкостным насосом, вход камеры смешения эжектора связан через всасывающий газовый клапан с газопроводом низкого давления, а выход камеры смешения эжектора подключен посредством перепускного трубопровода к верхней части газо-жидкостного сепаратора, выход которого по газу подсоединен через нагнетательный газовый клапан к газопроводу высокого давления, а выход по жидкости гидравлически связан с входным каналом турбогенератора, выходной канал которого сообщается через регулируемую задвижку с источником рабочей жидкости, к которому подключен вход жидкостного насоса.

Достигаемый технический результат заключается в обеспечении поддержания стабильной нагрузки на жидкостной насос при переменном расходе на выходе по жидкости газо-жидкостного сепаратора и выработке энергии за счет исключения переходных процессов работы жидкостного насоса.

Сущность изобретения поясняется фиг. 1, на которой представлена схема заявляемой компрессорной установки.

Компрессорная установка содержит рабочую камеру 1 и эжектор с камерой смешения 2, подключенные к жидкостному насосу 3, перепускной трубопровод 4, всасывающий газовый клапан 5 и нагнетательный газовый клапан 6, которые отделяют полость рабочей камеры 1 от газопровода низкого давления 7 и газопровода высокого давления 8, соответственно. Рабочая камера 1 выполнена в виде газо-жидкостного сепаратора. Камера смешения 2 эжектора сообщается с жидкостным насосом 3 через сопло 9 эжектора. Вход жидкостного насоса 3 гидравлически связан с источником рабочей жидкости 10. Жидкостной насос 3 может быть подключен к электроприводу 11. Вход в камеру смешения 2 эжектора связан через всасывающий газовый клапан 5 с газопроводом низкого давления 7. Перепускной трубопровод 4 связывает выход камеры смешения 2 эжектора с верхней частью газо-жидкостного сепаратора 1. В верхней части газо-жидкостного сепаратора 1 размещен нагнетательный газовый клапан 6, отделяющий газо-жидкостной сепаратор 1 от газопровода высокого давления 8.

В нижней части газожидкостный сепаратор 1 гидравлически связан с входным каналом 12 турбогенератора 13, а его выходной канал 14 сообщается с источником рабочей жидкости 10 через регулируемую задвижку 15.

В качестве источника рабочей жидкости 10 может быть использован трубопровод, через который постоянно циркулирует рабочая жидкость, как показано на фиг. 1. Верхняя часть газо-жидкостного сепаратора 1 заполнена газом, нижняя часть газожидкостного сепаратора 1 заполнена рабочей жидкостью, на фиг. 1 показана граница раздела 16 между газообразной фазой и жидкой фазой.

Компрессорная установка работает следующим образом.

Жидкостной насос 3 подает рабочую жидкость в сопло 9 эжектора. За счет энергии струи жидкости на входе камеры смешения 2 эжектора понижается давление и в камеру смешения 2 поступает газ из газопровода низкого давления 7 через открытый всасывающий газовый клапан 5. На выходе камеры смешения 2 эжектора повышается давление в потоке смеси жидкости и газа за счет преобразования кинетической энергии жидкости в потенциальную энергию, что сопровождается повышением давления при понижении скорости течения газожидкостного потока. Через перепускной трубопровод 4 сжатый газ вместе с жидкостью поступает в рабочую камеру 1, где реализуется процесс сепарации с разделением газожидкостной смеси на жидкую и газовую фазу. Жидкость скапливается в нижней части рабочей камеры 1, а газ в верхней части, как в известных гравитационных сепараторах. Сжатый газ накапливается в верхней части рабочей камеры 1, что приводит к смещению границы раздела 16 в направлении сверху вниз. При этом жидкость из рабочей камеры 1 вытесняется и поступает во входной канал 12 турбогенератора 13. Турбогенератор 13 обеспечивает преобразование гидравлической энергии потока жидкости в электрическую энергию, которая далее передается потребителю. После прохода через турбогенератор 13 жидкость поступает в его выходной канал 14, и далее через открытую регулируемую задвижку 15 направляется в трубопровод 10. Таким образом, обеспечивается выработка энергии за счет рационального использования гидравлической энергии потока жидкости при заполнении рабочей камеры 1 газом.

Когда граница раздела 16 приблизится к нижнему концу рабочей камеры 1, поступит управляющий сигнал на закрытие регулируемой задвижки 15. При этом сжатый газ вместе с жидкостью продолжает поступать в рабочую камеру 1 через перепускной трубопровод 4, где продолжается процесс сепарации с разделением газожидкостной смеси на жидкую и газовую фазу. Жидкость скапливается в нижней части рабочей камеры 1, а газ в верхней части. Поскольку запорно-регулирующее устройство 15 закрыто, а жидкость поступает в рабочую камеру 1, будет происходить смещение границы раздела 16 в направлении снизу верх. Это приведет к увеличению давления газа в рабочей камере 1. При нарастании давления закроется всасывающий газовый клапан 5, при этом жидкость продолжит поступать в рабочую камеру 1 через перепускной трубопровод 4. При дальнейшем смещении границы раздела 16 вверх наступит момент, когда давление в рабочей камере 1 сравняется с давлением в газопроводе высокого давления 8. Такое выравнивание давления приведет к открытию нагнетательного газового клапана 6. При дальнейшем смещении границы раздела 16 вверх сжатый газ из рабочей камеры 1 вытесняется в газопровод высокого давления 8 через открытый нагнетательный газовый клапан 6. После завершения цикла вытеснения газа поступит сигнал на регулируемую задвижку 15 для ее открытия. Цикл повторяется.

При использовании заявляемого изобретения давление газа может быть меньше, чем давление в источнике рабочей жидкости, но может быть и больше, чем давление в источнике рабочей жидкости. Обеспечивается более широкий рабочий диапазон для давления газа на входе в компрессорную установку.

Преимуществом заявляемого устройства является повышение энергетической эффективности рабочего процесса компрессорной установки, поскольку при заполнении газом рабочей камеры 1 рационально используется энергия потока жидкости за счет установки турбогенератора 13, что сопровождается выработкой электрической энергии. Кроме того, за счет использования эжекторного процесса при сжатии и вытеснении газа из рабочей камеры 1 обеспечивается расширение области работы эжектора 2. При этом обеспечивается снижение колебаний мощности жидкостного насоса 3 и приводного двигателя электропривода 11, что конечном итоге сопровождается более равномерной загрузкой электродвигателя на протяжении всего рабочего цикла и позитивно отражается на эффективности самого рабочего процесса при сжатии и перекачке газа.

Таким образом, предлагаемое изобретение обеспечивает расширение рабочего диапазона давления газа на входе в компрессорную установку с одновременным повышением ее энергетической эффективности.

Компрессорная установка, характеризующаяся тем, что она содержит рабочую камеру, выполненную в виде газожидкостного сепаратора, жидкостный насос и эжектор, при этом сопло эжектора гидравлически связано с жидкостным насосом, вход камеры смешения эжектора связан через всасывающий газовый клапан с газопроводом низкого давления, а выход камеры смешения эжектора подключен посредством перепускного трубопровода к верхней части газожидкостного сепаратора, выход которого по газу подсоединен через нагнетательный газовый клапан к газопроводу высокого давления, а выход по жидкости гидравлически связан с входным каналом турбогенератора, выходной канал которого сообщается через регулируемую задвижку с источником рабочей жидкости, к которому подключен вход жидкостного насоса.
КОМПРЕССОРНАЯ УСТАНОВКА
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 40.
16.02.2019
№219.016.bb0b

Способ вытеснения газа из выводимого в ремонт участка магистрального газопровода и система для его осуществления

Группа изобретений относится к области эксплуатации и ремонта действующих магистральных газопроводов и может быть использована для вытеснения газа из участка действующего газопровода перед выводом его в ремонт. В действующий магистральный газопровод через камеру запуска запассовывают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002680014
Дата охранного документа: 14.02.2019
16.02.2019
№219.016.bb0f

Компрессорная установка

Изобретение относится к области компрессорных машин и может быть использовано при добыче нефти и газа на суше или на море, в том числе для реализации газлифтного метода для удаления воды из газовых скважин. Установка содержит рабочую камеру, выполненную в виде газожидкостного сепаратора,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002680021
Дата охранного документа: 14.02.2019
16.02.2019
№219.016.bb11

Компрессорная установка

Изобретение относится к области компрессорных машин и может быть использовано при добыче нефти и газа. Установка содержит рабочие камеры высокого и низкого давления, выполненные в виде частично заполненных жидкостью подземных вертикальных емкостей с устьевыми головками. Всасывающий и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002680028
Дата охранного документа: 14.02.2019
29.03.2019
№219.016.ecf2

Низкотемпературная пластичная смазка

Изобретение относится к созданию низкотемпературной пластичной смазки, которая может быть использована в механизмах различного назначения, работающих при температуре от минус 60°С. Сущность: низкотемпературная пластичная смазка содержит, мас.%: загуститель 11,0-15,0, антиокислитель аминного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002682881
Дата охранного документа: 22.03.2019
29.05.2019
№219.017.624a

Установка для производства биотоплива

Изобретение относится к установке получения биотоплива из природных источников сырья. Установка для производства биотоплива характеризуется тем, что она содержит камеру предварительной обработки исходного сырья с установленными в ней мешалкой и источником светового излучения и с линиями ввода...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002689325
Дата охранного документа: 27.05.2019
31.05.2019
№219.017.71a4

Способ получения мембран для ультрафильтрации водных сред

Изобретение относится к мембранной технологии и может найти применение для очистки и разделения воды и водных растворов. Способ получения мембран для ультрафильтрации водных сред, заключающийся в том, что формование пористой полимерной мембраны осуществляют посредством использования...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002689595
Дата охранного документа: 28.05.2019
14.06.2019
№219.017.8314

Способ получения фильтрующего материала

Изобретение относится к области фильтрующих материалов для использования в пищевой, химической, фармацевтической отраслях промышленности и касается способа получения фильтрующего материала. Проводят диспергирование целлюлозосодержащего сырья в водном растворе щелочи, затем замораживания...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002691369
Дата охранного документа: 11.06.2019
20.06.2019
№219.017.8ca8

Способ получения композиции для ликвидации нефтеразливов

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано для ликвидации нефтеразливов при добыче, транспортировке и хранении углеводородного сырья и продуктов его переработки. Способ получения композиции для ликвидации нефтеразливов включает контактирование твердого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002691716
Дата охранного документа: 17.06.2019
26.06.2019
№219.017.9250

Способ получения радиационно-сшитого полимерного материала

Изобретение относится к способам получения полимерных материалов на основе целлюлозы путем прививки мономеров под действием ионизирующих излучений и может быть использовано при изготовлении упаковочных материалов, окрашенных синтетических и полусинтетических текстильных материалов. Способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002692388
Дата охранного документа: 24.06.2019
26.06.2019
№219.017.92d1

Способ получения целлюлозосодержащего геля

Изобретение относится к способам получения композиций в виде гелей, содержащих наноразмерную целлюлозу, и может быть использовано в целлюлозно-бумажной, текстильной, химической, пищевой отраслях промышленности. Способ получения целлюлозосодержащего геля, включающий кислотную и окислительную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002692349
Дата охранного документа: 24.06.2019
Показаны записи 1-10 из 11.
20.02.2015
№216.013.296a

Способ увеличения нефтеотдачи пластов путем нагнетания водогазовой смеси

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и, в частности, к разработке месторождений посредством закачки воды и газа в нагнетательные скважины и извлечения нефти через добывающие. Технический результат - упрощение технологии при одновременном снижении затрат на ее осуществление...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542059
Дата охранного документа: 20.02.2015
13.02.2018
№218.016.225d

Скважинное оборудование для обработки призабойной зоны пласта

Изобретение относится к области добычи нефти и газа и может быть использовано при добыче сланцевой нефти с применением технологии гидравлического разрыва пласта. Скважинное оборудование для обработки призабойной зоны пласта состоит из струйного насоса, колонны насосно-компрессорных труб (НКТ),...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002642198
Дата охранного документа: 24.01.2018
06.12.2018
№218.016.a437

Насосно-эжекторная установка для эксплуатации скважин

Изобретение относится к области добычи нефти и газа и может быть использовано при разработке инновационных технологий добычи нефти и газа из обводненных скважин на месторождениях с трудноизвлекаемыми и нетрадиционными запасами углеводородов. Технический результат - интенсификация добычи...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002674042
Дата охранного документа: 04.12.2018
16.02.2019
№219.016.bb0f

Компрессорная установка

Изобретение относится к области компрессорных машин и может быть использовано при добыче нефти и газа на суше или на море, в том числе для реализации газлифтного метода для удаления воды из газовых скважин. Установка содержит рабочую камеру, выполненную в виде газожидкостного сепаратора,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002680021
Дата охранного документа: 14.02.2019
16.02.2019
№219.016.bb11

Компрессорная установка

Изобретение относится к области компрессорных машин и может быть использовано при добыче нефти и газа. Установка содержит рабочие камеры высокого и низкого давления, выполненные в виде частично заполненных жидкостью подземных вертикальных емкостей с устьевыми головками. Всасывающий и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002680028
Дата охранного документа: 14.02.2019
30.03.2019
№219.016.f9ad

Способ подъема неоднородной многофазной продукции из скважины и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к области нефтяной и газовой промышленности и может быть использована при добыче углеводородов из скважин при интенсивном притоке в скважину воды с песком. Способ подъема неоднородной многофазной продукции из скважины при помощи устройства включает откачку продукции...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002683463
Дата охранного документа: 28.03.2019
27.04.2019
№219.017.3cc2

Фильтрационная установка для физического моделирования процессов вытеснения нефти

Изобретение относится к исследованию фильтрационно-емкостных свойств горных пород и может быть использовано в научно-исследовательских целях для моделирования фильтрационных процессов и прогнозирования коэффициентов вытеснения нефти при проектировании систем разработки конкретного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002686139
Дата охранного документа: 24.04.2019
03.07.2019
№219.017.a43e

Погружная насосная установка

Изобретение относится к установкам для добычи нефти из скважин погружными насосами одновременно из нескольких продуктивных пластов. Погружная насосная установка включает электродвигатель (1), центробежный насос (3) и подпорный струйный насос (2). Сопло (16) насоса (2) через патрубок сообщено с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002693119
Дата охранного документа: 01.07.2019
17.10.2019
№219.017.d6bc

Компрессорная установка

Изобретение относится к области компрессорных машин и может быть использовано при добыче нефти и газа. Компрессорная установка содержит рабочую камеру, выполненную в виде газожидкостного сепаратора, реверсивный жидкостной насос и эжектор. Сопло эжектора гидравлически связано через обратный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002702952
Дата охранного документа: 14.10.2019
23.02.2020
№220.018.04f9

Компрессорная установка

Изобретение относится к области компрессорных машин и может быть использовано при добыче нефти и газа на суше или на море, в том числе для реализации газлифтного метода для удаления воды из газовых скважин. Установка содержит рабочую камеру, выполненную в виде газожидкостного сепаратора,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002714989
Дата охранного документа: 21.02.2020
+ добавить свой РИД