[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2485453C2 - Method to determine working parameters of gas-liquid flow in pipeline and device for its realisation - Google Patents

Method to determine working parameters of gas-liquid flow in pipeline and device for its realisation Download PDF

Info

Publication number
RU2485453C2
RU2485453C2 RU2009135593/05A RU2009135593A RU2485453C2 RU 2485453 C2 RU2485453 C2 RU 2485453C2 RU 2009135593/05 A RU2009135593/05 A RU 2009135593/05A RU 2009135593 A RU2009135593 A RU 2009135593A RU 2485453 C2 RU2485453 C2 RU 2485453C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
flow
pipeline
parameters
section
liquid
Prior art date
Application number
RU2009135593/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009135593A (en
Inventor
Михаил Семенович Немиров
Ильдар Ринатович Вальшин
Айнарс Ринатович Вальшин
Дмитрий Александрович Олефиренко
Рустем Радикович Нурмухаметов
Original Assignee
Ильдар Ринатович Вальшин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ильдар Ринатович Вальшин filed Critical Ильдар Ринатович Вальшин
Priority to RU2009135593/05A priority Critical patent/RU2485453C2/en
Publication of RU2009135593A publication Critical patent/RU2009135593A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2485453C2 publication Critical patent/RU2485453C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Measuring Volume Flow (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

FIELD: measurement equipment.
SUBSTANCE: gas-liquid flow is sent via a pipeline and its section, on which a device is installed to measure flow parameters and/or a sampling device, and flow parameters are defined using these devices, or a sample is taken for analysis. Besides, in the section of the pipeline upstream the device of parameter measurement by flow or composition of the flow or the sampling device, pressure is increased. The device represents a section in the pipeline for separation of the flow into gas and liquid at the specified pressure with further separate transportation of phases by pipeline branching - a section for gas transportation and a section for liquid transportation with the installed device for liquid flow parameters definition or the device of sampling from any phase for further definition of parameters by analysis of sample parameters, combination of these devices. The section in the pipeline, where the flow is separated into gas and liquid phases with pressure of saturated vapours of more than 500 mm of mercury column, and the section in the pipeline, where the device is installed for definition of parameters by the flow or composition of the flow or for sampling, are installed along with the flow downstream the stage of separation at elevations providing for definition of liquid parameters and sampling at the pressure exceeding the pressure of flow separation into phases.
EFFECT: increased efficiency of flow parameters definition and provision of high accuracy with quantitative and qualitative accounting of liquid pumped along a pipeline.
8 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к технологии и технике определения параметров газожидкостного потока в трубопроводе и может найти применение в нефтедобывающей и других отраслях промышленности, где требуется высокая точность определения параметров газожидкостного потока в трубопроводе.The invention relates to a technology and technique for determining the parameters of a gas-liquid flow in a pipeline and can find application in oil and other industries where high accuracy in determining the parameters of a gas-liquid flow in a pipeline is required.

Известен способ для определения параметров газожидкостного потока в трубопроводе, при котором газожидкостный поток пропускают через фильтр (-ы), устройство измерения параметров потока (-а) или по участку (-ам) трубопровода, на котором (-ых) расположен (-ы) средство (-а) измерения параметров потока и (или) устройство для отбора пробы для последующего определения параметров потока путем анализа параметров пробы, осуществляют анализ параметров потока [1].A known method for determining the parameters of a gas-liquid flow in a pipeline, in which a gas-liquid flow is passed through a filter (s), a device for measuring flow parameters (s) or along a section (s) of a pipeline on which (s) is located means (s) for measuring flow parameters and (or) a device for sampling for subsequent determination of flow parameters by analyzing sample parameters, analyze flow parameters [1].

Известно устройство для реализации данного способа, представляющее собой участок трубопровода, на котором устанавливают устройство (-а) для определения параметров потока или отбора пробы для последующего определения параметров потока путем анализа параметров пробы [2].A device for implementing this method is known, which is a section of the pipeline on which the device (s) are installed for determining flow parameters or sampling for subsequent determination of flow parameters by analyzing sample parameters [2].

Недостаток известных техники и технологий определения параметров газожидкостного потока в трубопроводе - низкие представительность пробы, точность определения параметров потока устройствами для определения параметров при его расслоении. Невысокие качество пробы и точность определения параметров потока устройствами для определения параметров обусловлены расслоением потока вследствие разности плотностей жидкости и газа, укрупнением частиц газа и включений под воздействием сил Ван-дер-Ваальса и турбулентности потока и воздействия при этом на поток силы гравитации.A disadvantage of the known techniques and technologies for determining the parameters of a gas-liquid flow in a pipeline is the low representativeness of the sample, the accuracy of determining the flow parameters by devices for determining the parameters during its separation. The low quality of the sample and the accuracy of determining the flow parameters by the devices for determining the parameters are due to the stratification of the flow due to the difference in the density of the liquid and gas, the enlargement of gas particles and inclusions under the influence of van der Waals forces and turbulence of the flow and the influence of gravity on the flow.

Известен способ для определения параметров газожидкостного потока в трубопроводе, при котором газожидкостный поток пропускают через перемешивающее устройство, фильтр (-ы), устройство измерения параметров (ы) средство (-а) измерения параметров потока и (или) устройство для отбора пробы для последующего определения параметров потока путем анализа параметров пробы, осуществляют анализ параметров потока [3] (прототип способа).A known method for determining the parameters of a gas-liquid stream in a pipeline, in which a gas-liquid stream is passed through a mixing device, filter (s), a device for measuring parameters (s), means (s) for measuring flow parameters and (or) a device for sampling for subsequent determination flow parameters by analyzing the sample parameters, carry out the analysis of flow parameters [3] (prototype method).

Известно устройство для реализации данного способа, представляющее собой участок трубопровода, на котором устанавливают перемешивающее устройство, фильтр, устройство (-а) для определения параметров потока или отбора пробы для последующего определения параметров потока путем анализа параметров пробы [4] (прототип устройства).A device for implementing this method is known, which is a section of the pipeline on which a mixing device, filter, device (s) are installed for determining flow parameters or sampling for subsequent determination of flow parameters by analyzing sample parameters [4] (prototype device).

Недостаток известных техники и технологий учета газожидкостного потока в трубопроводе - низкие представительность пробы, точность определения параметров потока устройствами для определения параметров при его расслоении. Невысокие качество пробы и точность определения параметров потока устройствами для определения параметров обусловлены расслоением потока на фазы, формированием неоднородности потока, которое происходит вследствие удаленности устройства для определения параметров потока или отбора пробы от перемешивающего устройства, снижением давления в трубопроводе в результате потерь напора потока и интенсификации процесса расслоения потока на фазы вследствие увеличения при этом объема газа.A disadvantage of the known techniques and technologies for accounting for gas-liquid flow in the pipeline is the low representativeness of the sample, the accuracy of determining the flow parameters by devices for determining the parameters during its separation. The low quality of the sample and the accuracy of determining the flow parameters by the devices for determining the parameters are due to the stratification of the flow into phases, the formation of flow heterogeneity, which occurs due to the remoteness of the device for determining flow parameters or sampling from the mixing device, a decrease in pressure in the pipeline as a result of loss of pressure head and process intensification phase separation of the flow due to an increase in gas volume.

Техническим результатом данного изобретения является повышение точности определения параметров газожидкостного потока в трубопроводе.The technical result of this invention is to increase the accuracy of determining the parameters of the gas-liquid flow in the pipeline.

Для достижения технического результата в способе, при котором газожидкостный поток пропускают через трубопровод и его участок (-и), на котором (-ых) установлено (-ы) устройство (-а) измерения параметров потока и (или) устройство для отбора пробы, осуществляют определение параметров потока с использованием этих устройств и (или) отбирают пробу для анализа, согласно изобретению на участке трубопровода перед устройством измерения по расходу или составу потока или устройством для отбора пробы повышают давление, то есть создают дополнительное избыточное давление. При этом при наличии на трубопроводе участка сепарации потока участок трубопровода, на котором установлены устройства, используемые для определения параметров потока по расходу или составу потока, располагают по ходу потока после сепарации, при этом участки располагают относительно друг друга на уровнях, обеспечивающих определение параметров жидкости или отбор пробы при давлении, выше давления сепарации потока на фазы. При этом, в случае пропуска потока через фильтр и осуществления перемешивания потока, перемешивающее устройство устанавливают по ходу потока после фильтра. При этом перемешивание потока осуществляют перемешивающим устройством с площадью проходного сечения большей площади проходного сечения трубопровода на участке перемешивания.To achieve a technical result in a method in which a gas-liquid stream is passed through a pipeline and its section (s) on which (s) a device (s) for measuring flow parameters and / or a device for sampling are installed, carry out the determination of flow parameters using these devices and (or) take a sample for analysis, according to the invention, increase the pressure in the pipeline section in front of the flow meter or flow meter or the sampling device, that is, create an additional daily pressure. In this case, if there is a flow separation section on the pipeline, the pipeline section on which the devices used to determine the flow parameters by flow rate or composition of the flow are installed, are located along the flow after separation, while the sections are located relative to each other at levels providing determination of the liquid parameters or sampling at a pressure above the pressure of separation of the flow into phases. In this case, in the case of the passage of the flow through the filter and the mixing of the flow, the mixing device is installed along the flow after the filter. In this case, the mixing of the flow is carried out by a mixing device with a flow area greater than the flow area of the pipeline at the mixing site.

В заявляемом способе увеличение давления на участке трубопровода, где располагают в различном сочетании или порознь: средство измерения или пробозаборное устройство; средство измерения и пробозаборное устройство; средство измерения; пробозаборное устройство, - то есть независимо от того, какие из указанных устройств размещаем, - позволяет уменьшить разницу плотностей между газовой и жидкой фазами потока и тем самым обеспечить лучшее условие для перемешивания потока под воздействием турбулентности последнего, при этом при любых альтернативных комбинациях применяемых устройств для определения параметров потока. В результате, и (или) отбор пробы, и (или) определение средствами измерения параметров, как из более однородного потока, обеспечит один и тот же технический результат, а именно более точное определение его параметров, - то есть независимо от альтернативных комбинаций операций заявляемого способа для определения параметров потока. Следовательно, благодаря увеличению давления на участке трубопровода, где измеряют параметры потока или отбирают пробу, - а данная операция осуществляется при любом альтернативном признаке, любой комбинации признаков, которая возможна по заявляемому техническому решению, - позволит для заявляемого способа увеличить точность определения количественных и качественных параметров потока по сравнению с определением параметров потока по способу прототип [3], то есть получить один и тот же технический результат при сочетании каждой из альтернативных характеристик одного признака с каждой из альтернативных характеристик других признаков порознь для заявляемого способа. Осуществление же перемешивания потока трубопровода после фильтра и с площадью проходного сечения большим площади проходного сечения трубопровода на участке перемешивания обеспечивает лучшую очистку потока, и, следовательно, способствует меньшему загрязнению устройств, предназначенных для определения параметров потока, а также создает условия при перемешивании, препятствующие выделению газа из потока. Это еще больше увеличивает преимущества заявляемого способа по сравнению с прототипом [3].In the inventive method, the increase in pressure in the pipeline, where they are located in a different combination or separately: a measuring device or sampling device; measuring instrument and sampling device; measuring instrument; the sampling device, that is, regardless of which of these devices we place, allows us to reduce the density difference between the gas and liquid phases of the flow and thereby provide a better condition for mixing the flow under the influence of the turbulence of the latter, while with any alternative combinations of devices used for determine flow parameters. As a result, both (and) sampling, and (or) determination by means of measuring parameters, as from a more uniform flow, will provide the same technical result, namely a more accurate determination of its parameters, that is, regardless of alternative combinations of operations of the claimed a method for determining flow parameters. Therefore, due to the increase in pressure in the pipeline section where the flow parameters are measured or the sample is taken, and this operation is carried out with any alternative feature, any combination of features that is possible according to the claimed technical solution, will allow for the claimed method to increase the accuracy of determining quantitative and qualitative parameters flow compared with the determination of flow parameters by the prototype method [3], that is, to get the same technical result when combining each of the alter the native characteristics of one feature with each of the alternative characteristics of the other features separately for the proposed method. The implementation of the mixing of the pipeline flow after the filter and with an area of the cross-sectional area larger than the area of the pipeline cross-section in the mixing section provides better cleaning of the flow, and, therefore, contributes to less pollution of devices designed to determine the flow parameters, and also creates conditions for mixing that prevent gas evolution from the stream. This further increases the advantages of the proposed method compared to the prototype [3].

Таким образом, осуществление перечисленных операций заявляемого способа позволит по сравнению со способом прототипом [3] повысить точность определения количественных и качественных параметров потока.Thus, the implementation of the above operations of the proposed method will allow, in comparison with the method of the prototype [3] to increase the accuracy of determining the quantitative and qualitative parameters of the flow.

Применение заявляемого способа позволит осуществлять более точный анализ параметров потока как за счет отбора более представительной пробы, так и более точно определять параметры потока средствами измерениями, установленного на трубопроводе.The application of the proposed method will allow a more accurate analysis of the flow parameters due to the selection of a more representative sample, and more accurately determine the flow parameters by means of measurements installed on the pipeline.

Для достижения технического результата при реализации заявляемого способа используют устройство, представляющее собой участок на трубопроводе для сепарации потока на газ и жидкость с последующей раздельной транспортировкой фаз по разветвлению трубопровода, - участок для транспортировки газа и участок для транспортировки жидкости с установленными на них устройством (-ами) для определения параметров потока жидкости и, если требуется, устройство (-а) для отбора пробы из какой-либо фазы для последующего определения параметров путем анализа параметров пробы, согласно изобретению участок на трубопроводе, на котором поток сепарируют на газовую и жидкую фазы с давлением насыщенных паров более 500 мм рт.ст. и участок на трубопроводе, на котором устанавливают устройство (-а) для определения параметров по расходу и составу потока или для отбора пробы, или их комбинацию, размещают по ходу потока после ступени сепарации, при этом на уровнях (высотах), обеспечивающих определение параметров жидкости и отбор пробы при давлении, выше давления сепарации потока на фазы. При этом участок сепарации потока располагают выше участка, где на трубопроводе установлены устройства, применяемые для определения параметров потока или отбора пробы, не менее 7 метров. При этом, при применении на участке устройства учета одной из фаз фильтров и перемешивающего устройства, последнее устанавливают по ходу фазы потока после фильтра, при этом проход перемешивающего устройства выбирают не меньше площади прохода трубопровода для транспортировки соответствующей фазы.To achieve a technical result in the implementation of the proposed method, a device is used, which is a section on the pipeline for separating the flow into gas and liquid, followed by separate transportation of phases by branching the pipeline — a gas transportation section and a liquid transportation section with device (s) installed on them ) to determine the parameters of the fluid flow and, if necessary, the device (s) for sampling from any phase for the subsequent determination of the parameters by analysis and sample parameters according to the invention on the pipe portion, which stream is separated into a gas and a liquid phase with the vapor pressure more than 500 mmHg and the portion on the pipeline on which the device (s) are installed to determine the parameters for the flow rate and composition of the stream or for sampling, or a combination of them, is placed along the stream after the separation stage, while at the levels (heights) that ensure the determination of liquid parameters and sampling at a pressure higher than the phase separation pressure of the stream. In this case, the flow separation section is located above the section where the devices used to determine the flow parameters or sample collection are installed on the pipeline, at least 7 meters. Moreover, when one of the phases of the filters and the mixing device are used in the metering device, the latter is installed along the flow phase after the filter, while the passage of the mixing device is chosen not less than the area of the pipeline passage for transporting the corresponding phase.

Увеличение давления в устройстве на участке трубопровода, на котором производится и/или непрерывное определение параметров потока устройствами для определения параметров потока, и/или отбор пробы устройством для отбора пробы (для определения параметров потока в лабораторных условиях) уменьшает разницу плотностей газовой и жидкой фазы, что особенно важно при давлении насыщенных паров в жидкости более 500 мм рт.ст, когда в потоке возникают условия для выделения свободного газа. Вследствие этого под воздействием турбулентности потока однородность распределения включений в потоке трубопровода выравнивается, точность определяемых устройствами определения параметров повышается, повышается также и представительность отбираемой пробозаборным устройством пробы (для определения параметров потока в лабораторных условиях), то есть заявляемое устройство позволяет получить один и тот же технический результат при сочетании каждой из альтернативных характеристик одного признака с каждой из альтернативных характеристик других признаков порознь для заявляемого устройства. В прототипе-устройстве определение параметров происходит без увеличения давления в трубопроводе по сравнению с давлением сепарации. В результате, из-за неизбежности снижения потерь напора вследствие местных потерь на трение с трубопроводом, внутренних потерь в потоке, давление в трубопроводе падает и определение параметров потока в трубопроводе происходит при меньшем давлении, чем давление сепарации потока на фазы. Снижение давления в потоке приводит к увеличению объема газовой фазы вплоть до выделения из жидкости свободного газа. Следовательно, определение параметров с использованием устройства-прототипа [4], в отличие от заявляемого, будет происходить с большей неоднородностью, а значит, и с меньшей точностью. Следовательно, благодаря осуществлению перечисленных признаков заявляемого устройства, определение параметров потока с использованием заявляемого устройства будет более точным при любых альтернативных комбинациях применяемых устройств для определения параметров потока и обеспечит один и тот же технический результат, нежели с использованием устройства-прототипа [4].The increase in pressure in the device on the pipeline section, where and / or continuous determination of the flow parameters by devices for determining flow parameters, and / or sampling by the device for sampling (to determine flow parameters in laboratory conditions) reduces the difference in the densities of the gas and liquid phases, which is especially important when the pressure of saturated vapors in a liquid is more than 500 mm Hg, when conditions arise in the flow for the liberation of free gas. As a result of this, under the influence of flow turbulence, the homogeneity of the distribution of inclusions in the pipeline flow is leveled, the accuracy of the parameters determined by the devices increases, and the representativeness of the samples taken by the sampling device also increases (for determining the flow parameters in laboratory conditions), that is, the claimed device allows to obtain the same technical the result when combining each of the alternative characteristics of one attribute with each of the alternative nature Stick other attributes apart for the claimed device. In the prototype device, the determination of parameters occurs without increasing the pressure in the pipeline compared to the separation pressure. As a result, due to the inevitability of reducing the pressure loss due to local friction losses with the pipeline, internal losses in the flow, the pressure in the pipeline drops and the determination of flow parameters in the pipeline occurs at a lower pressure than the pressure of separation of the flow into phases. A decrease in pressure in the flow leads to an increase in the volume of the gas phase up to the release of free gas from the liquid. Therefore, the determination of parameters using the prototype device [4], in contrast to the claimed one, will occur with greater heterogeneity, and hence with less accuracy. Therefore, due to the implementation of the listed features of the claimed device, the determination of the flow parameters using the inventive device will be more accurate with any alternative combinations of the devices used to determine the flow parameters and will provide the same technical result than using the prototype device [4].

Как правило, перепад давления после сепарации потока до участка на трубопроводе, где устанавливаются устройства, применяемые (прямо или косвенно) для определения параметров потока, составляет не менее 0,05 МПа. Этому значению давления соответствует разница не менее 7 м по высоте в уровнях расположения участка (секции) сепарации потока и участка трубопровода, на котором установлены устройства для определения параметров потока. Поэтому в заявляемом устройстве выделен этот признак, который необходим для обеспечения преимущества заявляемого устройства перед прототипом [4]. Также, осуществление перемешивания потока трубопровода после фильтра и с площадью проходного сечения перемешивающего устройства большей площади проходного сечения трубопровода на участке перемешивания обеспечивает лучшую очистку потока, и, следовательно, будет способствовать меньшему загрязнению устройств, предназначенных для определения параметров потока, а также создаст условия при перемешивании, препятствующие выделению газа из потока. Это еще больше увеличивает преимущества заявляемого устройства по сравнению с прототипом [4].As a rule, the pressure drop after separation of the flow to the section on the pipeline where the devices used (directly or indirectly) to determine the flow parameters are installed is at least 0.05 MPa. This pressure value corresponds to a difference of at least 7 m in height at the location levels of the flow separation section (s) and the pipeline section on which the devices for determining flow parameters are installed. Therefore, in the inventive device highlighted this feature, which is necessary to ensure the advantages of the claimed device over the prototype [4]. Also, the mixing of the pipeline flow after the filter and with the passage cross-sectional area of the mixing device with a larger cross-sectional area of the pipeline in the mixing section provides better cleaning of the flow, and, therefore, will contribute to less pollution of devices designed to determine flow parameters, as well as create conditions for mixing preventing the release of gas from the stream. This further increases the advantages of the claimed device compared with the prototype [4].

В результате определение параметров потока с использованием заявляемого устройства по сравнению прототипом [4], будет более точным и эффективным.As a result, the determination of flow parameters using the inventive device compared to the prototype [4] will be more accurate and efficient.

Таким образом, благодаря выполнению заявляемого устройства согласно определяющим его признакам им будет осуществляться более точное определение параметров потока, в том числе и по отбираемой пробе (в отличие от устройства-прототипа [4]).Thus, due to the implementation of the inventive device according to its defining features, they will more accurately determine the flow parameters, including the selected sample (in contrast to the prototype device [4]).

Заявляемые способ для определения параметров газожидкостного потока в трубопроводе и устройство для его осуществления из трубопровода могут конкретно применяться, например, на нефтепромыслах - на коммерческих узлах учета нефти.The inventive method for determining the parameters of the gas-liquid flow in the pipeline and a device for its implementation from the pipeline can be specifically applied, for example, in oil fields - at commercial oil metering stations.

Заявляемый способ для определения параметров газожидкостного потока в трубопроводе осуществляется следующим образом.The inventive method for determining the parameters of the gas-liquid flow in the pipeline is as follows.

Газожидкостный поток пропускают через трубопровод и его участок (-и), на котором (-ых) установлено (-ы) устройство (-а) измерения параметров потока и (или) устройство для отбора пробы, осуществляют определение параметров потока с использованием этих устройств и (или) отбирают пробу для анализа, на участке трубопровода перед устройством измерения или устройством для отбора пробы увеличивают давление, то есть создают дополнительное избыточное давление; при этом, в случае пропуска потока через фильтр и осуществления перемешивания потока, перемешивающее устройство устанавливают по ходу потока после фильтра; при этом перемешивание потока осуществляют при увеличении проходных сечений на локальном участке трубопровода и перемешивающего устройства.The gas-liquid flow is passed through the pipeline and its section (s), on which (s) the device (s) for measuring the flow parameters and (or) the device for sampling are installed, the flow parameters are determined using these devices and (or) a sample is taken for analysis, the pressure is increased in the pipeline section in front of the measuring device or sampling device, that is, an additional overpressure is created; in this case, in the case of passing the stream through the filter and performing mixing of the stream, the mixing device is installed along the stream after the filter; wherein the mixing of the flow is carried out with an increase in the flow cross sections in the local section of the pipeline and the mixing device.

Сущность изобретения поясняется чертежом, представленным на фиг.1, - представлена схема определения параметров потока и частный случай заявляемого устройства.The invention is illustrated by the drawing, presented in figure 1, is a diagram of the determination of flow parameters and a special case of the claimed device.

Устройство для определения параметров газожидкостного потока в трубопроводе, фиг.1, включает участок 1 трубопровода для сепарации потока на газ и жидкость; разветвления участка 1 трубопровода, - трубопровод 2 для транспортировки газа и трубопровод 3 для транспортировки жидкости с установленными на них расходомерами 4 и 5 для определения расхода соответственно газа и жидкости; установленные на трубопроводе 3 устройство 6 для отбора пробы жидкости, фильтр 7 и перемешивающее устройство 8; при этом фильтр 7 и перемешивающее устройство 8 установлены последовательно по ходу потока в порядке их перечисления перед устройствами 5 и 6; при этом участок 1 трубопровода для сепарации потока на газ и жидкость и участок 9 трубопровода 3, на котором установлены перечисленные устройства 5-8, размещают на уровнях, перепад высот которых обеспечивает давление на участке 9 трубопровода 3, которое выше давления сепарации потока на газ и жидкость на участке 1 трубопровода.A device for determining the parameters of gas-liquid flow in the pipeline, figure 1, includes a section 1 of the pipeline for separating the flow into gas and liquid; branching of section 1 of the pipeline, - pipeline 2 for transporting gas and pipeline 3 for transporting liquid with flow meters 4 and 5 installed on them to determine the flow rate of gas and liquid, respectively; mounted on the pipeline 3 device 6 for sampling a liquid, a filter 7 and a mixing device 8; wherein the filter 7 and the mixing device 8 are installed sequentially along the flow in the order of their listing in front of devices 5 and 6; while section 1 of the pipeline for separating the flow into gas and liquid and section 9 of the pipeline 3, on which the listed devices 5-8 are installed, are placed at levels whose height difference provides pressure in section 9 of the pipeline 3, which is higher than the pressure of separation of the stream into gas and fluid in section 1 of the pipeline.

Устройство, представленное на фиг.1, предназначено для определения параметров газожидкостного потока в трубопроводе, при этом участок 1 трубопровода предназначен для сепарации - разделения потока на фазы (газ и жидкость) - и раздельного пропуска потоков газа и жидкости соответственно по трубопроводам (направлениям, участкам) 2 и 3. Расходомер 4 служит для определения расхода газа, направляемого в трубопровод 2 после сепарации потока в трубопроводе на участке 1; устройства 7-8, 5-6 соответственно служат для фильтрации, перемешивания, определения расхода жидкости и отбора пробы жидкости из трубопровода 3 на участке 9. Участки 1 и 9 трубопровода расположены на уровнях, которые обеспечивают увеличение давления в трубопроводе 3 на участке 9. При этом устройство для перемешивания жидкости 8 проектируется из условия перемешивания жидкости при проходном сечении устройства 8, которое соответствует или превосходит по площади проходного сечения трубопровода 3.The device shown in Fig. 1 is intended for determining the parameters of a gas-liquid flow in a pipeline, while section 1 of the pipeline is intended for separation - dividing the flow into phases (gas and liquid) - and for separately passing gas and liquid flows through pipelines (directions, sections ) 2 and 3. The flow meter 4 is used to determine the flow rate of gas sent to the pipeline 2 after separation of the flow in the pipeline in section 1; devices 7-8, 5-6, respectively, are used for filtering, mixing, determining the flow rate and sampling the fluid from the pipeline 3 in section 9. Sections 1 and 9 of the pipeline are located at levels that provide an increase in pressure in the pipeline 3 in section 9. When this device for mixing the liquid 8 is designed from the condition of mixing the liquid with the passage section of the device 8, which corresponds or exceeds the area of the passage section of the pipeline 3.

Устройство для определения параметров газожидкостного потока в трубопроводе, фиг.1, работает следующим образом.A device for determining the parameters of gas-liquid flow in the pipeline, figure 1, works as follows.

Газожидкостный поток направляется по трубопроводу на участок 1, где происходит сепарация потока при заданном давлении на газ и жидкость. После сепарации потока на фазы из участка 1 газ направляется по трубопроводу 2, жидкость - по трубопроводу 3, при этом производят определение параметров потока: расход газа через трубопровод 2 определяют расходомером 4, расход жидкости через трубопровод 3 определяют расходомером 5. При этом, перед определением расхода потока жидкости при помощи расходомера 5, поток фильтруют и перемешивают, пропуская его соответственно через фильтр 7 и перемешивающее устройство 8. Дополнительно для определения параметров жидкости из трубопровода 3 отбирают пробу при помощи устройства 6 для отбора пробы жидкости, которую далее направляют на анализ. Ввиду размещения участка 1 трубопровода для сепарации потока на газ и жидкость по отношению к участку 9 трубопровода 3 для транспортировки сепарированной жидкости из условия, что определение параметров сепарированной жидкости с применением устройств 5-8 производится при давлении, большем давления сепарации потока на участке 1 трубопровода, определение параметров сепарированной жидкости не сопровождается выделением остаточного газа в жидкости, а значит, происходит без нарушения работы перемешивающего устройства 8, расходомера 5 и устройства 6 для отбора пробы жидкости. Работа перемешивающего устройства 8 при этом не приводит к образованию свободного газа (после перемешивания) и, как следствие, нарушению работы устройств 5, 6 и 8 в результате того, что отсутствует резкий перепад давления при перемешивании, - обеспечивается благодаря выбору проходного сечения устройства 8 по площади соответствующего или превосходящего площадь проходного сечения трубопровода 3. Таким образом, применение перемешивающего устройства 8 способствует еще более точному определению параметров газожидкостного потока при помощи устройства, фиг.1.The gas-liquid flow is directed through the pipeline to section 1, where the flow is separated at a given pressure for gas and liquid. After separating the flow into phases from section 1, gas is sent through pipeline 2, liquid is transferred through pipeline 3, and the flow parameters are determined: gas flow through pipeline 2 is determined by flow meter 4, liquid flow through pipeline 3 is determined by flow meter 5. Moreover, before determining the flow rate of the liquid using the flow meter 5, the stream is filtered and mixed, passing it through the filter 7 and the mixing device 8, respectively. Additionally, to determine the parameters of the liquid from the pipeline 3, select OCU by the device 6 for taking a liquid sample, which is then sent for analysis. Due to the location of the pipeline section 1 for separating the flow into gas and liquid with respect to the section 9 of the pipeline 3 for transporting the separated liquid, provided that the parameters of the separated liquid are determined using devices 5-8 at a pressure higher than the pressure of the flow separation in the pipeline section 1, the determination of the parameters of the separated liquid is not accompanied by the release of residual gas in the liquid, which means that it occurs without disruption of the mixing device 8, the flow meter 5 and the device Twa 6 for sampling the liquid. The operation of the mixing device 8 does not lead to the formation of free gas (after mixing) and, as a consequence, the malfunctioning of devices 5, 6 and 8 as a result of the absence of a sharp pressure drop during mixing, is ensured by the choice of the passage section of the device 8 according to areas corresponding to or exceeding the cross-sectional area of the pipeline 3. Thus, the use of a mixing device 8 contributes to an even more accurate determination of the parameters of the gas-liquid flow using roystva, 1.

Для испытаний применялось устройство для определения параметров газожидкостного потока в трубопроводе, фиг.1, с приводимыми ниже параметрами.For testing, a device was used to determine the parameters of the gas-liquid flow in the pipeline, figure 1, with the following parameters.

Устройство-прототип [4] было аналогичным заявленному с той разницей, что уровень расположения участка 1 трубопровода и участка 9 трубопровода 3 был одинаковым, а для заявленной технологии - участок 1 был выше участка 9 на 12 м. Газожидкостный поток представлял собой газонефтяную смесь с расходом 11-50 т/час, газосодержание в потоке перед сепарацией (растворенный газ + свободный газ) = 84 м33. Давление в трубопроводе при сепарации на участке 1 составляло 0,5 МПа и было одинаковым для сравниваемых технологий, давление на участке трубопровода на участке 9 для нефти (трубопровод 3) составляло 0,6 МПа для заявляемой технологии и 0,42 МПа для прототипа-технологии [3-4].The prototype device [4] was similar to the one declared with the difference that the location level of section 1 of the pipeline and section 9 of pipeline 3 was the same, and for the claimed technology, section 1 was higher than section 9 by 12 m. The gas-liquid flow was a gas-oil mixture with a flow rate 11-50 t / h, gas content in the stream before separation (dissolved gas + free gas) = 84 m 3 / m 3 . The pressure in the pipeline during separation in section 1 was 0.5 MPa and was the same for the compared technologies, the pressure in the section of the pipeline in section 9 for oil (pipeline 3) was 0.6 MPa for the claimed technology and 0.42 MPa for the prototype technology [3-4].

Если при сравнительных испытаниях расходомер по газу показывал для сравниваемых технологий одинаковые результаты, то расходомер 5 по жидкости с применением известной технологии [3-4] показывал расход нефти более чем на 5% меньше, чем с применением заявляемой технологии, - несмотря на то, что нефть проходила через перемешивающее устройство 8, объем отбираемой нефти через пробозаборное устройство 6 был на 15% меньше, а содержание воды почти на 12% меньше, чем по заявляемой технологии. Поскольку давление по прототипу технологии [4] было меньше, чем давление при сепарации на участке 1 трубопровода, то естественно, что в трубопроводе 3 для прототипа-технологии [3-4] после участка 1 трубопровода продолжал активно выделяться остаточный газ. Наличие газа в потоке нефти с применением прототипа-технологии [3-4] приводит к быстрому расслоению потока и нарушению работы перемешивающего устройства 8, расходомера 5 и устройства 6 для отбора проб жидкости. Данные испытаний наглядно свидетельствуют, что определение параметров газожидкостного потока будет более точным для заявляемой технологии. Таким образом, результаты испытаний подтверждают преимущество заявляемой техники определения параметров газожидкостного потока в трубопроводе по сравнению с прототипом [3-4] - точность учета расхода жидкости обеспечивается за счет устранения газообразования на этапе определения параметров потока вследствие увеличения давления при осуществлении операций, направленных на определение параметров газожидкостного потока в трубопроводе.If during comparative tests the gas meter showed the same results for the compared technologies, then the liquid meter 5 using the known technology [3-4] showed an oil consumption of more than 5% less than using the claimed technology, despite the fact that the oil passed through the mixing device 8, the volume of oil taken through the sampling device 6 was 15% less, and the water content was almost 12% less than by the claimed technology. Since the pressure according to the prototype technology [4] was less than the pressure during separation in section 1 of the pipeline, it is natural that in pipeline 3 for the prototype technology [3-4], residual gas continued to be actively released after section 1 of the pipeline. The presence of gas in the oil flow using the prototype technology [3-4] leads to a rapid separation of the flow and disruption of the mixing device 8, flow meter 5 and device 6 for sampling liquid. The test data clearly demonstrate that the determination of the parameters of the gas-liquid flow will be more accurate for the claimed technology. Thus, the test results confirm the advantage of the claimed technique for determining the parameters of the gas-liquid flow in the pipeline compared to the prototype [3-4] - the accuracy of the calculation of fluid flow is ensured by eliminating gas generation at the stage of determining the flow parameters due to the increase in pressure during operations aimed at determining the parameters gas-liquid flow in the pipeline.

Заявляемый способ отбора для определения параметров газожидкостного потока в трубопроводе и устройство для его осуществления промышленно применимы - необходимое изменение по реконструкции трубопровода может быть проведено силами производственников, обслуживающих трубопроводы и узлы учета газожидкостных потоков в трубопроводах.The inventive selection method for determining the parameters of gas-liquid flow in the pipeline and a device for its implementation are industrially applicable - the necessary change in the reconstruction of the pipeline can be carried out by the manufacturers serving pipelines and metering units of gas-liquid flows in the pipelines.

Источники информацииInformation sources

1. Способ для определения параметров газожидкостного потока в трубопроводе и устройство для его осуществления / ГОСТ 2517-85 с изменением №1, черт.15б.1. A method for determining the parameters of a gas-liquid flow in a pipeline and a device for its implementation / GOST 2517-85 with a change No. 1, Fig. 15b.

2. Устройство для определения параметров газожидкостного потока в трубопроводе отбора проб жидкости из трубопровода / ГОСТ 2517-85 с изменением №1, черт.15б.2. Device for determining the parameters of gas-liquid flow in the pipeline for sampling liquid from the pipeline / GOST 2517-85 with a change No. 1, Fig. 15b.

3. Способ для определения параметров газожидкостного потока в трубопроводе и устройство для его осуществления / В.П.Тронов, Промысловая подготовка нефти. М., Изд-во «Недра», Рис.1а, с.14.3. A method for determining the parameters of a gas-liquid flow in a pipeline and a device for its implementation / V.P. Tronov, Oil Field Processing. M., Publishing House "Nedra", Fig.1a, p.14.

4. Устройство для определения параметров газожидкостного потока в трубопроводе отбора проб жидкости из трубопровода. / В.П.Тронов, Промысловая подготовка нефти. М., Изд-во «Недра», Рис.1а, с.14.4. Device for determining the parameters of a gas-liquid flow in a pipeline for sampling liquid from a pipeline. / V.P. Tronov, Oil Field Preparation. M., Publishing House "Nedra", Fig.1a, p.14.

Claims (8)

1. Способ для определения параметров газожидкостного потока в трубопроводе, при котором газожидкостный поток пропускают через трубопровод и его участок, на котором установлено устройство измерения параметров потока и/или устройство для отбора пробы, осуществляют определение параметров потока с использованием этих устройств или отбирают пробу для анализа, отличающийся тем, что на участке трубопровода перед устройством измерения параметра по расходу или составу потока или устройством для отбора пробы повышают давление.1. A method for determining the parameters of a gas-liquid flow in a pipeline, in which a gas-liquid flow is passed through the pipeline and its portion on which a device for measuring flow parameters and / or a device for sampling is installed, the flow parameters are determined using these devices or a sample is taken for analysis , characterized in that in the pipeline section in front of the device for measuring the parameter by flow rate or composition of the stream or the device for sampling increase the pressure. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при наличии на трубопроводе участка сепарации потока участок трубопровода, на котором установлены устройства, используемые для определения параметров потока по расходу или составу потока, располагают по ходу потока после сепарации, при этом участки располагают относительно друг друга на уровнях, обеспечивающих определение параметров жидкости или отбор пробы при давлении, выше давления сепарации потока на фазы.2. The method according to claim 1, characterized in that if there is a flow separation section on the pipeline, the pipeline section on which the devices used to determine the flow parameters by flow rate or composition of the stream are installed is positioned along the stream after separation, while the sections are positioned relative to each other at levels that ensure the determination of fluid parameters or sampling at a pressure higher than the pressure of separation of the flow into phases. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в случае пропуска потока через фильтр и осуществления перемешивания потока перемешивающее устройство устанавливают по ходу потока после фильтра.3. The method according to claim 1, characterized in that in the case of the passage of the stream through the filter and the mixing of the stream, the mixing device is installed along the stream after the filter. 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что перемешивание потока осуществляют перемешивающим устройством с площадью проходного сечения большей площади проходного сечения трубопровода на участке перемешивания.4. The method according to claim 3, characterized in that the mixing of the flow is carried out by a mixing device with a flow area greater than the flow area of the pipeline at the mixing site. 5. Устройство для определения параметров газожидкостного потока в трубопроводе, представляющее собой участок на трубопроводе для сепарации потока на газ и жидкость при заданном давлении с последующей раздельной транспортировкой фаз по разветвлению трубопровода - участок для транспортировки газа и участок для транспортировки жидкости с установленными на них устройством для определения параметров потока жидкости или устройством для отбора пробы из какой-либо фазы для последующего определения параметров путем анализа параметров пробы, комбинации этих устройств, отличающееся тем, что участок на трубопроводе, на котором поток сепарируют на газовую и жидкую фазы с давлением насыщенных паров более 500 мм рт.ст., и участок на трубопроводе, на котором устанавливают устройство для определения параметров по расходу или составу потока или для отбора пробы, размещают по ходу потока после ступени сепарации, при этом на высотах, обеспечивающих определение параметров жидкости и отбор пробы при давлении выше давления сепарации потока на фазы.5. A device for determining the parameters of a gas-liquid flow in a pipeline, which is a section on the pipeline for separating the flow into gas and liquid at a given pressure, followed by separate transportation of phases by branching the pipeline — a section for transporting gas and a section for transporting liquid with a device for determining the parameters of the fluid flow or a device for sampling from any phase for subsequent determination of the parameters by analyzing the parameters of the sample , a combination of these devices, characterized in that the section on the pipeline, on which the flow is separated into gas and liquid phases with a saturated vapor pressure of more than 500 mm Hg, and the section on the pipeline, on which the device is installed to determine the parameters for flow or composition flow or for sampling, is placed along the flow after the separation stage, while at heights providing determination of the liquid parameters and sampling at a pressure higher than the phase separation pressure of the flow. 6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что при применении на участке устройства учета одной из фаз фильтра и перемешивающего устройства последнее устанавливают по ходу фазы потока после фильтра.6. The device according to claim 5, characterized in that when one of the phases of the filter and the mixing device are used in the metering device section, the latter is installed along the flow phase after the filter. 7. Устройство по п.6, отличающееся тем, площадь прохода перемешивающего устройства выбирают не меньше площади прохода трубопровода для транспортировки соответствующей фазы.7. The device according to claim 6, characterized in that the passage area of the mixing device is chosen not less than the area of the passage of the pipeline for transporting the corresponding phase. 8. Устройство по п.5, отличающееся тем, что участок сепарации потока расположен выше участка, где на трубопроводе установлены устройства, применяемые для определения параметров потока или отбора пробы, не менее 7 м. 8. The device according to claim 5, characterized in that the flow separation section is located above the section where the devices used to determine flow parameters or sample collection are installed on the pipeline for at least 7 m.
RU2009135593/05A 2009-09-25 2009-09-25 Method to determine working parameters of gas-liquid flow in pipeline and device for its realisation RU2485453C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009135593/05A RU2485453C2 (en) 2009-09-25 2009-09-25 Method to determine working parameters of gas-liquid flow in pipeline and device for its realisation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009135593/05A RU2485453C2 (en) 2009-09-25 2009-09-25 Method to determine working parameters of gas-liquid flow in pipeline and device for its realisation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009135593A RU2009135593A (en) 2011-03-27
RU2485453C2 true RU2485453C2 (en) 2013-06-20

Family

ID=44052646

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009135593/05A RU2485453C2 (en) 2009-09-25 2009-09-25 Method to determine working parameters of gas-liquid flow in pipeline and device for its realisation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2485453C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1612242A1 (en) * 1989-01-30 1990-12-07 Предприятие П/Я М-5478 Arrangement for measuring components of gas-liquid mixture
RU2091579C1 (en) * 1995-01-05 1997-09-27 Товарищество с ограниченной ответственностью "Реагент" Method of taking samples of gas-liquid flow and device for its embodiment
RU2230306C2 (en) * 2002-08-16 2004-06-10 Вальшин Ринат Равильевич Process to sample products from pipe-line and device for its realization
CN1554936A (en) * 2003-12-19 2004-12-15 浙江大学 Gas/liquid twe phase flow flow pattern identifying method and system based on soft measurement technology
RU2257561C1 (en) * 2003-11-20 2005-07-27 Немиров Михаил Семенович Method and device for sampling of liquid from pipeline

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1612242A1 (en) * 1989-01-30 1990-12-07 Предприятие П/Я М-5478 Arrangement for measuring components of gas-liquid mixture
RU2091579C1 (en) * 1995-01-05 1997-09-27 Товарищество с ограниченной ответственностью "Реагент" Method of taking samples of gas-liquid flow and device for its embodiment
RU2230306C2 (en) * 2002-08-16 2004-06-10 Вальшин Ринат Равильевич Process to sample products from pipe-line and device for its realization
RU2257561C1 (en) * 2003-11-20 2005-07-27 Немиров Михаил Семенович Method and device for sampling of liquid from pipeline
CN1554936A (en) * 2003-12-19 2004-12-15 浙江大学 Gas/liquid twe phase flow flow pattern identifying method and system based on soft measurement technology

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009135593A (en) 2011-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2596346B1 (en) Automated analysis of pressurized reservoir fluids
CN103339491B (en) For measuring the method for hydrocarbon
EP1899685B1 (en) Method and device for determining the density of one of the components of a multi-component fluid flow
US11833445B2 (en) Method and device for separating and measuring multiphase immiscible fluid mixtures using an improved analytical cell
EP3022556A1 (en) Method to determine trace amounts of crude oil by spectroscopic absorption
CN103924961A (en) Oil well oil-gas-water three-phase automatic metering system
CN107748149B (en) Online oily sewage detection device and detection method based on ultraviolet fluorescence method
WO2016018229A1 (en) Method and apparatus for analysis of reservoir fluids
GB2466405A (en) Measure of quantities of oil and water in multiphase flows
RU2461709C1 (en) Method for determination of rates of two jointly operated oil formations
RU2485453C2 (en) Method to determine working parameters of gas-liquid flow in pipeline and device for its realisation
US9835525B2 (en) Multiphase sample container and method
RU2608852C1 (en) Method for determining concentration of hydrogen sulphide in pipeline oil under pressure
CN114270188A (en) Method and system for detecting at least one contaminant in a liquid fuel stream
RU2445581C1 (en) Method of fast determination of liquid phase volume content in gas-liquid flow and device to this end
RU2824549C1 (en) Method of determining carryover of liquid hydrocarbons from separation equipment
RU2181882C1 (en) Device determining concentration of gas in liquid
RU2647539C1 (en) Method of measuring the debit of oil well production
RU2375696C2 (en) Method and device for determination of single component density in fluid multicomponent stream
CN216771629U (en) Device for testing gas entrainment volume of amine liquid absorption tower
CN205826049U (en) A kind of multiphase flow metering system
RU2578065C2 (en) Measurement of oil and gas production wells products
RU132837U1 (en) INSTALLATION FOR DETERMINING PRODUCT PARAMETERS PRODUCED FROM OIL WELLS
CN101576464B (en) Method and device for measuring density of fraction in multiunit fractional stream
RU45777U1 (en) DEVICE FOR TAKING SAMPLES OF A GAS-FLUID FLOW

Legal Events

Date Code Title Description
FA92 Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted)

Effective date: 20110926

FZ9A Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal)

Effective date: 20120718

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150926