Задвижка-регулятор расхода жидкости или газа

ЗАДВИЖКА-РЕГУЛЯТОР РАСХОДА ЖИДКОСТИ ИЛИ ГАЗА МНОГОКАНАЛЬНАЯ НА ВЫСОКОЕ ДАВЛЕНИЕ ДЛЯ ИНТЕНСИФИКАЦИИ НЕФТЕДОБЫЧИ

Предложение относится к нефтепромысловому оборудованию нефтегазодобывающей и другим отраслям промышленности для полуавтоматического изменения расхода и давления рабочей среды.

Достигаемый результат - создание ряда управляемых динамических состояний потока жидкости или управляемых градиентов скорости в нефтепласте для увеличения нефтеотдачи от слабопроницаемых слоев. Другим результатом является снижение металлоемкости, себестоимости конструкции изделия.

Задвижка-регулятор образована входным и выходным переходами-делителями, соединенными между собой несколькими, например четырьмя, шаровыми кранами. В ниппели шаровых штуцерных кранов установлены сменные керамические втулки с дроссельными отверстиями от 2 до 20 мм. и более. Переходы-делители выполнены в виде цельной камеры, торцы у которой с одной стороны имеют форму перехода с разделкой под сварку, с другой стороны форму заглушки с отверстиями для присоединения ниппелей, а технологические каналы в них с уклоном в сторону от центра.

Регулятор работает следующим образом: открытие всех кранов (затворов) обеспечивает быстрое заполнение объекта регулирования, например водоводов к нефтепласту, перекрытие всех кранов обеспечивает срабатывание устройства как закрыто, а комбинированием числом открытых-закрытых кранов позволяет в полуавтоматическом режиме регулировать поток жидкости: по времени от доли минуты и более, по расходу от Ду 0 до Ду, равного суммарной площади отверстий керамических втулок.

Задвижка-регулятор расхода жидкости или газа многоканальная на высокое давление для интенсификации нефтедобычи относится к дискретно регулирующим расход жидкости (газа) запорно-регулирующим устройствам и может быть использован во многих отраслях промышленности для быстрого изменения расхода и давления рабочей среды.

Преимущественное применение регулятора - в производствах связанных с трубопроводной транспортировкой под высоким давлением рабочих сред с механическими примесями, в том числе в системах поддержания пластового давления в нефтедобыче.

Известны регуляторы расхода (1), работающие на изменение общего проходного сечения путем комбинирования состояния клапанов на седлах регулирующих элементов.

Однако такое устройство предназначено для регулирования потока газа в вакуумных системах, то есть с низким давлением и чистой рабочей средой, не имеющей механические и друге примеси. Кроме того, конструкция достаточно сложна и недостаточно надежна (имеется в виду пружинный механизм).

Известны регуляторы или задвижки шиберные с быстросменными штуцерами, имеющими дроссельные отверстия от 2 до 12 мм и 32 мм (2), в том числе револьверного типа и краны шаровые со сменными дросселями одноканальные типа КШД.,

Недостатками последних является: узкий диапазон регулирования условного прохода (от 2 до 12 мм и 32 мм); невозможность одновременного использования нескольких штуцеров или всех сразу или комбинированного их использования для достижения максимального количества вариантов суммарного проходного сечения регулятора; необходимость перекрытия водовода перед сменой штуцера; создание гидроудара на столб жидкости в нагнетательной скважине высотой 1500 и более метров; ручное управление задвижкой (сменой штуцеров). Увеличение количества штуцеров диаметром от 25 мм до 65 мм на данном устройстве привело бы к резкому увеличению его габаритов и веса, что не допустимо с точки зрения встраиваемости габаритной задвижки в стандартные элементы конструкции устьевой арматуры или трубопровода.

Известны регуляторы расхода жидкости (3), представляющие собой штуцерно-крановые устройства, в которых комбинирование суммарного проходного сечения отверстий штуцеров (керамических втулок) осуществляется открытием - закрытием шаровых кранов. В таких регуляторах делительные и сборные камеры образованы фланцами и корпусами, при этом керамические втулки установлены в корпусе.

Недостатком регуляторов является значительная металлоемкость конструкции и себестоимость.

Целью данного предложения является упрощение конструкции, снижение себестоимости.

Регулятор расхода многоканальный образован входным 1 и выходным 2 переходами-делителями, соединенными между собой шаровыми кранами 3. В кранах 3 имеются: шаровые затворы 4 с шпинделями 5 и рукоятками 6 для открытия - закрытия каждого канала поворотом на 90°, ниппели 7, штуцеры 10, гайки накидные 11. Со стороны входного перехода 1 ниппели 7 имеют специальные гнезда для установки сменных керамических втулок 8 с дроссельными отверстиями от 2 до 20 мм и более. Торцы переходов-делителей с одной стороны имеют форму (разделку) под сварку, с другой стороны форму заглушки с отверстиями для присоединения ниппелей, а технологические каналы 9 в них выполнены с уклоном в сторону от центра делителя, что исключает необходимость во фланцах и корпусах.

Регулятор работает следующим образом: в соответствии с технологической картой режимов открытие всех кранов обеспечивает быстрое заполнение объекта регулирования, например водоводов к пласту; перекрытие всех каналов (кранов) обеспечивает срабатывание устройства как «закрыто», а комбинирование числом открытых-закрытых кранов позволяет регулировать поток жидкости: по времени от доли минуты и более; по расходу: от Ду 0 до Ду, равного суммарной площади отверстий втулок.(Ду-условный диаметр).

Число возможных комбинаций суммарного сечения составляет несколько десятков, а дискретность регулирования по объему (расходу) позволяет производить программно-регулируемое поддержание пластового давления при нефтедобыче.

Комбинированием суммарного сечения каналов регулятора, путем полуавтоматического управления с различной частотой, создает ряд управляемых динамических состояний потока жидкости, что в свою очередь создает регулируемый градиент скорости (давления) жидкости в нефтепласте, изменяя нефтеотдачу от слабопроницаемых слоев пласта.

Ссылки

(1) А.С. № 1275382 А1,1985 г.

(2) Задвижка стальная с дисковым шибером с быстросменными штуцерами ЗДШ-65-210 и ЗДШ5-65-210 ТУ3741-001-49652808-2000, Т-КШд65-21 ТУ 376-013-49652808-2007 производство «Техновек», Удмуртия, г.Воткинск, КШД65-21 производство ОАО «Корвет», г.Курган.

(3) Патенты на полезные модели №№ 73506, 77461

Формула полезной модели

Задвижка-регулятор расхода жидкости или газа многоканальная на высокое давление для интенсификации нефтедобычи, содержащая делительную и сборную камеры, соединенные между собой кранами шаровыми ниппельно-гаечными, втулки керамические сменные, отличающаяся тем, что камеры выполнены в виде цельного перехода-делителя, у которого один торец выполнен в форме перехода с разделкой под сварку, а другой торец плоский по форме заглушки с отверстиями для присоединения ниппелей шаровых кранов, при этом керамические втулки устанавливаются в ниппели кранов, а каналы в переходах-делителях выполнены с уклоном в сторону от их центра