Насосная установка

ДВУХУРОВНЕВАЯ ДЕЛИТЕЛЬНО-РЕГУЛИРУЮЩАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА

Двухуровневая делительно-регулирующая насосная установка для жидкости высокого давления (210 и более атм., в том числе с механическими примесями), представляет собой устройство нагнетания, объемного деления, учета и регулирования жидкости, состоящая из: насоса, делительного коллектора и выходных напорных водоводов, которые соединены с коллектором через два ряда автоматизированных (или полуавтоматических) регуляторов расхода жидкости типа АРРЖВД (МРРЖВД) и два ряда трехходовых кранов. Ряды регуляторов и трехходовых кранов расположены в два уровня. Регулирование жидкости производится за счет комбинирования открытия-закрытия запорных электромагнитных клапанов или шаровых затворов кранов, которые управляются от контроллера по сигналам верхнего уровня с обратной связью с расходомером электромагнитным. Регуляторы имеют керамические втулки (штуцеры) для предупреждения износа металла в местах перепада давления. Диапазон регулирования: по условному проходу от 0 до 65 мм, по времени от нескольких секунд и более, (часы, сутки и т.д.). Предложенная конструкция обеспечивает: малозатратное программно-регулируемое поддержание пластового давления (например для увеличения нефтедобычи); невысокую стоимость - за счет исключения применения дорогостоящих насосов высокого давления с преобразователем частоты (типа Е1-7011 ВЕСПЕР); продолжительность эксплуатации - за счет взаимозаменяемости запорных клапанов и керамических штуцеров регулятора расхода жидкости; кратное уменьшение: габаритов, металлоемкости, комплектующих, себестоимости, расходов на монтаж, наладку, обслуживание, затрат электроэнергии.

Предлагаемая полезная модель, двухуровневая делительно-регулирующая насосная установка (ДДРНУ) относится к устройствам (блокам) напорных гребенок, используемых в системах поддержания пластового давления (ППД) нефтедобычи. Преимущественное применение делительно-регулирующей насосной установки - программное гидродинамическое воздействие на слабопроницаемые участки нефтепластов путем многоразового изменения режима (расхода и давления жидкости) в процессе заводнения пластов (1, стр.402-405; 2, стр.115; 6)

Известны блоки напорных гребенок (БНГ) (3), производящие распределение, измерение расхода и давления жидкости; БНГ размещены в блочном или стационарном (железобетонном) помещении и включают в себя: коллектор с отходящими напорными водоводами, на каждом из которых установлены: задвижка, расходомер, вторая задвижка. Водоводы соединены между собой дренажным коллектором через запорную арматуру. Однако подобная БНГ обеспечивает только распределение жидкости через коллектор на напорные водоводы и измерение ее расхода и давления, при этом запорная арматура (задвижки), подводящие от насосов водоводы, контрольно-измерительные приборы и др. без необходимости дублируют функции аналогичного оборудования, установленного в насосной станции, нагнетающей жидкость в БНГ. Подобный состав оборудования требует еще два отдельных помещения: для насосной станции и для напорной гребенки (НГ).

Известен комплект устьевой с регулирующий (4), содержащий штуцерные задвижки, дроссель угловой, расходомер установленные на устьевой нагнетательной арматуре.

Недостатками данной конструкции являются: узкий диапазон регулирования штуцерной задвижкой револьверного типа (от диам.2 до 20 мм) по условному проходу; необходимость кратковременного перекрытия водовода перед сменой штуцера, что приводит к гидроудару на столб жидкости в скважине высотой до 1800 метров; паспортный режим регулирования может быть обеспечен только при входном давлении около 210 кг/см 2, и условном диаметре входного водовода не менее диам. 65 мм; длительное время изменения режима: смена штуцера 5 минут и более; только ручкой режим регулирования так как конструкция задвижки не позволяет применение электро или гидроприводов.

Известна автоматизированная делительно-регулирующая насосная установка (5), совмещающая функции: нагнетания, распределения, регулирования и учета жидкости в одном блоке. Недостатком, которой является невысокий коэффициент использования объема помещения из-за одноуровнего пространственного расположения элементов конструкции делительной части установки и использования малофункциональных моделей запорной арматуры.

Целью предлагаемой полезной модели является значительное уменьшение габаритов, металлоемкости, себестоимости, что в свою очередь сокращает затраты на транспортировку, монтаж, обслуживание и ремонт установки.

ДДРНУ содержит: насосный агрегат 8, коллектор 1, напорные водоводы 5, расположенные один над другим за счет использования (многофункциональных) трехходовых кранов 4. (краны 4 выполняют функции тройников и запорной арматуры как для напорных водоводов 5, так и дренажных линий 6, 7); для придания установке дополнительной функции - регулирования расхода жидкости и давления - на напорных водоводах вместо секущих задвижек (типа ЗДШ 65-210; ЗДШ 5-65-210, ЗМШ 65-210, ЗМС 65-210, КШД 20-210 и др.), устанавливаются задвижки - регуляторы 2 автоматизированные (типа АРРЖВД) [] или полуавтоматические (типа РРЖВД, МРРЖВД) [,], а для учета жидкости устанавливаются типовые расходомеры 3 (ультразвуковые или электромагнитные).

Установка работает следующим образом: насосный агрегат 8 нагнетает жидкость под высоким давлением в коллектор 1, где она распределяется по регуляторам 2, установленным в двух уровнях, посредством трехходовых кранов 4, а затем через напорные водоводы 5 поступает на полевые трубопроводы к нагнетальным скважинам. Автоматизированные регуляторы управляются контроллером по сигналу верхнего уровня (или индивидуальным контроллером) с обратной связью от расходомеров 3. Полуавтоматические регуляторы-задвижки управляются вручную по регламенту геологической службы. Регуляторы расходов обеспечивают регулирование жидкости по времени: от нескольких секунд и более; по расходу комбинированием суммарной площади сечений керамических штуцеров при открытых клапанах или шаровых затворов в пределах по условному проходу (Ду) от 0 до 65 мм.

Ссылки:

1. Гавура В.Е. Геология и разработка нефтяных и газонефтяных месторождений, М, 1995 г ВНИИ ОУЭНП.

2. Шарбатова И.Н., Сургучев М.П. Циклическое воздействие на неоднородные нефтепласты. М., Недра, 1988 г.

3. Блок напорной гребенки ТУ 3666-001-00220339-97 Произ-во: г.Бугульма, Татарстан, Бугульминский механический з-д.

4. Комплекты устьевые ТУ 3665-003-49652808-2001. Производство «Техновек», 427430, Россия, Удмуртия, г.Воткинск.

5. Автоматизированная делительно-регулирующая насосная установка полезная модель № 49924, 18.03.2005 г.

6. Способ программно-регулируемого поддержания пластового давления в нефтедобыче, патент на изобретение № 2351748 от 12.03.2007.

Формула полезной модели

Двухуровневая делительно-регулирующая насосная установка высокого давления жидкости (в том числе с механическими примесями), содержащая насос, делительный коллектор, регуляторы расхода, напорные водоводы, отличающаяся тем, что между насосом и напорными водоводами установлены: коллектор, два ряда трехходовых кранов, выполняющих функции тройников и запорной арматуры как для напорных водоводов, так и дренажных линий, два ряда задвижек-регуляторов автоматизированных или полуавтоматических, два ряда расходомеров, что позволяет совместить функции распределения, регулирования и учета в одном двухуровневом пространстве и кратно уменьшить размеры, металлоемкость, себестоимость производства и обслуживания, при этом коллектор, трехходовые краны и регуляторы обеспечивают регулирование по времени - от долей минуты и более, по расходу - от 0 до 65 мм и более, по условному диаметру - одновременно на нескольких напорных водоводах