книги / Эксплуатация и обслуживание объектов добычи нефти и газа

высоты её уровня. Уровнемеры этого вида обычно используют для измерения неагрессивных, незагрязнённых жидкостей, находящихся под атмосферным давлением. Для измерения уровней агрессивных сред используют специальные разделительные устройства.

Недостатком гидростатических уровнемеров является погрешность измерения при изменении плотности жидкости.

Поплавковый уровнемер – уровнемер, принцип действия которого основан на измерении перемещения поплавка, плавающего на поверхности жидкости (поплавок как бы отслеживает уровень жидкости).

Поплавковые уровнемеры не пригодны для вязких жидкостей (дизельного топлива, мазута, смол) из-за залипания поплавка, обволакивания его вязкой средой. При измерении уровня криогенных жидкостей из-за кипения верхнего слоя возникает вибрация поплавка, что приводит к искажениям результатов измерения. Наиболее часто поплавковые уровнемеры используют для измерения уровней в больших открытых резервуарах, а также в закрытых резервуарах с низким давлением. Применение магнитной связи для передачи перемещения поплавка позволяет герметизировать вывод передачи в измерительный блок, упростить конструкцию, повысить надёжность, измерять уровень в резервуарах под давлением.

Ёмкостной уровнемер – уровнемер, принцип действия которого основан на различии диэлектрической проницаемости жидкости и воздуха. В связи с этим по мере погружения электродов датчика уровнемера в жидкость изменяется ёмкость между ними пропорционально уровню жидкости в резервуаре.

Менее распространены акустические, магнитострикционные, радиоизотопные, вибрационные уровнемеры.

6.1.4. Расходомеры

Расходомерами называются такие приборы, которые измеряют расход вещества, т.е. количество вещества, протекающего по трубопроводу в единицу времени.

201

Расходомеры можно классифицировать по способам измерения.

Расходомеры переменного перепада давления – приборы,

принцип действия которых основан на измерении перепада давления на установленном внутри трубопровода сужающем устройстве. Принцип действия расходометров этого типа основан на эффекте Вентури. Вентури-расходомер сужает поток жидкости в некотором устройстве. Например, диафрагмой и датчиками давления или дифманометром измеряют разницу давлений перед указанным устройством и непосредственно в месте суже-

ния (рис. 6.20).

Рис. 6.20. Трубка Вентури-расходомера: 1 – усредняющая камера; 2 – конус конфузора;

3 – горловина; 4 – диффузор

Диафрагма представляет собой диск со сквозным отверстием, вставленный в поток. Дисковая диафрагма сужает поток, и разница давлений, измеряемая перед и после диафрагмы, позволяет определить расход в потоке.

Расходомеры обтекания – приборы, принцип действия которых основан на восприятии динамического напора протекающего по трубопроводу вещества чувствительным элементом прибора (поплавком, поршнем, гидродинамической трубкой и т.п.), помещенным в поток; в результате этот чувствительный элемент перемещается, и величина перемещения служит мерой расхода (рис. 6.21).

202

ства тепла, отданного каким-либо нагретым элементом потоку вещества (рис. 6.24).

Рис. 6.24. Принцип действия теплового расходомера

Ультразвуковые расходомеры – приборы, принцип дей-

ствия которых основан на измерении параметров ультразвуковых колебаний, распространяющихся в потоке измеряемого вещества (рис. 6.25).

Рис. 6.25. Принцип действия ультразвукового расходомера

6.2. Устройства и установки по измерению дебитов скважин

6.2.1. Автоматизированная групповая замерная установка «Спутник-А»

Для контроля за разработкой месторождений на каждой скважине необходимо замерять дебиты жидкости. Кроме того, следует знать количество механических примесей в продукции

204

скважин. Эти данные дают возможность контролировать режим эксплуатации скважин и месторождения в целом, что позволяет принимать нужные меры по ликвидации возможных отклонений. Для измерения дебита применяют сепарационно-замерные установки. Для измерения количества каждого компонента продукции скважины сначала следует отделить их друг от друга, т.е. необходим процесс сепарации. На практике используют индивидуальные и групповые сепарационно-замерные установки. В современных напорных герметизированных системах сбора и транспорта продукции скважины используют АГЗУ.

АГЗУ «Спутник-А» представлена на рис. 6.26, предназначена для автоматического замера дебита скважин, контроля за их работой, а также автоматической блокировки коллекторов при аварийномсостояниитехнологическогопроцесса. Расчетноедавление

Рис. 6.26. АГЗУ «Спутник-А»

контроля и блокировки составляет 1,6 и 4,0 МПа. Установка состоит из двух блоков: замернопереключающего и блока управления (БМА). Замерно-переключающийблоксодержит:

–многоходовой переключатель скважин (ПСМ);

–гидравлический привод ГП-1;

–замерный гидроциклонный сепаратор с системой регулирования уровня;

205

–турбинный счетчик ТОР;

–соединительные трубопроводы и запорную арматуру.

В блоке управления (БМА) монтируется блок-контроллер системытелемеханики, блокпитанияиэлектрическиенагреватели.

Процесс работы установок заключается в следующем. Продукция скважин по сборным коллекторам 11, через обратные клапаны 8 и линии задвижек 18 поступает в переключатель 1 ПСМ (переключатель скважин многоходовой). При помощи переключателя ПСМ продукция одной из скважин направляется через задвижку 27 в сепаратор 5, а продукция остальных скважин направляется в общий трубопровод 12 через задвижку 23. В сепараторе происходит отделение газа от жидкости. Выделившийся газ при открытой заслонке 17 поступает в общий трубопровод, а жидкость накапливается в нижней емкости сепаратора. При содержании газа в жидкости при нормальных условиях более 160м3/м3 должна применяться заслонка дисковая, которая поставляется по особому заказу.

С помощью регулятора расхода 6 и заслонки 17, соединенной с поплавковым уровнемером 2, обеспечивается циклическое прохождение накопившейся жидкости через турбинный счетчик жидкости ТОР с постоянными скоростями, что обеспечивает измерение дебита скважин в широком диапазоне с малыми погрешностями. Регулятор расхода (РР) соединен двумя импульсными трубками с сосудом и линией после заслонки 17. При перепаде давления РР обеспечивает выход жидкости из сосуда 5 через счетчик ТОР в общий трубопровод. Из общего трубопровода жидкость движется на ДНС или УПСВ. Для предотвращения превышения давления в сосуде 5 на нем установлен предохранительный клапан СППК (сбросный пружинный предохранительный клапан) 4. СППК срабатывает при давлении в сосуде выше допустимого, и жидкость из сосуда 5 поступает в дренажную линию. Он тарируется не реже чем один раз в год. Счетчик ТОР выдает на блок управления и индикации (БУИ) или пункт контроля и управления импульсы, которые регистрируются электромагнитными счетчиками. Счетчик имеет шкалу и меха-

206

нический интегратор, где суммируется результат измерения. Управление переключателем скважин осуществляется БУИ по установленной программе или по системе телемеханики через КП (контрольный пункт). При срабатывании реле включается электродвигатель гидропривода 3 и в системе гидравлического управления ГП повышается давление. Привод переключателя ПСМ под воздействием давления гидропривода (ГП) перемещает поворотный патрубок переключателя, и на замер подключается следующая скважина. Длительность измерения определяется установкой реле времени в режиме местной автоматики. Время измерения определяется руководством промысла в зависимости от дебита скважин, способов добычи, состояния разработки месторождения и др. Если ЗУ оборудованы системой телемеханики, время замеров выставляется с диспетчерского пульта промысла. Замерные установки оборудованы электрическим освещением, обогревателями и принудительной вентиляцией. Помещение БУИ или ПКУ имеет естественную вентиляцию и электрические обогреватели. Все оборудование смонтировано на металлическом основании. На основании по периметру рамы крепятся панели укрытия. Внутренняя полость панелей заполняется теплоизоляционным материалом и обшивается металлическими листами.

Установка может работать в трех режимах.

1)через сепаратор на ручном режиме;

2)через сепаратор на автоматическом управлении;

3)через обводной трубопровод (байпасную линию).

Перед пуском установки на любой из трех режимов необходимо:

–закрыть задвижки 20 пропарочных и факельных линий;

–открыть краны под электроконтактным и показывающими манометрами;

–закрыть кран ЗКС 26 сброса давления в дренажный трубопровод и задвижку 21.

При работе установок через сепаратор на ручном управлении произвести следующие операции:

207

–закрыть задвижку 24 и открыть задвижки 22, 23;

–открыть задвижки первого ряда 18 и задвижку 28 на выходе ПСМ;

–закрыть задвижки второго ряда 19;

– производить подключение скважин на замер вручную с помощью рукоятки ручного управления ПСМ, снимать показания счетчиков ТОР1-50 перед каждым новым переключением переключателя ПСМ и записывать время, которое скважина стояла на замере.

Подсчет дебита производится по формуле, приведенной в методике выполнения измерений дебита нефтяных скважин на групповых установках.

При переводе работы скважин на обводной трубопровод (байпасную линию) необходимо:

–открыть задвижку 24;

–открыть задвижки второго ряда 19;

–закрыть задвижки первого ряда 18;

–установить каретку переключателя ПСМ рукояткой ручного управления между двумя отводами;

–закрыть задвижку 23;

–стравить давление в сепарационной емкости задвижкой 26 или через предохранительный клапан;

–установить каретку рукояткой ручного управления на любой замерный отвод.

Все операции производить при отключенном блоке БУИ. При переводе скважин на работу через сепаратор в автома-

тическом режиме необходимо:

–произвести регулировку автоматики при работе скважин по обводному трубопроводу (байпасной линии);

–включить блок питания установки, затем тумблером СЕТЬ включить блок БУИ. Через 1,5–2 минуты должен включиться привод ГП-1М, переключиться переключатель ПСМ. Кнопкой СБРОС АВАРИИ снять аварийный сигнал КОНТРОЛЬ ЗАМЕРА и ПОДАЧИ;

208

–поставить рукояткой ручного управления поворотный патрубок переключателя ПСМ на первую скважину положение поворотного патрубка определить по указателю положения на ПСМ. На блоке БУИ загорится лампа Н1 КОНТРОЛЬ ЗАМЕРА;

–замкнуть и разомкнуть контакты электроконтактного манометра поворотом стрелки контакта. Загорится лампа АВАРИЯ. Кнопкой СБРОС АВАРИИ снять аварийный сигнал через 1,5–2 минуты должен сработать гидропривод ГП-1М, а ПСМ переключиться на следующую скважину;

–открыть задвижки первого ряда 18;

–открыть задвижки 28, 22, 23;

–закрыть задвижку 24 и задвижки 19 второго ряда;

–открыть краны под манометрами;

–задвижки 26, 20 должны быть закрыты.

Переключатель скважин многоходовой ПСМ-40

Переключатель скважин многоходовой (рис. 6.27) предназначен для автоматической и ручной установки

Гидравлические отсекатели коллекторов

Гидравлические отсекатели коллекторов типа ОКГ (рис. 6.28) предназначены для управления переключателем скважин ПСМ-1М и привода аварийных отсекателей коллекторов ОКГ в замернопереключающихустановках.

Реле времени, установленное в блоке местной автоматики, по заданной программе включает электродвигатель гидропривода, и насос подает масло под давлением одновременно по двум направлениям: к силовому цилиндру переключателя скважин ПСМ-1М и через обратный клапан к силовым цилиндрам отсе-

209

кателей коллекторов. Масло, поступившее в силовые цилиндры отсекателей, удерживается в них обратным клапаном, и под поршнем привода отсекателя сохраняется давление, удерживающее отсекатели в открытом состоянии. Отсекатели закрываются по команде блока местной автоматики снятием напряжения с соленоидного клапана, который при этом переключается иоткрывает путь маслу, выжимаемому поршнями из силовых цилиндровотсекателейчерезсоленоидныйклапанвмасляныйбак.

Рис. 6.28. Гидравлический отсекатель: 1 – корпус; 2 – стальной корпус; 3 – клапан; 4 – пружина; 5 – крышка; 6 – силовой цилиндр; 7 – регулировочная гайка; 9 – шток; 10 – гайка; поршень; 12 – внутренние кольца втулок; 13, 14, 18 – кольца; 15 – кольцо; 16 – кольцо между клапаном и седлом; 17 – седло; 19 – гайка

Техническое обслуживание АГЗУ

Техническое обслуживание установок производится в зависимости от способа в следующие сроки.

1. При посещении обслуживающим персоналом, но не реже одного раза в три дня:

210