Отчет Диагностика нефти (Раздаточные материалы), страница 3

Башта "Машиностроительнаягидравлика", M.: Машгиз, 1962, фиг.218, с.351).-21-Рис. 8При проведении расчетов, диаметр жиклеров, включенных последовательно взависимостиот их количества и перепада давлений на установившемся режимерассчитывался по уравнению:,где:к =1,34 - константа;Q - объемный расход через систему дросселей;n - количество дроссельных шайб;ρ — плотность технологической жидкости;Δp - перепад давления на дозирующем устройстве.Результаты расчетов представлены на Рис.9 в виде зависимости диаметра жиклеровдроссельного дозатора от их количества и перепада давления на устройстве. Расчетыпроводились без учета коэффициента восстановления давления в процессе внезапногорасширения жидкости после дроссельной шайбы.Сучетомуказанного факторадляреализации режима,обеспечивающего3требуемый расход через дозатор Qдоз.=1,5 л/сут.=0,0174 см /с, величина отверстийдроссельных шайб дозатора составила dдр=0,15...0,2 при числе шайб A= 100...

150 штуксоответственно.По результатам расчетов было сконструировано и изготовлено дроссельноеустройство дозатора.·-23 -Рис. 93. ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ ОПЫТНОГО ОБРАЗЦА ПРОБООТБОРНИКАКак указывалось выше, прорабатывались несколько вариантов пробоотборника дляиндикаторныхисследованийфильтрационныхпотоков,конструкциякоторыхпредставлена на (Рис.3, Рис.4, Рис.5, Рис.6).Из-за весьма малых расходов отбираемой пробы QПР 0,02 см/с и длительногопроцессаотбораτ=24 часа,первоначальнорассматриваласьконструкцияэлектромеханического пробоотборника (Рис.3 и Рис.6).Их преимущество:- возможность точной дозировки с регулируемым диапазоном дозирования и еговременем;- удобство в эксплуатацииНедостатки:-дороговизнавпроизводствеиз-занеобходимостивспециальныхэлектромеханических приводах;- малая надежность из-за возможности заклинивания поршневой системы приналичии механических примесей;- сложность конструкции.Всвязиспоследнимиобстоятельствами,электромеханическийтиппробоотборника при выборе конструкции, был отнесен в категорию второстепенного.Проводилась конструкторская проработка пробоотборника с гидравлическим ипневматическим дозированием отбораУстройство для отбора проб (Рис.4) предусматриваетзаданномуслоюпротекающейв трубопроводеподключение емкости к(1) жидкости черезспециальнуюсоединительную муфту (2) со встроенным в нее приемником (3) рабочей жидкости изапорным клапаном внутри штуцера на муфте.Подключение пробоотборника осуществляетсячерез зарядное устройство(4),имеющее вентиль (5) для открытия запорного клапана на муфте (2), манометр (6) дляконтроля давления в исследуемой магистрали, вентиль (7) для открытия подачи рабочейжидкости в шланг (8), соединяющий магистральный трубопровод (1) с пробоотборником.В зависимости от выбранного варианта режима отбора проб (постоянного поступленияжидкости в пробоотборник в течение суток или периодического взятия проб в отдельныеемкости) может быть подключен пробоотборник типа (9) или типа (19), причем последнийпозволяет получить не только почасовые пробы, но и интегральную суточную пробу.В корпусе пробоотборника (9) размещен плавающий поршень (10), обратный клапан (11)и регулируемый дроссель (12).

К выходному штуцеру (13) обратного клапана (11)подключается зарядное устройство (14), аналогичное устройству (4). К его выходномуштуцеру шлангом (15) подключен баллон (16) со сжатым азотом. Шланг (8) с отбираемойиз магистрального трубопровода рабочей жидкостью подключается к штуцеру на крышке(17) пробоотборника.Рабочим телом, регулирующим скорость движения поршня (10) в корпусепробоотборника, здесь является газ.В корпусе пробоотборника (19) также должен быть предусмотрен плавающийпоршень (20), перекрывающий входные отверстия в двадцать четыре съемные емкости(21) с плавающими поршнями (22) и крышками (23), имеющими винты (24) в центре.Емкости (21) подключаются к пробоотборнику (14) через запорные клапаны (25),открываемые при подключении их к пробоотборнику (19).

В перегородке, в средней частикорпуса пробоотборника (19) установлен обратный клапан (26) и регулируемый дроссель(27). В нижней цилиндрической части корпуса установлен плавающий поршень (28), а внижней крышке (29) выполнен штуцер (30) с запорным клапаном для подключениязарядного устройства (14) и пневмобаллона (16). В крышке (29) установлен винт (31) длямеханического возврата плавающего поршня (28) в исходное положение.Как и в первых двух случаях (Рис.3, и Рис.6.) из-за низкой надежности работыпоршневой группы на загрязненных и вязких жидкостях, а также из-за большого трения вуплотнениях, эта конструкция не нашла, в дальнейшем, реализации.Учитывая недостатки указанных выше конструкций, в основу для разработки ииспытаний опытного образца пробоотборника была положена конструкция с вытеснениемтехнологической жидкости с использованием энергии давления пробоотборной жидкостии с гибкими рабочими элементами.

Эти конструкции представлены на (Рис.5) и вПриложении к отчету на чертежах (EBl.00.00.00. и ЕВЭ4.00.00.00.СБ) - емкостьвытеснительная экспериментальная.На (Рис.5) приведена конструкция стационарного пробоотборника с гибкимиэлементамив видеметаллическихсильфонов, а на чертежах(EB 1.00.00.00. иЭВЭ4.00.00.00.СБ) - в виде резиновых мембран.Сильфонный вариант имеет преимущество по надежной герметичности и ресурсу.Но, в качестве недостатка, можно рассматривать наличие периферийной паразитнойемкости между корпусом и наружной поверхностью гофр сильфона.

которая может-26-составить до 20...26% от общего объема пробоотборной емкости, что может вноситьпогрешность при анализе проб.Для реализации постановленной по ТЗ задачи была проведена схемная иконструкторская проработка пробоотборников, применительно к условиям промысла, т.е.когда отбор жидкости осуществляется на выкиде насоса (на устье скважины). Ихконструкция предполагает использование гибких элементов в виде мембран.Спроектированный пробоотборник автоматический квазинепрерывного действия"ПРБА-КВНД-1,5" предназначен для непрерывного отбора жидкости, поступающей наустье скважины со следующими параметрами:- полное давление жидкости, МПа- содержание воды, %0,5 ...

1,5;0... 100;- температура, К293±10;- расход жидкости, л/сут.1,2;- газовый фактор, %об.0,5...20;- емкость одной пробы, л1,5;- время непрерывного пробоотбора, сут.30 и более;- количество пробоотборных емкостей, шт.30 (3 для проверкиконцентрации).По желанию устройство может применяться для отбора пробы на участке сдачиготовой продукции или в других целях.Состав ПРБА-КНВД-1,2 и функции элементов конструкцииУстройство (см. приложение к отчету, чертеж ЕВЭ4.00.00.00.СБ.) и схему (Рис.10)состоит из:- емкости вытеснительной экспериментальной (чертеж ЕВЭ4.00.00.00.СБ.);- клапана подвода подконтрольной жидкости (1.5);- клапанов слива жидкости в пробоотборную емкость (1.6);- клапана дозатора (2.4);- пакета дроссельных шайб (2.5);- блоков управления электроклапанами на базе программируемого таймера (нарис.10 не показан).- блока электропитания клапанов.Собственно,емкость вытеснительная состоит из трех полостей. Две из них (2 и 2.2)служат для размещения отбираемой и технологической жидкостей,- третья полость (3.2)является во'здушным аккумулятором давления.-2.7-Pис.10-28-Отбираемая(подконтрольнаятехнологической жидкостижидкость)(2)должнабытьотделенаот(2.2) мембраной (2.1) из бензомаслостойкой резины.

Этонеобходимо для обеспечения надежной работы клапанных устройств при наличииразличных примесей в отбираемой для пробы жидкости.Технологическая жидкость (2.2) разделена с полостью пневмоаккумулятора (3.2)второй мембраной (3.1), что необходимо для вытеснения жидкости отбора в емкостиотбора (1.7) газом, запасенным в аккумуляторе.Для заправки технологической жидкости и воздуха в пневмоаккумулятор служатвентили (2.3) и (3.5), соответственно.Работа устройства (Рис. 10)Жидкость из магистрального трубопровода (1) через заборное устройство (1.2) иэлектроклапан (1.5) поступает в полость (2) емкости вытеснительной.

Под действиемперепада давлений между трубопроводной жидкостью и атмосферой, мембрана (2.1)перемещается и вытесняет технологическую жидкость (2.2) из-под этой мембраны вовторую полость над мембраной (3.1). Скорость перемещения мембран и, следовательно,время отбора пробы определяется размером дросселя (2.4), а слив пробы в емкости (1.7)обеспечивается запасом давления в пневматической части емкости (3). После завершенияпроцесса отбора, в течение суток по команде специального электронного блока (егоописание приведено в разделе 4), элктроклапан (1.5) закрывается, а клапан (1.6) открывается.

Под действием перепада давлений воздуха, запасенного в аккумуляторе (3.2)и атмосферой, мембрана (3.1) вытесняет технологическую жидкость через обратныйклапан (2.6) в полость (2.2). При этом мембрана (2.1) вытесняет отобранную жидкостьчерез клапан (1.6) в одну из емкостей (1.7), сообщенных с атмосферой. После заполненияемкости по команде электронного блока, слив жидкости прекращается и устройствоподсоединяется к магистральному трубопроводу через заборный узел (1.2) и клапан (1.5).Далее, весь цикл повторяется.-29-4. ОПИСАНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ ЭЛЕКТРОННОЙ ЧАСТИУСТРОЙСТВА4.1.1Описаниесхемыи работы-таймер(24часа,мин.)Таймер (см.

схему на Рис.11) предназначен для циклического формированияимпульса, длительностью 1 мин. каждые 24 часа.Принципиальная схема таймера включает следующие узлы:- формирователь тактовых импульсов на микросхеме Д1, стабильность которыхобеспечивается встроенным кварцевым генератором с внешним часовым кварцевымрезонатором(32768Гц).Делителипоследовательностей импульсовчастотыс периодомД1обеспечивают1 мин. (Д 1(10)); 1 cформирование(Д1(4));1/1024с(Д1(11)); 1/32768 с (Д1(14));- программируемый циклический делитель частоты на 1440 импульсов (1440имп.=24часа × 60 мин.) на микросхеме Д2.Формируемый 1 раз в сутки на выходе Д2(23) импульс имеет длительность 1 мин.при установке тумблера S2 в замкнутое состояние,, при этом на вход Д2(1) поступаютимпульсы с периодом, равным 1 мин.