Патент на изобретение №2213949

(54) СПОСОБ ОТБОРА ПРОБ ЖИДКОСТИ ИЗ ТРУБОПРОВОДА

(57) Реферат:

Изобретение относится к технологии и технике отбора проб жидкости из трубопровода и может найти применение в нефтедобывающей и других отраслях промышленности, где требуется высокая точность определения параметров перекачиваемой по трубопроводам жидкости. В способе отбора проб жидкости из трубопровода осуществляют размещение пробозаборного элемента в трубопроводе, поток жидкости в котором изменил направление или в котором он поступает из другого трубопровода или системы трубопроводов с изменением направления движения потока. Для устранения расслоения потока жидкости после прохождения участков поворота трубопровода под воздействием инерционных или гравитационных сил в застойных зонах поток жидкости подвергают смешению с последующим отбором представительных проб. Изобретение обеспечивает высокую точность при количественном и качественном учете перекачиваемой по трубопроводу жидкости, проводимому по совокупности параметров. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к технологии и технике отбора проб жидкости из трубопровода и может найти применение в нефтедобывающей и других отраслях промышленности, где требуется высокая точность определения параметров перекачиваемой по трубопроводам жидкости.

Известен способ отбора проб жидкости из трубопровода, при котором производят размещение в трубопроводе пробозаборного элемента из одной пробозаборной трубки с загнутым концом, которую располагают на оси трубопровода входным отверстием навстречу потоку и осуществляют отбор пробы пропорционально расходу потока трубопровода, при котором скорость отбора выбирается равной средней скорости потока трубопровода [1].

Известен способ отбора проб жидкости из трубопровода, при котором производят размещение в трубопроводе пробозаборного элемента из одной пробозаборной трубки с загнутым концом, которую располагают на оси трубопровода входным отверстием навстречу потоку и осуществляют отбор пробы пропорционально расходу потока трубопровода, при котором скорость отбора составляет не менее половины и не более двойной средней скорости потока трубопровода [2] (прототип способа).

Недостаток известных технологий отбора проб – низкая представительность пробы на участках трубопровода, где поток изменяет направление. При изменении направления потока более тяжелая его фаза, например вода в потоке нефти, под воздействием инерционных сил перераспределятся к стенке трубопровода. Изменяется равномерность распределения включений в поперечном сечении потока, происходит расслоение потока. Поэтому проба, отбираемая после изменения направления движения потока, оказывается непредставительной.

Техническим результатом данного изобретения является повышение представительности отбираемой пробы.

Для достижения технического результата в способе отбора проб жидкости из трубопровода, который включает размещение пробозаборного элемента в трубопроводе, жидкость в котором изменила направление или в который она поступает из другого трубопровода или системы трубопроводов с изменением направления движения, согласно изобретению, перед отбором пробы поток трубопровода подвергают смешению.

В заявляемом способе поток, подверженный расслоению после прохождения участков поворота под воздействием инерционных сил или гравитационных в застойных зонах системы трубопроводов, подвергают смешению. Отбор пробы из после смешения потока обеспечивает более представительную пробу, нежели по способу-прототипу [2].

Таким образом, осуществление перечисленных операций заявляемого способа позволит по сравнению со способом-прототипом [3] повысить представительность пробы.

Применение заявляемого способа позволит осуществлять более точный количественный и качественный учет перекачиваемой по трубопроводам жидкости, осуществляемый по совокупности параметров, уменьшить потери при товарно-коммерческих операциях.

Заявляемые способ отбора проб жидкости из трубопровода может конкретно применяться, например, на нефтепромыслах – на коммерческих узлах учета нефти.

Заявляемый способ отбора проб жидкости из трубопровода осуществляется следующим образом.

В трубопроводе, жидкость в котором изменила направление движения или в который поток жидкости поступает из другого трубопровода или системы трубопроводов с изменением направления движения потока, перед отбором пробы осуществляют смешение потока, после чего отбирают пробу. Отобранную в пробосборник пробу направляют на анализ – определение относительного содержания балласта в пробе.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

На чертеже представлен один из вариантов устройства для реализации заявляемого способа отбор пробы.

Устройство для отбора проб жидкости из трубопровода 1 включает пробозаборный элемент 2, устанавливаемый за участком поворота 3 на 90^o после смесителя 4, кран 5, устанавливаемый на выходном узле 6 пробозаборного элемента 2, пробосборник 7.

Устройство для отбора проб жидкости из трубопровода, см. чертеж, предназначено для отбора пробы из потока трубопровода 1 под воздействием избыточного давления в трубопроводе по отношению к атмосферному. Смеситель 4 при этом восстанавливает однородность потока после его расслоения на участке поворота 3 трубопровода 1. Кран 5 служит для регулирования скорости отбора пробы в пробосборник 7.

Устройство для отбора проб жидкости из трубопровода, см. чертеж, работает следующим образом.

При транспортировке потока по трубопроводу 1 после изменения направления движения жидкости на 90^o в смесителе 4 поток подвергается смешению. После чего осуществляют отбор пробы через пробозаборный элемент 2. Скорость отбора регулируют при помощи крана 5. Отобранную в пробосборник 7 пробу направляют на анализ.

Для испытаний было использовано устройство для отбора проб жидкости из трубопровода, см. чертеж, с приводимыми ниже параметрами.

Трубопровод 1 – горизонтальный диаметром 159 мм. Жидкость трубопровода 2 представляла собой нефтяную эмульсию со средним содержанием воды 10-35% об.; вязкость безводной нефти при 20^oС составляла 8-12 сП; скорость потока в трубопроводе 2 м/с. Пробозаборный элемент 2 представлял собой трубку внутренним диаметром 6 мм, загнутый конец которого ориентирован навстречу потоку и расположен на оси трубопровода 1.

Сравнительные испытания заявляемого способа отбора проб жидкости из трубопровода были проведены с использованием способа отбора проб [2] и устройства, см. чертеж, в котором отбор пробы осуществляется через пробозаборный элемент 8, установленный до смесителя 4 после участка поворота 3 на расстоянии 300 мм после поворота потока (участка 3). Использовались одинаковые пробозаборные элементы 2 и 8 (элемент 8 представлял собой трубку внутренним диаметром 6 мм, загнутый конец которого ориентирован навстречу потоку и расположен на оси трубопровода 1). Для контроля проба также отбиралась до участка поворота 3 через пробозаборный элемент 9, аналогичный 2 и 8.

Данные сравнительных испытаний таблицы (колонки 3, 4, 5) показывают, что свойства потока после его прохождения участка поворота 3 изменяются до участка поворота 3 трубопровода 1 (колонка 5 табл.) и после участка поворота до смешения (колонка 4) и восстанавливаются после смешения потока в смесителе 4 (колонка 3). Таким образом, данные испытаний подтверждают, что отбор пробы из потока трубопровода по заявляемому способу, в отличие от отбора пробы по прототипу [2] , обеспечивает более представительный отбор. Таким образом, смешение потока после его расслоения на участке поворота 3 восстанавливает однородность распределения включений в поперечном сечении потока и обеспечивает отбор представительной пробы.

Заявляемый способ отбора проб промышленно применим, он не требуют коренной реконструкции существующих узлов учета перекачиваемых по трубопроводам жидкостей, а необходимые для реализации заявляемой техники изменения могут быть проведены силами производственников, обслуживающих эти системы.

Источники информации
1. Нефть и нефтепродукты, ГОСТ 2517-85, п.2.13.1.2.

2. То же, п.2.13.1.3.

Формула изобретения

Способ отбора проб жидкости из трубопровода, при котором осуществляют размещение пробозаборного элемента в трубопроводе, поток жидкости в котором изменил направление или в который он поступает из другого трубопровода или системы трубопроводов с изменением направления движения потока, отличающийся тем, что для устранения расслоения потока жидкости после прохождения участков поворота трубопровода под воздействием инерционных или гравитационных сил в застойных зонах поток жидкости подвергают смешению с последующим отбором представительных проб.

РИСУНКИ