RU2460007C1 - Pump station for pumping of multi-component gas-containing medium - Google Patents

Pump station for pumping of multi-component gas-containing medium Download PDF

Info

Publication number
RU2460007C1
RU2460007C1 RU2011139023/06A RU2011139023A RU2460007C1 RU 2460007 C1 RU2460007 C1 RU 2460007C1 RU 2011139023/06 A RU2011139023/06 A RU 2011139023/06A RU 2011139023 A RU2011139023 A RU 2011139023A RU 2460007 C1 RU2460007 C1 RU 2460007C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pump
pumping
tank
liquefaction
variable
Prior art date
Application number
RU2011139023/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Георгиевич Валюхов (RU)
Сергей Георгиевич Валюхов
Валерий Николаевич Веселов (RU)
Валерий Николаевич Веселов
Алексей Иванович Житенёв (RU)
Алексей Иванович Житенёв
Виталий Юрьевич Акулов (RU)
Виталий Юрьевич Акулов
Николай Павлович Селиванов (RU)
Николай Павлович Селиванов
Original Assignee
Закрытое Акционерное Общество Научно-Производственное Объединение "Тэн"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое Акционерное Общество Научно-Производственное Объединение "Тэн" filed Critical Закрытое Акционерное Общество Научно-Производственное Объединение "Тэн"
Priority to RU2011139023/06A priority Critical patent/RU2460007C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2460007C1 publication Critical patent/RU2460007C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Jet Pumps And Other Pumps (AREA)

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: inlet of pump, mainly screw-type, of pump station is connected via main line to the liquefaction tank filled with oil-water mixture. Pump station also includes circulation circuit with closing main line connected to the liquefaction tank and to the pump. The liquefaction tank includes variable gas volume located in upper part and two volumes with various values for liquid medium, one volume - consumable of variable filling, and the other one - reserve and determined from the condition of sufficiency for cooling of the pump and maintained at constant level prior to actuation of circulation circuit and complete exhaustion of liquefaction medium from variable volume of the specified tank. For that purpose, housing of the tank is equipped with two outlet connection pipes, one of which is installed at the boundary level of the above variable consumable and constant reserve volumes. The liquefaction tank is also equipped with a channel on inner side, which screens the lower outlet connection pipe. Channel connects the liquefaction tank through lower edge to lower connection pipe and after that to main flow line.
EFFECT: providing continuous pumping of well fluids with solid discrete particles in emergency situations and excluding overheating and failure of pump equipment.
8 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к технике перекачивания углеводородов, а именно к насосным станциям для перекачивания многокомпонентных газожидкостных смесей, преимущественно продукции нефтяных скважин, и может быть использовано в нефтяной и нефтегазовой отраслях промышленности.The invention relates to a technique for pumping hydrocarbons, namely, pumping stations for pumping multicomponent gas-liquid mixtures, mainly oil well products, and can be used in the oil and gas industries.

Известен способ перекачки продукции нефтяных скважин, включающий сепарацию многокомпонентной газосодержащей смеси перед поступлением в насосную станцию (Нефтепромысловое оборудование. Справочник. Под ред. Е.И.Бухаленко. - М.: Недра, 1990, стр.425).A known method of pumping oil well products, including the separation of a multicomponent gas-containing mixture before entering the pumping station (Oilfield equipment. Handbook. Edited by EI Bukhalenko. - M .: Nedra, 1990, p. 425).

Недостатками известного способа являются необходимость в полном удалении газа от жидкой фракции при сепарации (сложность процесса), а также потеря газа и отрицательные экологические последствия при его сжигании в факельной установке.The disadvantages of this method are the need for complete removal of gas from the liquid fraction during separation (the complexity of the process), as well as the loss of gas and negative environmental consequences when it is burned in a flare unit.

Известны различные технические решения для нагнетания газожидкостной смеси: насосные установки, содержащие дозировочный и дожимной поршневые насосы, соединенные между собой посредством трубопровода и клапана (а.с. СССР №1339297, опубл. 23.09.87; а.с. СССР №1585545, опубл. 15.08.90), насосные станции с предварительным разделением продукции нефтяных скважин перед станцией на нефть, воду и газ с последующим раздельным нагнетанием и смешением после станции (а.с. СССР №623049, опубл. 1978; а.с. СССР №653481, опубл. 1979, пат. РФ №2007659, опубл. 1994).Various technical solutions are known for pumping a gas-liquid mixture: pumping units containing metering and booster piston pumps interconnected by a pipeline and a valve (AS USSR No. 1339297, publ. 09/23/87; AS USSR No. 1585545, publ 15.08.90), pumping stations with preliminary separation of oil well production in front of the station into oil, water and gas, followed by separate injection and mixing after the station (USSR AS No. 623049, published in 1978; USSR AS No. 653481 , publ. 1979, pat. RF No. 2007659, publ. 1994).

Недостатками известных технических решений являются сложность конструкции, низкая надежность в работе и высокая стоимость насосных станций, реализующих указанные технические решения.The disadvantages of the known technical solutions are the design complexity, low reliability and high cost of pumping stations that implement these technical solutions.

Известна насосная станция для перекачивания многофазных смесей, содержащая установленный на трубопроводе винтовой насос (П.Е.Амосов и др. Винтовые компрессорные машины. Л.: Машиностроение, 1977, стр.13).Known pumping station for pumping multiphase mixtures containing a screw pump installed on the pipeline (P.E. Amosov and other screw compressor machines. L .: Engineering, 1977, p. 13).

Указанная станция на основе винтового насоса проста по конструкции и в эксплуатации, надежна в работе, экономична (КПД до 75%). Однако при высоких газосодержаниях (60…100 об.%) и больших степенях повышения давления (5…10 раз и выше) ее КПД снижается до 20…30% и возникает недопустимо высокий перегрев винтового насоса из-за отсутствия жидкостного уплотнения и охлаждения в местах контакта винтов между собой и корпусом насоса.The indicated station based on a screw pump is simple in design and operation, reliable in operation, and economical (efficiency up to 75%). However, at high gas contents (60 ... 100 vol.%) And large degrees of pressure increase (5 ... 10 times or more), its efficiency decreases to 20 ... 30% and an unacceptably high overheating of the screw pump due to the lack of liquid sealing and cooling in places contact screws between themselves and the pump casing.

Наиболее близкой по своей сущности и достигаемому техническому результату является насосная станция для перекачки многокомпонентной газосодержащей смеси, содержащая, по крайней мере, один насос, например винтовой насос, установленный на трубопроводе, при этом вход насоса соединен магистралью с дополнительной емкостью зажижения, заполненной нефтеводяной смесью (патент RU 2239122 C2, опубл. 27.10.2004).The closest in essence and the technical result achieved is a pumping station for pumping a multicomponent gas-containing mixture, containing at least one pump, for example, a screw pump mounted on a pipeline, while the pump inlet is connected by a line with an additional liquefaction tank filled with oil-water mixture ( Patent RU 2239122 C2, publ. 10/27/2004).

Основным недостатком указанной станции является то, что в емкости зажижения не контролируется уровень раздела газонефтяной и нефтеводяной фракций смеси, что может привести к перегреву насоса и выходу станции из строя при падении уровня ниже минимально обусловленного для надежной работы насоса и станции в целом.The main disadvantage of this station is that the separation level of the gas-oil and oil-water fractions of the mixture is not controlled in the liquefaction tank, which can lead to overheating of the pump and failure of the station when the level falls below the minimum level required for reliable operation of the pump and the station as a whole.

Задача настоящего изобретения заключается в обеспечении бесперебойного перекачивания скважинных жидкостей - сырой нефти, газового конденсата, потоков смешанных углеводородов, включающих нефть, воду, пар, газоконденсат, в том числе с газовыми и водяными пробками переменного объема, а также с примесями твердых дискретных частиц, и в повышении надежности и длительности работы насосной станции в экстремальных ситуациях с исключением перегрева и выхода из строя насосного оборудования.The objective of the present invention is to ensure uninterrupted pumping of well fluids - crude oil, gas condensate, mixed hydrocarbon streams including oil, water, steam, gas condensate, including gas and water plugs of variable volume, as well as impurities of solid discrete particles, and to increase the reliability and duration of the pumping station in extreme situations with the exception of overheating and failure of the pumping equipment.

Поставленная задача решается тем, что предложенная насосная станция для перекачивания многокомпонентной газосодержащей среды с переменным содержанием газа, согласно изобретению, содержит корпус, по меньшей мере, один, предпочтительно, винтовой насос; сообщенные с насосом по перекачиваемой среде подводящий и отводящий трубопроводы; емкость зажижения, заполняемую указанной многокомпонентной средой и/или водой; циркуляционный контур с замыкающей магистралью, подключенной на проток понизу к емкости зажижения и через подводящий трубопровод к насосу; блок управления и электрически связанные с ним не менее чем один установленный на замыкающей магистрали регулируемый электромагнитный клапан и размещенную у выхода из насоса термопару; при этом емкость зажижения соединена на проток с отводящим трубопроводом и выполнена в виде гидростатического сепаратора с корпусом, включающим расположенный в верхней части переменный газовый объем и расположенную под ним кубовую часть для жидкой среды, включающую два разных по назначению объема, один из которых - расходуемый переменного заполнения, а другой - резервный, определенный из условия достаточности для охлаждения насоса в режиме перекачивания упомянутой среды с высоким содержанием газа, газовых пробок прогнозируемого объема и/или прогнозируемого времени работы в указанном режиме и поддерживаемый постоянным до включения в работу циркуляционного контура и полной выработки среды зажижения из переменного объема указанной емкости, для чего корпус последнего наделен одним входным патрубком, двумя выходными патрубками, расположенными в стенке корпуса, и третьим - возвратным, размещенным в донной части корпуса и сообщенным с циркуляционным контуром, причем один из выходных патрубков расположен в верхней части корпуса, а другой - ниже первого на уровне раздела упомянутых переменного расходуемого и постоянного резервного объемов кубовой части емкости зажижения, кроме того, емкость зажижения снабжена с внутренней стороны элементом, экранирующим нижний выходной патрубок с сохранением протока через него и образованием ориентированного сверху вниз и продленного до придонной части емкости канала с герметичными стенками и открытыми торцами, по меньшей мере, через нижний из которых канал выполнен сообщающим емкость зажижения с нижним патрубком и далее с проточной магистралью с возможностью транспортирования жидкостной составляющей многокомпонентной среды при наличии ее в расходуемом объеме емкости зажижения выше нижней отметки проходного сечения, отделяющей его от расположенного ниже постоянного резервного объема кубовой части емкости зажижения.The problem is solved in that the proposed pump station for pumping a multicomponent gas-containing medium with a variable gas content, according to the invention, comprises a housing, at least one, preferably a screw pump; inlet and outlet pipelines communicated with the pump through the pumped medium; a liquefaction tank filled with said multicomponent medium and / or water; a circulation circuit with a closing line connected to the duct from the bottom to the liquefaction tank and through the supply pipe to the pump; the control unit and electrically connected with it at least one adjustable solenoid valve mounted on the closing line and a thermocouple located at the outlet of the pump; wherein the liquefaction tank is connected to the duct with a discharge pipe and is made in the form of a hydrostatic separator with a housing including an alternating gas volume located in the upper part and a bottom part for a liquid medium located under it, including two different volumes, one of which is a consumable variable filling, and the other is reserve, determined from the condition of sufficiency for cooling the pump in the pumping mode of the aforementioned medium with a high gas content, gas plugs of the predicted volume and / or the predicted operating time in the specified mode and maintained constant until the circulation circuit is turned on and the liquefying medium is fully developed from the variable volume of the indicated capacity, for which the housing of the latter is endowed with one inlet pipe, two outlet pipes located in the wall of the case, and the third return, placed in the bottom of the housing and connected with the circulation circuit, and one of the outlet pipes is located in the upper part of the housing, and the other is lower than the first at the section crumpled variable consumable and constant reserve volumes of the cubic part of the liquefaction tank, in addition, the liquefaction tank is equipped on the inside with an element that shields the lower outlet pipe with maintaining the flow through it and forming a channel oriented from top to bottom and extended to the bottom of the tank with sealed walls and open ends at least through the lower of which the channel is made communicating the capacity of the liquefaction with the lower pipe and then with the flow line with the possibility of transport tirovanie liquid component of the multicomponent medium in the presence of its volume in the consumable container zazhizheniya above the lower level of the flow cross section, separating it from the permanent disposed below a bottom part of the backup volume capacity zazhizheniya.

Емкость зажижения может быть дополнительно подключена к внешнему источнику водоснабжения через дополнительный регулируемый электромагнитный клапан, электрически связанный с блоком управления через замедлитель исполнения команд на включение подачи в емкость зажижения воды до второго подъема температуры в насосе после срабатывания первого регулируемого электромагнитного клапана на включение охлаждения насоса через циркуляционный контур жидкостным компонентом многокомпонентной среды из емкости зажижения.The liquefaction tank can be additionally connected to an external water supply through an additional adjustable solenoid valve, electrically connected to the control unit through a moderator for executing commands to turn on the supply of water to the liquefaction tank until the second temperature rise in the pump after the first adjustable solenoid valve is activated to turn on the pump cooling via circulation the circuit of the liquid component of a multicomponent medium from the liquefaction tank.

В циркуляционном контуре может быть установлен холодильник, а в верхней части емкости зажижения может быть расположен центробежный сепаратор.A refrigerator can be installed in the circulation circuit, and a centrifugal separator can be located in the upper part of the liquefaction tank.

По меньшей мере привод регулируемого клапана, установленного в циркуляционном контуре, может быть кинематически связан с поплавковым уровнемером, установленным внутри корпуса емкости зажижения, для чего указанный клапан размещен внутри указанной емкости, а его привод связан с поплавком посредством штока или кинематической пары «шток плюс штанга».At least the actuator of the adjustable valve installed in the circulation circuit can be kinematically connected with the float level gauge installed inside the housing of the liquefaction tank, for which the specified valve is located inside the specified tank, and its actuator is connected to the float by means of a rod or rod kinematic pair ".

Емкость зажижения может быть оснащена расходомерами, установленными на выходных патрубках, подающих многокомпонентную среду в магистраль или отсепарированные газовый и жидкостный компоненты в раздельные трубопроводы, а также отдельный расходомер установлен на циркуляционном контуре.The liquefaction tank can be equipped with flow meters installed on the outlet pipes supplying a multicomponent medium to the main or separated gas and liquid components in separate pipelines, as well as a separate flow meter installed on the circulation circuit.

Насосное оборудование, арматура, блок управления и вспомогательные системы станции могут быть адаптированы к перекачиванию сырой нефти с переменным процентным содержанием газа с различной влажностью и газовых пробок.The pumping equipment, valves, control unit and auxiliary systems of the station can be adapted for pumping crude oil with a variable percentage of gas with different humidity and gas plugs.

Насосное оборудование, арматура, блок управления и вспомогательные системы станции могут быть адаптированы к перекачиванию газового конденсата с переменным содержанием газа, варьируемым в широком диапазоне, достигающем 99%, а также с переменным содержанием жидкой углеводородной фазы, парообразной влаги и воды.The pumping equipment, valves, control unit and auxiliary systems of the station can be adapted for pumping gas condensate with a variable gas content, varying in a wide range reaching 99%, as well as with a variable content of liquid hydrocarbon phase, vaporous moisture and water.

Насосное оборудование, обвязка и арматура станции могут быть адаптированы к перекачиванию многокомпонентной среды с включениями дискретных твердых частиц, не превышающих заданный допустимый размер, предусмотренный конструкцией насоса и с объемным содержанием до 15%.The pumping equipment, piping and fittings of the station can be adapted for pumping a multicomponent medium with inclusions of discrete solid particles that do not exceed the specified allowable size provided by the pump design and with a volume content of up to 15%.

Технический результат, обеспечиваемый приведенной совокупностью признаков, состоит в повышении надежности и длительности работы насосной станции за счет обеспечения бесперебойного охлаждения насоса в течение заданного периода времени, не менее требуемого для перекачивания максимальных из прогнозируемых по объему и времени перекачивания газовых пробок или сухого конденсата. Это достигается выверенной по высоте установкой патрубка для перекачивания жидкостного компонента смеси с сохранением в емкости зажижения резервного объема жидкостного компонента, по меньшей мере, до наступления экстремальной ситуации, что приводит к повышению КПД насоса и обеспечению бесперебойного перекачивания скважинных жидкостей в экстремальных ситуациях с исключением перегрева и выхода из строя насосного оборудования в период до полного израсходования жидкостного компонента из резервного объема емкости зажижения. Кроме того, введение в изобретении расположенного в емкости ориентированного сверху вниз канала, открытого с торцов и экранирующего от внутреннего объема емкости нижнего пристенного выходного патрубка, с сохранением циркуляционного поступления в него жидкого компонента через придонную часть резервного объема и нижнего торца канала с одновременным восстановительным замещением расхода жидкого компонента из переменного объема кубовой части емкости зажижения. Это исключает оседание и накапливание в придонной части емкости зажижения твердых и тяжелых неорганических и полимерных частиц и также повышает бесперебойную полезную работу системы транспорта многокомпонентной среды, не требуя ее сложного предварительного разделения на участке от скважины до нефте-, газоперерабатывающего предприятия.The technical result provided by the given set of features is to increase the reliability and duration of the pump station by ensuring uninterrupted cooling of the pump for a given period of time, no less than the maximum required for pumping gas plugs or dry condensate predicted in terms of volume and time. This is achieved by adjusting the height of the nozzle for pumping the liquid component of the mixture while maintaining the reserve volume of the liquid component in the liquefaction tank, at least until an emergency occurs, which leads to an increase in the efficiency of the pump and ensuring uninterrupted pumping of well fluids in extreme situations with the exception of overheating and failure of pumping equipment in the period until the liquid component is completely exhausted from the reserve volume of the liquefaction tank. In addition, the invention introduces a downwardly oriented channel located in the tank, open from the ends and shielding the lower wall outlet pipe from the internal volume of the tank, while maintaining the circulation of the liquid component through the bottom part of the reserve volume and the channel’s bottom end while simultaneously replacing the flow rate liquid component from a variable volume of the cubic part of the liquefaction tank. This eliminates sedimentation and accumulation in the bottom part of the liquefaction tank of solid and heavy inorganic and polymer particles and also increases the uninterrupted useful operation of the multicomponent medium transport system without requiring complicated preliminary separation in the section from the well to the oil and gas refinery.

Сущность изобретения иллюстрируется фиг.1, на которой показана функциональная схема предлагаемой насосной установки, где hп - высота расходуемого объема переменного заполнения, Нр - высота резервного объема.The invention is illustrated in figure 1, which shows a functional diagram of the proposed pump installation, where h p - the height of the consumed volume of variable filling, N p - the height of the reserve volume.

Насосная станция для перекачивания многокомпонентной среды с переменным содержанием газа содержит корпус, по меньшей мере, один, предпочтительно, винтовой насос 1; сообщенные с насосом 1 по перекачиваемой среде подводящий и отводящий трубопроводы 2 и 3 соответственно; емкость 4 зажижения, заполняемую указанной многокомпонентной средой 5 и/или водой; циркуляционный контур 6 с замыкающей магистралью 7, подключенной на проток понизу к емкости 4 зажижения и через подводящий трубопровод 2 к насосу 1; блок управления 8 и электрически связанные с ним не менее чем один установленный на замыкающей магистрали 7 регулируемый электромагнитный клапан 9 и размещенную у выхода из насоса 1 термопару 10.A pumping station for pumping a multicomponent medium with a variable gas content comprises a housing, at least one, preferably a screw pump 1; inlet and outlet pipelines 2 and 3 communicated with the pump 1 via the pumped medium, respectively; liquefaction tank 4 filled with said multicomponent medium 5 and / or water; a circulation circuit 6 with a closing line 7 connected to the duct down to the liquefaction tank 4 and through the supply pipe 2 to the pump 1; the control unit 8 and electrically connected with it at least one adjustable solenoid valve 9 mounted on the closing line 7 and a thermocouple 10 located at the outlet of the pump 1.

Емкость 4 зажижения соединена на проток с отводящим трубопроводом 3 и выполнена в виде гидростатического сепаратора с корпусом 11, включающим расположенный в верхней части переменный газовый объем 12 и расположенную под ним кубовую часть для жидкой среды. Кубовая часть включает два разных по назначению объема 13 и 14. Объем 13 - расходуемый переменного заполнения, а объем 14 - резервный, определенный из условия достаточности для охлаждения насоса 1 в режиме перекачивания упомянутой среды с высоким содержанием газа, газовых пробок прогнозируемого объема и/или прогнозируемого времени работы в указанном режиме и поддерживаемый постоянным до включения в работу циркуляционного контура 6 и полной выработки среды зажижения из переменного объема 13 указанной емкости 4. Корпус 11 емкости наделен одним входным патрубком 15, двумя выходными патрубками 16, 17, расположенными в стенке корпуса 11, и третьим патрубком 18 - возвратным, размещенным в донной части корпуса 11 и сообщенным с циркуляционным контуром 6. Выходной патрубок 16 расположен в верхней части корпуса 11, а патрубок 17 - ниже первого на уровне раздела упомянутых переменного расходуемого и постоянного резервного объемов 13 и 14 соответственно кубовой части емкости 4 зажижения.The liquefaction tank 4 is connected to the duct with a discharge pipe 3 and is made in the form of a hydrostatic separator with a housing 11 including an alternating gas volume 12 located in the upper part and a bottom part for a liquid medium located under it. The bottom part includes two different volumes 13 and 14. Volume 13 - consumable variable filling, and volume 14 - reserve, determined from the condition of sufficiency for cooling pump 1 in the pumping mode of the aforementioned medium with a high gas content, gas plugs of the predicted volume and / or the predicted operating time in the specified mode and maintained constant until the circulation circuit 6 is turned on and the liquefying medium is fully developed from the variable volume 13 of the indicated tank 4. The tank body 11 is endowed with one input one pipe 15, two output pipes 16, 17 located in the wall of the housing 11, and a third pipe 18 - return, located in the bottom of the housing 11 and in communication with the circulation circuit 6. The output pipe 16 is located in the upper part of the housing 11, and the pipe 17 - below the first at the section level of the aforementioned variable expendable and constant reserve volumes 13 and 14, respectively, of the cubic part of the liquefaction tank 4.

Емкость 4 зажижения снабжена с внутренней стороны элементом, экранирующим нижний выходной патрубок 17 с сохранением протока через него и образованием ориентированного сверху вниз и продленного до придонной части емкости 4 канала 19 с герметичными стенками и открытыми торцами, по меньшей мере, через нижний из которых канал выполнен сообщающим емкость 4 зажижения с нижним патрубком 17 и далее с проточной магистралью с возможностью транспортирования жидкостной составляющей многокомпонентной среды при наличии ее в расходуемом объеме 13 емкости 4 зажижения выше нижней отметки проходного сечения, отделяющей его от расположенного ниже постоянного резервного объема 14 кубовой части емкости 4 зажижения.The liquefaction tank 4 is provided on the inside with an element that shields the lower outlet pipe 17 with maintaining the flow through it and forming a channel 19 with top-down and extended to the bottom part of the tank 4 with sealed walls and open ends, at least through the lower of which the channel is made communicating liquefaction tank 4 with a lower pipe 17 and further with a flow line with the possibility of transporting the liquid component of a multicomponent medium if it is in the expendable volume 13 and 4 liquefaction above the lower mark of the cross-section, separating it from located below the constant reserve volume of 14 cubic parts of the tank 4 liquefaction.

Емкость 4 зажижения дополнительно подключена к внешнему источнику водоснабжения через дополнительный регулируемый электромагнитный клапан (на чертеже не показано), электрически связанный с блоком управления через замедлитель исполнения команд на включение подачи в емкость 4 зажижения воды до второго подъема температуры в насосе 1 после срабатывания первого регулируемого электромагнитного клапана 9 на включение охлаждения насоса 1 через циркуляционный контур 6 жидкостным компонентом многокомпонентной среды из емкости 4 зажижения.The liquefaction tank 4 is additionally connected to an external water supply through an additional adjustable solenoid valve (not shown in the drawing), electrically connected to the control unit via a moderator for executing commands to turn on the supply of water to the liquefaction tank 4 until the second temperature rise in pump 1 after the first adjustable electromagnetic valve 9 to enable cooling of the pump 1 through the circulation circuit 6 by the liquid component of the multicomponent medium from the liquefaction tank 4.

В циркуляционном контуре 6 установлен холодильник, а в верхней части емкости 4 зажижения расположен центробежный сепаратор.A refrigerator is installed in the circulation circuit 6, and a centrifugal separator is located in the upper part of the liquefaction tank 4.

По меньшей мере привод регулируемого клапана 9, установленного в циркуляционном контуре 6, кинематически связан с поплавковым уровнемером, установленным внутри корпуса 11 емкости зажижения. Указанный клапан размещен внутри емкости 4, а его привод связан с поплавком посредством штока или кинематической пары «шток плюс штанга».At least the actuator of the adjustable valve 9, installed in the circulation circuit 6, is kinematically connected with the float level gauge installed inside the housing 11 of the liquefaction tank. The specified valve is placed inside the tank 4, and its actuator is connected to the float by means of a rod or kinematic pair "rod plus rod".

Емкость 4 зажижения оснащена расходомерами, установленными на выходных патрубках 16, 17, подающих многокомпонентную среду в магистраль или отсепарированные газовый и жидкостный компоненты в раздельные трубопроводы, а также отдельный расходомер установлен на циркуляционном контуре 6.The liquefaction tank 4 is equipped with flowmeters installed on the outlet pipes 16, 17, supplying a multicomponent medium to the line or separated gas and liquid components in separate pipelines, as well as a separate flow meter installed on the circulation circuit 6.

Насосное оборудование, арматура, блок управления и вспомогательные системы станции адаптированы к перекачиванию сырой нефти с переменным процентным содержанием газа с различной влажностью и газовых пробок.The pumping equipment, valves, control unit and auxiliary systems of the station are adapted for pumping crude oil with a variable percentage of gas with different humidity and gas plugs.

Насосное оборудование, арматура, блок управления и вспомогательные системы станции адаптированы к перекачиванию газового конденсата с переменным содержанием газа, варьируемым в широком диапазоне, достигающем 99%, а также с переменным содержанием жидкой углеводородной фазы, парообразной влаги и воды.The pumping equipment, valves, control unit and auxiliary systems of the station are adapted for pumping gas condensate with a variable gas content, which varies in a wide range reaching 99%, as well as with a variable content of liquid hydrocarbon phase, vaporous moisture and water.

Насосное оборудование, обвязка и арматура станции адаптированы к перекачиванию многокомпонентной среды с включениями дискретных твердых частиц, не превышающих заданный допустимый размер, предусмотренный конструкцией насоса и с объемным содержанием до 15 процентов.The pumping equipment, piping and fittings of the station are adapted for pumping a multicomponent medium with inclusions of discrete solid particles that do not exceed the specified allowable size provided by the pump design and with a volume content of up to 15 percent.

Работа насосной станций осуществляется следующим образом.The operation of the pumping station is as follows.

При включении винтового насоса 1 происходит перекачка газонефтяной смеси по трубопроводу 2. На выходе из насоса 1 смесь попадает в емкость 4, в нижней части которой скапливается нефтеводяная фракция (смесь). В случае попадания на вход насоса 1 газовой или газонефтяной пробки с высоким (60…90 об.%) содержанием газа происходит нагрев смеси из-за адиабатического сжатия газа и снижения жидкостного охлаждения насоса 1. Этот нагрев регистрируется термопарой 10 на выходе из насоса 1 и приводит к срабатыванию электронного блока управления 8, электрический управляющий сигнал от которого подается на электромагнит 20 клапана 9. Клапан 9 срабатывает, при этом из емкости 4 водонефтяная смесь через патрубок 18 и открытый электромагнитный клапан 9 по магистрали 7 поступает на вход винтового насоса 1 с сохранением при этом в емкости зажижения резервного объема жидкостного компонента до исчерпания его в переменном объеме. При прохождении через трубопровод 2 газовых пробок объемом, превышающим максимально прогнозируемый, после исчерпания охлаждающего насос расходуемого объема 13 жидкостного компонента задействуется резервный объем 14 емкости 4. Это обеспечивает восстановление КПД насоса и устраняет его перегрев.When the screw pump 1 is turned on, the gas-oil mixture is pumped through pipeline 2. At the outlet of the pump 1, the mixture enters the tank 4, in the lower part of which the oil-water fraction (mixture) accumulates. If a gas or oil plug with a high (60 ... 90 vol.%) Gas content gets into the pump inlet 1, the mixture is heated due to adiabatic compression of the gas and a decrease in the liquid cooling of pump 1. This heating is detected by a thermocouple 10 at the outlet of pump 1 and leads to the actuation of the electronic control unit 8, the electric control signal from which is supplied to the electromagnet 20 of the valve 9. The valve 9 is activated, while the oil-water mixture from the tank 4 through the pipe 18 and the open electromagnetic valve 9 along the line 7 along blunt entry to a screw pump 1 while maintaining the container in zazhizheniya backup volume of the liquid component to the exhaustion of its volume in a variable. When passing through the pipeline 2 gas plugs with a volume exceeding the maximum forecast, after the cooling pump has exhausted the consumed volume 13 of the liquid component, the reserve volume 14 of the tank 4 is activated. This ensures the restoration of the pump efficiency and eliminates its overheating.

Вне экстремальной ситуации жидкостная смесь попадает в нижний пристенный патрубок 17 при высоком уровне жидкостного компонента в емкости 4 через торцы канала 19. После снижения уровня жидкостного компонента ниже верхнего торца канала 19 жидкостный компонент поступает в патрубок 17 исключительно из придонной части емкости 4 и нижний торец канала 19. При этом до исчерпания жидкостного компонента в расходуемом объеме 13 происходит непрерывное замещение расхода жидкостного компонента, подаваемого из резервного объема 14 в патрубок 17. Такой порядок перемещения жидкостного компонента предотвращает оседание в придонной части емкости 4 тяжелых дискретных частиц и обеспечивает их постоянное удаление вместе с потоком жидкостного компонента, направляемого через патрубок 17 во внешнюю магистраль.In an extreme situation, the liquid mixture enters the lower wall pipe 17 with a high level of the liquid component in the tank 4 through the ends of the channel 19. After lowering the level of the liquid component below the upper end of the channel 19, the liquid component enters the pipe 17 exclusively from the bottom of the tank 4 and the lower end of the channel 19. In this case, until the liquid component is exhausted in the consumed volume 13, the flow rate of the liquid component supplied from the reserve volume 14 to the pipe 17 is continuously replaced. moving the liquid component to prevent settling in the bottom of the container 4 heavy discrete particles and ensures their continuous removal of the liquid with the flow component directed via pipe 17 to the external line.

Использование заявляемого изобретения позволяет снизить энергозатраты на перекачивание многокомпонентных нефтегазовых смесей насосными станциями по сравнению с известным способом, построенным на предварительном разделении добываемого углеводорода на фракции в известных установках.The use of the claimed invention allows to reduce energy costs for pumping multicomponent oil and gas mixtures by pumping stations in comparison with the known method based on the preliminary separation of the produced hydrocarbon into fractions in known installations.

Claims (8)

1. Насосная станция для перекачивания многокомпонентной среды с переменным содержанием газа, характеризующаяся тем, что содержит корпус, по меньшей мере, один, предпочтительно, винтовой насос; сообщенные с насосом по перекачиваемой среде подводящий и отводящий трубопроводы; емкость зажижения, заполняемую указанной многокомпонентной средой и/или водой; циркуляционный контур с замыкающей магистралью, подключенной на проток понизу к емкости зажижения и через подводящий трубопровод к насосу; блок управления и электрически связанные с ним не менее чем один установленный на замыкающей магистрали регулируемый электромагнитный клапан и размещенную у выхода из насоса термопару; при этом емкость зажижения соединена на проток с отводящим трубопроводом и выполнена в виде гидростатического сепаратора с корпусом, включающим расположенный в верхней части переменный газовый объем и расположенную под ним кубовую часть для жидкой среды, включающую два разных по назначению объема, один из которых - расходуемый переменного заполнения, а другой - резервный, определенный из условия достаточности для охлаждения насоса в режиме перекачивания упомянутой среды с высоким содержанием газа, газовых пробок прогнозируемого объема и/или прогнозируемого времени работы в указанном режиме и поддерживаемый постоянным до включения в работу циркуляционного контура и полной выработки среды зажижения из переменного объема указанной емкости, для чего корпус последнего наделен одним входным патрубком, двумя выходными патрубками, расположенными в стенке корпуса, и третьим - возвратным, размещенным в донной части корпуса и сообщенным с циркуляционным контуром, причем один из выходных патрубков расположен в верхней части корпуса, а другой ниже первого на уровне раздела упомянутых переменного расходуемого и постоянного резервного объемов кубовой части емкости зажижения, кроме того, емкость зажижения снабжена с внутренней стороны элементом, экранирующим нижний выходной патрубок с сохранением протока через него и образованием ориентированного сверху вниз и продленного до придонной части емкости канала с герметичными стенками и открытыми торцами, по меньшей мере, через нижний из которых канал выполнен сообщающим емкость зажижения с нижним патрубком и далее с проточной магистралью с возможностью транспортирования жидкостной составляющей многокомпонентной среды при наличии ее в расходуемом объеме емкости зажижения выше нижней отметки проходного сечения, отделяющей его от расположенного ниже постоянного резервного объема кубовой части емкости зажижения.1. A pumping station for pumping a multicomponent medium with a variable gas content, characterized in that it comprises a housing, at least one, preferably a screw pump; inlet and outlet pipelines communicated with the pump through the pumped medium; a liquefaction tank filled with said multicomponent medium and / or water; a circulation circuit with a closing line connected to the duct from the bottom to the liquefaction tank and through the supply pipe to the pump; the control unit and electrically connected with it at least one adjustable solenoid valve mounted on the closing line and a thermocouple located at the outlet of the pump; the liquefaction tank is connected to the duct with a discharge pipe and is made in the form of a hydrostatic separator with a housing including an alternating gas volume located in the upper part and a bottom part for a liquid medium located under it, including two different volumes, one of which is a consumable variable filling, and the other is reserve, determined from the condition of sufficiency for cooling the pump in the pumping mode of the aforementioned medium with a high gas content, gas plugs of the predicted volume and / or the predicted operating time in the specified mode and maintained constant until the circulation circuit is turned on and the liquefying medium is fully developed from the variable volume of the indicated capacity, for which the housing of the latter is endowed with one inlet pipe, two outlet pipes located in the wall of the case, and the third returnable, located in the bottom of the housing and connected with the circulation circuit, and one of the outlet pipes is located in the upper part of the housing, and the other is lower than the first at the partition level removed variable consumable and constant reserve volumes of the cubic part of the liquefaction tank, in addition, the liquefaction tank is equipped on the inside with an element that shields the lower outlet pipe with maintaining the flow through it and forming a channel oriented from top to bottom and extended to the bottom of the tank with sealed walls and open ends at least through the lower of which the channel is made communicating the capacity of the liquefaction with the lower pipe and then with a flow line with the possibility of transport ation component of a multicomponent liquid medium in the presence of its volume in the consumable container zazhizheniya above the lower level of the flow cross section, separating it from the permanent disposed below a bottom part of the backup volume capacity zazhizheniya. 2. Насосная станция по п.1, отличающаяся тем, что емкость зажижения дополнительно подключена к внешнему источнику водоснабжения через дополнительный регулируемый электромагнитный клапан, электрически связанный с блоком управления через замедлитель исполнения команд на включение подачи в емкость зажижения воды до второго подъема температуры в насосе после срабатывания первого регулируемого электромагнитного клапана на включение охлаждения насоса через циркуляционный контур жидкостным компонентом многокомпонентной среды из емкости зажижения.2. The pumping station according to claim 1, characterized in that the liquefaction tank is additionally connected to an external water supply through an additional adjustable solenoid valve, electrically connected to the control unit through a moderator for executing commands to turn on the supply of water to the liquefaction tank before the second temperature rise in the pump after actuation of the first adjustable solenoid valve to turn on the cooling of the pump through the circulation circuit by the liquid component of a multicomponent medium from the tank liquefaction. 3. Насосная станция по п.1, отличающаяся тем, что в циркуляционном контуре установлен холодильник, а в верхней части емкости зажижения расположен центробежный сепаратор.3. The pumping station according to claim 1, characterized in that a refrigerator is installed in the circulation circuit, and a centrifugal separator is located in the upper part of the liquefaction tank. 4. Насосная станция по п.1, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, привод регулируемого клапана, установленного в циркуляционном контуре, кинематически связан с поплавковым уровнемером, установленным внутри корпуса емкости зажижения, для чего указанный клапан размещен внутри указанной емкости, а его привод связан с поплавком посредством штока или кинематической пары «шток плюс штанга».4. The pumping station according to claim 1, characterized in that at least the actuator of the adjustable valve installed in the circulation circuit is kinematically connected with a float level gauge installed inside the housing of the liquefaction tank, for which said valve is located inside the specified tank, and the actuator is connected to the float by means of a rod or kinematic pair "rod plus rod". 5. Насосная станция по п.1, отличающаяся тем, что емкость зажижения оснащена расходомерами, установленными на выходных патрубках, подающих многокомпонентную среду в магистраль или отсепарированные газовый и жидкостный компоненты в раздельные трубопроводы, а также отдельный расходомер установлен на циркуляционном контуре.5. The pumping station according to claim 1, characterized in that the liquefaction tank is equipped with flowmeters installed on the outlet pipes supplying a multicomponent medium to the line or the separated gas and liquid components in separate pipelines, as well as a separate flowmeter installed on the circulation circuit. 6. Насосная станция по п.1, отличающаяся тем, что насосное оборудование, арматура, блок управления и вспомогательные системы станции адаптированы к перекачиванию сырой нефти с переменным процентным содержанием газа с различной влажностью и газовых пробок.6. The pumping station according to claim 1, characterized in that the pumping equipment, valves, control unit and auxiliary systems of the station are adapted for pumping crude oil with a variable percentage of gas with different humidity and gas plugs. 7. Насосная станция по п.1, отличающаяся тем, что насосное оборудование, арматура, блок управления и вспомогательные системы станции адаптированы к перекачиванию газового конденсата с переменным содержанием газа, варьируемым в широком диапазоне, достигающем 99%, а также с переменным содержанием жидкой углеводородной фазы, парообразной влаги и воды.7. The pumping station according to claim 1, characterized in that the pumping equipment, valves, control unit and auxiliary systems of the station are adapted for pumping gas condensate with a variable gas content, varying in a wide range reaching 99%, as well as with a variable liquid hydrocarbon content phase, vaporous moisture and water. 8. Насосная станция по п.1, отличающаяся тем, что насосное оборудование, обвязка и арматура станции адаптированы к перекачиванию многокомпонентной среды с включениями дискретных твердых частиц, не превышающих заданный допустимый размер, предусмотренный конструкцией насоса и с объемным содержанием до 15%. 8. The pumping station according to claim 1, characterized in that the pumping equipment, piping and fittings of the station are adapted for pumping a multicomponent medium with inclusions of discrete solid particles not exceeding a predetermined allowable size provided for by the pump design and with a volume content of up to 15%.
RU2011139023/06A 2011-09-26 2011-09-26 Pump station for pumping of multi-component gas-containing medium RU2460007C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011139023/06A RU2460007C1 (en) 2011-09-26 2011-09-26 Pump station for pumping of multi-component gas-containing medium

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011139023/06A RU2460007C1 (en) 2011-09-26 2011-09-26 Pump station for pumping of multi-component gas-containing medium

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2460007C1 true RU2460007C1 (en) 2012-08-27

Family

ID=46937859

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011139023/06A RU2460007C1 (en) 2011-09-26 2011-09-26 Pump station for pumping of multi-component gas-containing medium

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2460007C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2640141C1 (en) * 2017-05-10 2017-12-26 Андрей Владиславович Курочкин Pump station for pumping multi-phase media
RU2641996C1 (en) * 2017-05-17 2018-01-23 Андрей Владиславович Курочкин Device for pumping multiphase media

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1250733A1 (en) * 1985-03-20 1986-08-15 Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт По Сбору,Подготовке И Транспорту Нефти И Нефтепродуктов Pumping unit for transferring high-viscosity multicomponent mixture
RU2239122C2 (en) * 2002-04-10 2004-10-27 Дочернее унитарное предприятие "Турбонасос" Федерального государственного унитарного предприятия "Конструкторского бюро Химавтоматики" Pump station for pumping multi-component gas containing mixture
EP1517047A1 (en) * 2003-09-19 2005-03-23 Tommaso Bucci A method for the pumping and delivering of multi-phase fluids, and an apparatus therefor
US7094016B1 (en) * 1999-07-21 2006-08-22 Unitec Institute Of Technology Multi-phase flow pumping means and related methods
RU2310102C2 (en) * 2005-08-02 2007-11-10 Национальный горный университет Method for lifting multi-component mixture from high depths and system for realization of the method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1250733A1 (en) * 1985-03-20 1986-08-15 Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт По Сбору,Подготовке И Транспорту Нефти И Нефтепродуктов Pumping unit for transferring high-viscosity multicomponent mixture
US7094016B1 (en) * 1999-07-21 2006-08-22 Unitec Institute Of Technology Multi-phase flow pumping means and related methods
RU2239122C2 (en) * 2002-04-10 2004-10-27 Дочернее унитарное предприятие "Турбонасос" Федерального государственного унитарного предприятия "Конструкторского бюро Химавтоматики" Pump station for pumping multi-component gas containing mixture
EP1517047A1 (en) * 2003-09-19 2005-03-23 Tommaso Bucci A method for the pumping and delivering of multi-phase fluids, and an apparatus therefor
RU2310102C2 (en) * 2005-08-02 2007-11-10 Национальный горный университет Method for lifting multi-component mixture from high depths and system for realization of the method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2640141C1 (en) * 2017-05-10 2017-12-26 Андрей Владиславович Курочкин Pump station for pumping multi-phase media
RU2641996C1 (en) * 2017-05-17 2018-01-23 Андрей Владиславович Курочкин Device for pumping multiphase media

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7152682B2 (en) Subsea process assembly
US20120285896A1 (en) System and method to measure hydrocarbons produced from a well
US7854849B2 (en) Compact multiphase inline bulk water separation method and system for hydrocarbon production
CN101559291B (en) Oil-gas-water three-phase separator
KR20160124230A (en) Split flow pipe separator with sand trap
RU2439316C2 (en) Measurement method of oil and associated gas flow rates in oil wells
US20170254328A1 (en) Method for Operating a Multi-phase Pump and Apparatus Therefor
RU2460007C1 (en) Pump station for pumping of multi-component gas-containing medium
US8226753B2 (en) Tank with containment chamber and separator
RU2516093C1 (en) Station for transfer and separation of multiphase mix
CN205064262U (en) Screw pump oil gas is defeated auxiliary system thoughtlessly
RU2464483C1 (en) Pump station for pumping of multi-component gas-containing medium
RU2016103269A (en) INSTALLATION FOR SEPARATE MEASUREMENT OF DEBIT OF OIL WELLS ON OIL, GAS AND WATER
RU126802U1 (en) MULTI-PHASE MIXTURE TRANSMISSION AND SEPARATION STATION
RU2566886C2 (en) Storage tank, system of storage tanks and multiphase pumps, method of multiphase mix separation and distribution
RU2464481C1 (en) Pump station for pumping of multi-component gas-containing medium
RU2464482C1 (en) Pump station for pumping of multi-component gas-containing medium
CN217661665U (en) Multiphase fluid mixed transportation water-gas separation device
CN207708543U (en) Deethanization system
WO2023240756A1 (en) Oilfield crude oil dehydration desalination collection and transportation process package
RU2317408C2 (en) Method and system for produced oil gas and reservoir water recovery
RU146825U1 (en) DEVICE FOR TESTING SEPARATION EQUIPMENT
RU2239122C2 (en) Pump station for pumping multi-component gas containing mixture
RU2521183C1 (en) Station for transfer and separation of polyphase mix
CN110374866A (en) A kind of screw pump automatic liquid supply skid mounted equipment