SU1406351A1 - Device for regulating well duty - Google Patents
Device for regulating well duty Download PDFInfo
- Publication number
- SU1406351A1 SU1406351A1 SU864042562A SU4042562A SU1406351A1 SU 1406351 A1 SU1406351 A1 SU 1406351A1 SU 864042562 A SU864042562 A SU 864042562A SU 4042562 A SU4042562 A SU 4042562A SU 1406351 A1 SU1406351 A1 SU 1406351A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- gas
- coils
- turbine
- magnets
- section
- Prior art date
Links
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 title description 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 8
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 240000007673 Origanum vulgare Species 0.000 description 1
- 206010052428 Wound Diseases 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Turbines (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к разработке и эксплуатации нефт ньк и газовых месторождений и станций подземного хранени газа. Цель изобретени - повышение надежности работы уст-ва за счет уменьшени степени конденсации газа на устье скважины (с) при дросселировании. Дроссель устр-ва выполнен в виде турбины (Т), проходное сечение которой равно сечению арматуры на устье С. На конце вращающего Т вала (в) 1 установлены ступени 2 Т, в корпусе 3 - направл ющие 4. С дросселем соединен узел автоматического регулировани дебита С, состо щий из установленной при помощи крестовины 5 и ступени 2 обоймы 6 с магнитными сегментами 7, размещенными на В 1, и охваченных катушками 10 магнитов 9 посто нного тока. Катушки 10 последовательно через реостат и амперметр соединены с источником посто нного тока.Выход щий из С газ, проход Т, вращает В 1 с сегментами 7. Последние, взаимодейству с магнитами 9 катушек 10, регулируют расход газа. Необходимый дебит С устанавливают с помощью реостата по амперметру . 1 з.п. ф-лы, 3 ил. (ЛThe invention relates to the development and operation of oil and gas fields and underground gas storage stations. The purpose of the invention is to increase the reliability of operation of the device by reducing the degree of gas condensation at the wellhead (s) during throttling. The device throttle is made in the form of a turbine (T), the flow area of which is equal to the section of the valve at the mouth C. At the end of the rotating T shaft (c) 1 steps 2 T are installed, in the case 3 the guides 4 are connected a flow rate C consisting of the crossbar 6 installed with the help of a cross 5 and 2, with magnetic segments 7 placed on B 1, and covered by the coils 10 of the DC magnets 9. Coils 10 are connected in series through a rheostat and an ammeter connected to a source of direct current. The gas output from C, pass T, rotates B 1 with segments 7. The latter, interacting with magnets 9 of coils 10, regulate the gas flow. The required flow rate is set using a rheostat on the ammeter. 1 hp f-ly, 3 ill. (L
Description
О)ABOUT)
оо елoo ate
fa.ifa.i
Изобретение относитс к разработ- ке и эксплуатации нефт ных и газовыхThe invention relates to the development and operation of oil and gas
месторождений, а также станций под- seMiIoro хранени газа, в частности к устройствам регулировани режима работы скважины.fields, as well as subsemiioro gas storage stations, in particular, to devices for regulating the operation mode of a well.
Цель изобретени - повьшение надежности работы устройства за счет уменьшени степени конденсации газа |Q на устье скважины при дросселировании .The purpose of the invention is to increase the reliability of the device by reducing the degree of gas condensation | Q at the wellhead during throttling.
На фиг.1 изображено устройство дл регулировани режима работы скважины , общий вид; на фиг. 2 - схема (5 подключени узла автоматического, регулировани дебита скважины; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг.1.Fig. 1 shows a device for adjusting the mode of operation of a well, a general view; in fig. 2 is a diagram (5 of connecting the automatic, flow rate adjustment unit; FIG. 3 is section A-A in FIG. 1.
Устройство дл регулировани режима работы скважины состоит из дрос- 20 сел , выполненного в виде турбины, проходное сечение которой равно сечению арматуры скважины, и соединен- ного с ним узла автоматического регулировани дебита скважины. 25A device for adjusting the mode of operation of a well consists of droplets, made in the form of a turbine, the flow area of which is equal to the cross section of the well fittings, and the automatic flow control unit connected to it. 25
Турбина состоит из вращающего ее вала 1, на левом конце которого установлены ступени 2 турбины (роторы), в корпусе 3 - направл ющие 4 (статоры ) . Между ступен ми 2 и направл ю- jg щими 4 существует пространство, ширина которого обеспечивает отсутствие перекрыти окон между ними. На правом конце вала при помощи крестовины 5 и последней ступени 2 турбины установлена обойма 6 футерованна по внешней поверхности магнитными сегментами 7, укрепленными при помощи гайки 8, взаимодействующими с катушками 10 магнитов 9 посто нного тока, охватывающими обойму 6 и образующими узел автоматического регулировани дебита скважины, закрытый кожухом 11 и крышкой 12. Вал вращаетс в подшипниках 13, установленных в крышке 12 и фланце 14 Устройство крепитс в линию на фланцах 14, приваренных к корпусу 3 и крьщ1ке 12. Катушки 10 магнитов 9 посто нного тока последовательно при помощи реостата 15 и амперметра I6 соединены с источником 17 посто нного тока.The turbine consists of a rotating shaft 1, on the left end of which turbine stages 2 (rotors) are installed, and in case 3, guides 4 (stators). There is a space between steps 2 and directions 4 through 4, the width of which ensures that there are no windows between them. At the right end of the shaft, using the crosspiece 5 and the last stage 2 of the turbine, the ferrule 6 is lined on the outer surface with magnetic segments 7 fixed with a nut 8 interacting with the coils 10 of the DC magnets 9, enclosing the ferrule 6 and forming the automatic flow rate control unit enclosed by a casing 11 and a lid 12. The shaft rotates in bearings 13 installed in the lid 12 and the flange 14. The device is attached to the line on the flanges 14 welded to the housing 3 and the flange 12. The coils 10 of the magnets 9 are constant This device is connected in series with a rheostat 15 and an ammeter I6 connected to a source 17 of direct current.
Устройство работает следующим образомThe device works as follows
Газ из скважины, проход через турбину, вращает вал 1 вместе с магнитными сегментами 7, которые, взаимодейству с магнитами посто нного тока катушек 10, регулируют расходThe gas from the well, the passage through the turbine, rotates the shaft 1 together with the magnetic segments 7, which, interacting with the DC magnets of the coils 10, regulate the flow
3535
4040
5050
5555
5 five
0 50 5
g 5g 5
00
газа. В зависимости от величины тока в катушках 10 величина взаимодействи между магнитами будет различна, а значит , и усилие, возникающее на турбине , преп тствующее ее вращению газом, будет зависеть от тока, протекающего в Катушках, который регулируетс реостатом 15о По амперметру 16 устанавливают необходимый дебит скважины с помощью реостата 15оgas. Depending on the magnitude of the current in the coils 10, the magnitude of the interaction between the magnets will be different, and therefore, the force generated on the turbine, preventing its rotation by gas, will depend on the current flowing in the coils, which is controlled by a 15 o rstat. wells using a rheostat 15o
Сущность работы устройства заключаетс в том, что при увеличении расхода газа возрастает скорость вращени турбины с магнитными сегментами 7, что приводит к увеличению взаимодействи между магнитами, в результате увеличитс противодавление на скважину и расход газа уменьшитс . Если требуетс увеличить дебит скважины , то ток уменьшают, величина взаимодействи уменьшитс и противр- давление уменьшитс , дебит скважины увеличитс Величина проходного сечени турбины устройства подбираетс равной величине сечени арматуры скважины,The essence of the operation of the device is that as the gas flow increases, the speed of rotation of the turbine with magnetic segments 7 increases, which leads to an increase in the interaction between the magnets, as a result, the back pressure on the well will increase and the gas flow will decrease. If it is required to increase the flow rate of the well, then the current is reduced, the interaction value decreases, and the counter-pressure decreases, the flow rate increases. The size of the device’s turbine section is equal to the value of the reinforcement section of the well,
В этом случае не происходит изменени давлени за счет разности сечений , а значит и не происходит резкого охлаждени газа и его конденсации на дросселеIn this case, the pressure does not change due to the difference in cross sections, and therefore there is no sudden cooling of the gas and its condensation on the throttle
Под проходным сечением подразумеваетс плоскость сечени , расположенна между ступен ми и направл ющими и перпендикул рна их поверхност м Это сечение регулируетс и равно сечению свободного пространства за счет колец 18, Если турбина имеет несколько ступеней, то между ними необходц- мо установить направл ющие дл сохранени необходимого угла атаки, сечение которых должно соответствовать проходному сечению ступеней 2, т.е вьшолн етс условиеThe cross section is understood to mean a section plane located between the steps and guides and perpendicular to their surfaces. This section is adjustable and equal to the cross section of the free space due to the rings 18. If the turbine has several steps, then it is necessary to install guides between them the required angle of attack, the cross section of which must correspond to the flow section of steps 2, i.e. the condition is fulfilled
, 1-1 , 1-1
где Sj, - сечение между двум соседними ступен ми турбины;where Sj, is the cross section between two adjacent turbine stages;
S а - сечение свободного ПРОСТЕВS а - cross section of free DOST
ранства;wounds;
S; -. сечение между двум соседними направл ющими; n,i - количество ступеней и направл ющих соответственно. Дл низко дебитных скважин целесообразно в качестве турбины использовать шнек оS; -. section between two adjacent guides; n, i is the number of steps and guides, respectively. For low flow wells it is advisable to use a screw as a turbine.
3 , U03, U0
Дросселирование осуществл етс не за счет изменени сечени , а за счет снижени скорости потока газа . (уменьшени его кинетической энергии ).Throttling is performed not by changing the cross section, but by reducing the gas flow rate. (decrease its kinetic energy).
Известно, что Q В.- V, где Q - расход; S .- площадь поперечного сечени , V - скорость потока, и при S const дебит газа становитс функ- цией скорости, за счет чего происходит регулировка работы скважины.It is known that QV.- V, where Q - consumption; S. Is the cross-sectional area, V is the flow rate, and at S const the gas flow rate becomes a function of speed, due to which the well operation is regulated.
Известно, что при дросселировании понижаетс внутренн энерги газа по закону Р nkT, откуда следует, что падение давлени пр мопропорцио- нально снижению температуры газа. Поэтому гаэ приходитс после дросселировани разогревать, что реэко по- вьшает себестоимость газа и увеличи- вает энергозатраты.It is known that during throttling the internal energy of the gas decreases according to the law P nkT, from which it follows that the pressure drop directly proportional to the decrease in the gas temperature. Therefore, the gae comes after heating is throttled, which increases the cost of gas and increases energy costs.
При дросселировании с помощью турбины используетс кинематическа энерги массы газа, а не его внутренн энерги , в результате температу- ра газа понижаетс меньше. Другим фактором, преп тствующим конденсации газа, вл етс отсутствие расширени газа на выходе дроссел . Величина па- дени давлени определ етс из выра- жени Turbine throttling uses the kinematic energy of the mass of a gas, rather than its internal energy, as a result of which the gas temperature decreases less. Another factor preventing the condensation of gas is the lack of expansion of the gas at the outlet of the throttles. The magnitude of the pressure drop is determined from the expression
.Р . 3/. „(- li-HlI.R . 3 /. „(- li-HlI
где рtn плотность газа;where ptn gas density;
и - начальна скорость газа;and - the initial velocity of the gas;
и, - конечна скорость газа поand, - the final gas velocity is
ле дросселировани „ Величина изменени внутренней энергии равнаleft throttling
ЛЕ 3/2 ЙР.LE 3/2 YP.
Величина изменени внутреннего давлени при дросселировании турбиной определ етс следун цим образомThe magnitude of the change in internal pressure during turbine throttling is determined as follows.
ЛР PHCOS O /(N+I),LR PHCOS O / (N + I),
4four
где Рц - начальное внутреннее давление; d - угол атаки газом ступени турбины, определ емый между направлением движени газа и нормалью к плоскости ступени; N - количество оборотов турбины за одну секунду. При неподвижной турбине величина изменени внутреннего давлени определ етс углом атаки о{where Rc is the initial internal pressure; d is the angle of attack of the turbine stage by gas, defined between the direction of gas movement and the normal to the stage plane; N - the number of revolutions of the turbine in one second. With a stationary turbine, the magnitude of the change in internal pressure is determined by the angle of attack about {
U U
При с/ 90 потери отсутствуют, пр мой проход, при of 0° лР - Рц проход закрытоAt c / 90, there is no loss, direct passage, at of 0 ° lR - Rc passage is closed
При увеличении скорости вращени падение внутреннего давлени уменьшаетс , а увеличиваетс падение динамического давлени движени массы газа.As the rotational speed increases, the drop in internal pressure decreases, and the drop in dynamic pressure of gas mass movement increases.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864042562A SU1406351A1 (en) | 1986-03-26 | 1986-03-26 | Device for regulating well duty |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864042562A SU1406351A1 (en) | 1986-03-26 | 1986-03-26 | Device for regulating well duty |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1406351A1 true SU1406351A1 (en) | 1988-06-30 |
Family
ID=21228459
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU864042562A SU1406351A1 (en) | 1986-03-26 | 1986-03-26 | Device for regulating well duty |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1406351A1 (en) |
-
1986
- 1986-03-26 SU SU864042562A patent/SU1406351A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 825876, кл . Е 21 В 43/12, 1979, * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6129511A (en) | Method and apparatus for controlling interaction between variable guide vanes and variable diffuser of a centrifugal compressor | |
US6070404A (en) | Gaseous fuel compression and control method | |
EP0811770B1 (en) | Variable pipe diffuser for centrifugal compressor | |
EP0784156B1 (en) | Submerged hydraulic turbine-generator | |
US4375939A (en) | Capacity-prewhirl control mechanism | |
KR19990007201A (en) | Compressor plant with stabilized free rotor | |
KR960023826A (en) | Turbomachinery with variable angle fluid guide | |
IL187922A (en) | Frictionless pressure balanced proportioning valve assembly | |
JPS6251793A (en) | Method and device for controlling centrifugal compressor | |
CN108138791A (en) | Centrifugal compressor with surge control | |
EP1634131A1 (en) | Liquid flow regulating device and dynamometer testing device | |
JP2017506307A (en) | Control system and method for a centrifugal compressor | |
SU1406351A1 (en) | Device for regulating well duty | |
RU2017120125A (en) | Turbine of a dual-circuit gas turbine engine with active thermal regulation of the radial clearance in the turbine, method for active thermal regulation of the radial clearance in the turbine of a dual-circuit gas turbine engine | |
US4321008A (en) | Wide range compressor | |
US3977808A (en) | Method and means for abruptly terminating the flow of fluid in closed circulating systems of nuclear reactor plants or the like | |
US4073595A (en) | Method and means for abruptly terminating the flow of fluid in closed fluid circulating systems of nuclear reactor plants or the like | |
US2204774A (en) | Motor | |
US4147465A (en) | Means for abruptly terminating the flow of fluid in closed fluid circuit systems of nuclear reactor plants or the like | |
JPS6360226B2 (en) | ||
SU847284A1 (en) | Flow governor | |
JPS6327204Y2 (en) | ||
Brasz et al. | Variable-speed centrifugal chiller control for variable primary flow (VPF) applications | |
JPH04301200A (en) | Control method of surging of fluid machinery | |
SU1538086A1 (en) | Device for asodynamic studies of annular working rids of centrifugal small-size turbine |