[go: up one dir, main page]

SU1406351A1 - Device for regulating well duty - Google Patents

Device for regulating well duty Download PDF

Info

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
Application number
SU864042562A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Иосифович Савчук
Василь Васильевич Говдун
Тарас Иосипович Савчук
Игорь Юрьевич Мотрук
Ольга Степановна Тарханова
Original Assignee
Ивано-Франковский Институт Нефти И Газа
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 Ивано-Франковский Институт Нефти И Газа filed Critical Ивано-Франковский Институт Нефти И Газа
Priority to SU864042562A priority Critical patent/SU1406351A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1406351A1 publication Critical patent/SU1406351A1/en

Links

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)

Формула изобретени Invention Formula 1,Устройство дл  регулировани  режима работы скважины, состо щее из дроссел  и соединенного с ним узла автоматического регулировани  дебита скважины, отличающеес  тем, что, с целью повьшени  надежнос;- ти работы устройства за счет уменьшени  степени конденсации газа на устье скважины при дросселировании, дроссель выполнен в виде турбины, проходное сечение которой равно сечению арматуры на устье скважины, а узел автоматического регулировани  дебита скважины состоит из обоймы с магнит- ньми сегментами,размещенными на одном валу с турбиной, и охваченшох катушками магнитов посто нного тока,1, A device for controlling a well operation mode, consisting of throttles and an automatic flow control unit connected to it, characterized in that, in order to increase reliability, the device operates by reducing the degree of condensation of gas at the wellhead during throttling, throttle made in the form of a turbine, the flow area of which is equal to the cross section of the reinforcement at the wellhead, and the automatic flow control unit consists of a cage with magnetic segments placed on the same shaft from the turbines minutes, and the magnet coils ohvachenshoh D.C., 2.Устройство по п.1, отличающеес  тем, что катушки магнитов посто нного тока включены последовательно через реостат и ам- перметр с источником посто нного тока2. The device according to claim 1, characterized in that the coils of the DC magnets are connected in series through a resistor and ammeter with a DC source 10ten Фа&.гFa & .r
SU864042562A 1986-03-26 1986-03-26 Device for regulating well duty SU1406351A1 (en)

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)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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