SU724162A1

SU724162A1 - Apparatus for automatic control of flowrate of hydrate-formation inhibitor

Info

Publication number: SU724162A1
Application number: SU782631129A
Authority: SU
Inventors: Борис Федорович Тараненко
Original assignee: Специальное проектно-конструкторское бюро "Промавтоматика"
Priority date: 1978-06-02
Filing date: 1978-06-02
Publication date: 1980-03-30

Description

Изобретение относится к устройствам для автоматического регулирования технологических процессов и может быть использовано в газодобывающей промышленности на газовых месторождениях при вводе ингибитора гидратообразования в скважину.The invention relates to devices for automatic control of technological processes and can be used in the gas industry in gas fields when a hydrate inhibitor is introduced into a well.

Известно устройство для автоматического регулирования расхода ингибитора гидратообразования, содержащее датчики расхода ингибитора и газа, а также датчик температуры газа, установленный на сепараторе, регулятор соотношения двух потоков с коррекцией по третьему параметру и исполнительный механизм, установленный на линии подачи ингибитора в поток газа, при этом датчики расхода и температуры соединены с регулятором соотношения, а его выход — с исполнительным механизмом [1].A device is known for automatically controlling the flow rate of a hydrate inhibitor, which contains flow sensors of the inhibitor and gas, as well as a gas temperature sensor mounted on a separator, a regulator for the ratio of two streams with correction according to the third parameter, and an actuator mounted on the line for supplying the inhibitor to the gas stream, flow and temperature sensors are connected to the ratio controller, and its output is connected to the actuator [1].

Недостаток этого устройства состоит в низкой точности регулирования расхода ингибитора гидратообразования на газовых промыслах с нестационарными значениями параметров потока газа. Если в процессе эксплуатации промысла изменяется только расход и температура газа, устройство обеспечивает требуемый расход ингибитора гидратообразования. Однако во многих практических случаях изменяются не только эти, но и такие параметры, как давле ние газа в сепараторе, как влажность газа в точке ввода ингибитора, как количество выносимой из пласта и содержащейся в потоке газа воды. Может изменяться также 5 концентрация вводимого ингибитора (например, диэтиленгликоля или метанола). Изменение всех этих параметров оказывает влияние на требуемый расход ингибитора гидротообразования. Если при регули10 ровании расхода ингибитора эти параметры не учитывают, то величину соотношения потоков ингибитор—газ устанавливают заведомо больше необходимой. , В этом случае имеет место перерасход до15 рогостоящего ингибитора. Если ингибитор вводится без избытка, возможно загидрачивание трубопровода, его разрыв или уменьшение добычи газа. В обоих случаях имеют место материальные потери.The disadvantage of this device is the low accuracy of regulating the flow rate of the hydrate inhibitor in gas fields with non-stationary values of gas flow parameters. If only the flow rate and the temperature of the gas change during the operation of the field, the device provides the required flow rate of the hydrate inhibitor. However, in many practical cases, not only these, but also such parameters as the gas pressure in the separator, as the humidity of the gas at the injection point of the inhibitor, as the amount of water carried out from the reservoir and contained in the gas stream change. The concentration of the inhibitor administered (for example, diethylene glycol or methanol) may also vary. Changing all of these parameters affects the required flow rate of the hydrotoxicity inhibitor. If these parameters are not taken into account when controlling the flow rate of the inhibitor, then the value of the ratio of the inhibitor – gas flows is set to be obviously more than necessary. , In this case, there is an overspending of up to 15 inhibitory inhibitors. If the inhibitor is introduced without excess, it is possible to hydrate the pipeline, break it, or reduce gas production. In both cases, material losses occur.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для автоматического регулирования расхода ингибитора гидратообразования, содержащее датчик 25 расхода ингибитора, связанный с первым входом регулятора расхода ингибитора, выход которого подключен к исполнительному механизму, установленному на линии подачи ингибитора в поток газа, вычисли30 тельный блок, вход которого связан с датчиками давления и температуры газа, ус724162 тановленными йа сепараторе, а также с датчиком концентрации ингибиторе, а выход ·— с вторым входом регулятора расхода ингибитора {2].The closest to the invention in technical essence and the achieved result is a device for automatically controlling the flow rate of a hydrate inhibitor, comprising an inhibitor flow sensor 25 connected to the first input of the inhibitor flow regulator, the output of which is connected to an actuator installed on the line of the inhibitor in the gas flow, calculated30 the unit, the input of which is connected to pressure and gas temperature sensors mounted on a separator, as well as to an ingi concentration sensor Ithor and output · - to a second input of the flow regulator inhibitor {2].

Недостатками этого устройства являются низкая точность регулирования расхода. Датчики давления и температуры газа в точке ввода ингибитора гидратообразования совместно с вычислительным блоком используются в устройстве для расчета начального влагосодержания газа. При вводе ингибитора в скважину точка . измерения этих параметров переносится в скважину, что усложняет техническую реализацию устройства. При расчете требуемого расхода ингибитора гидратообразования не учитывается вода, которая скапливается на забое скважины и выносится из скважины потоком газа. Это приводит к снижению точности регулирования расхода ингибитора.The disadvantages of this device are the low accuracy of flow control. The pressure and temperature sensors of the gas at the point of entry of the hydrate inhibitor together with the computing unit are used in the device to calculate the initial moisture content of the gas. When an inhibitor is injected into a well, a point. measuring these parameters is transferred to the well, which complicates the technical implementation of the device. When calculating the required flow rate of the hydrate inhibitor, water is not taken into account, which accumulates at the bottom of the well and is taken out of the well by a gas stream. This leads to a decrease in the accuracy of regulation of the flow rate of the inhibitor.

Расчетный расход отличается от фактически требуемого еще и потому, что формулы для определения влагосодержания газа в точках ввода и вывода ингибитора из потока газа по его температуре и давлению приближенные.The calculated flow rate differs from the actually required one also because the formulas for determining the moisture content of the gas at the points of entry and exit of the inhibitor from the gas stream by its temperature and pressure are approximate.

Целью изобретения является повышение точности регулирования расхода ингибитора гидратообразования.The aim of the invention is to improve the accuracy of regulation of the flow rate of the hydrate inhibitor.

Поставленная цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит датчик расхода жидкости в потоке газа, вйход которого соединен с вычислительным блоком.This goal is achieved in that the device further comprises a sensor for the flow of liquid in the gas stream, the inlet of which is connected to the computing unit.

Схема устройства показана на чертеже.The device diagram is shown in the drawing.

Устройство содержит датчик 1 расхода ингибитора, связанный с первым входом регулятора 2 расхода ингибитора, выход которого подключен к исполнительному механизму 3, установленному на линии 4 подачи ингибитора в скважину 5. На сепараторе β установлены датчики 7 давления и 8 температуры, а на линии 9 сброса жидкости из сепаратора — датчик 10 расхода жидкости. Датчик 7, 8 и 10 давления, температуры и расхода жидкости, а также датчик И концентрации' ингибитора подключены к входу вычислительного блока 12, выход которого связан с вторым входом регулятора 2 расхода ингибитора.The device comprises an inhibitor flow sensor 1 connected to the first input of the inhibitor flow controller 2, the output of which is connected to an actuator 3 installed on the inhibitor supply line 4 to the well 5. Pressure sensors 7 and 8 are installed on the separator β, and on the discharge line 9 fluid from the separator - sensor 10 fluid flow. The sensor 7, 8 and 10 of the pressure, temperature and flow rate of the liquid, as well as the sensor And the concentration of the inhibitor 'are connected to the input of the computing unit 12, the output of which is connected to the second input of the controller 2 of the flow rate of the inhibitor.

Устройство работает следующим образом. ,The device operates as follows. ,

Сигналы от датчиков 8, 7, 10 и 11, пропорциональные соответственно температуре и давлению газа, расходу жидкости, концентрации вводимого ингибитора, поступают в вычислительный блок 12, который по их значениям рассчитывает требуемый расход ингибитора и вводит сигнал—задание регулятору 2 расхода ингибитора. Сигнал — задание пропорционален требуемому (расчетному) расходу ингибитора гидратообразования.The signals from sensors 8, 7, 10, and 11, which are proportional to the temperature and pressure of the gas, liquid flow rate, and the concentration of the injected inhibitor, respectively, enter the computing unit 12, which calculates the required flow rate of the inhibitor from their values and introduces a signal — assignment to the regulator 2 of the inhibitor flow rate. Signal - the task is proportional to the required (calculated) flow rate of the hydrate inhibitor.

На первый вход регулятора 2 расхода ингибитора поступает сигнал от датчика 1 расхода ингибитора, который пропорционален текущему расходу ингибитора. Регуля5 тор 2 расхода сравнивает текущий расход с заданным и в случае их рассогласования отрабатывает регулирующее воздействие на исполнительный механизм 3 до тех пор, пока текущий расход ингибитора не станет 10 равным заданному.The first input of the inhibitor flow controller 2 receives a signal from the inhibitor flow sensor 1, which is proportional to the current flow of the inhibitor. The flow regulator 2 compares the current flow with the set one and, if they are inconsistent, works out the regulatory action on the actuator 3 until the current flow rate of the inhibitor becomes 10 equal to the set one.

Технико-экономическое преимущество данного устройства состоит в том, что оно проще прототипа и обеспечивает более высокую точность регулирования расхода ин15 гибитора гидратообразования. Повышение точности регулирования обеспечивает снижение затрат на ингибитор гидратообразования, повышает надежность газоснабжения за счет уменьшения вероятности загид20 рачивания газопроводов. 'The technical and economic advantage of this device is that it is simpler than the prototype and provides higher accuracy of regulation of the flow rate of the hydrate formation inhibitor. Improving the accuracy of regulation ensures a reduction in the cost of a hydrate inhibitor, and increases the reliability of gas supply by reducing the likelihood of gas pipeline hardening. ''

Claims

Claim

A device for automatically controlling the flow rate of a hydrate inhibitor, comprising an inhibitor flow sensor connected to the first input of the inhibitor flow controller, the output of which is connected to an actuator 3θ installed on the inhibitor's gas supply line, a computing unit, the input of which is connected to pressure and temperature sensors gas installed on the separator, as well as with an inhibitor concentration sensor, and the output - with the second input of the inhibitor flow regulator, characterized in that, in order to To increase the accuracy of regulation, the device further comprises a liquid flow rate sensor in the gas stream, the output of which is connected to the computing unit.