- •Тема 2 измерение количества нефти, газа и воды по скважинам
- •1 Значение измерения продукции скважин
- •2 Массовый и объемный дебиты скважин
- •3 Старые методы измерения продукции скважин
- •4 Оборудование для замера дебита скважин
- •4.1 Устройство и принципиальная технологическая схема «Спутника б40»
- •4.2 Устройство многоходового переключателя скважин псм (рисунок 11а)
- •4.3 Устройство расходомеров нефти
- •5 Пути дальнейшего совершенствования оборудования для замера дебита скважин
- •5.1 Установка измерительная мобильная узм
- •5.2 Счетчики скж
- •5. 3 Передвижные замерные установки асма
- •6 Измерение расхода газа и жидкости в трубопроводе
4.2 Устройство многоходового переключателя скважин псм (рисунок 11а)
Многоходовой переключатель скважин «Спутника-Б40» (см. рисунок 10, поз. 3, 4) предназначен для автоматического или ручного перевода продукции скважин в замерный сепаратор.
Переключатель состоит из стального корпуса 1 с выходными патрубками 2, крышки 3 с замерным патрубком 4, поворотного патрубка 13 с подвижной кареткой 15 и валом 7, поршневого привода 10 с храповым механизмом 5 и датчиком положения. Подвижная каретка (см. рисунок 11, б) состоит из корпуса 21, каретки 18, роликов 17, посаженных на специальных осях 22, и резинового уплотнения 19, зажатого между корпусом 21 и кареткой 18. Подвижная каретка может перемещаться в поворотном патрубке. Пружина 20 обеспечивает прижатие каретки к корпусу. На внутренней цилиндрической поверхности корпуса имеются две параллельные кольцевые канавки с выточками против каждого входного отверстия. По этим канавкам перемещаются ролики подвижной каретки. Глубина канавки и выточек выбрана таким образом, что при перемещении роликов по канавке между резиновым уплотнением 19 и корпусом переключателя образуется зазор, а при попадании роликов в выточки уплотнение прижимается к корпусу пружиной 20, обеспечивая герметичность замерного канала. Герметичность подвижного соединения каретки и поворотного патрубка достигается резиновым уплотняющим кольцом 16 (см. рисунок 11, а). Поршневой привод 10 с храповым механизмом служит для обеспечения автоматического переключения скважин и состоит из литого чугунного корпуса 6, закрепленного на крышке переключателя, силового цилиндра с поршнем, пружиной и зубчатой рейкой, составляющей одно целое со штоком поршня.
Рисунок 11 – Схема многоходового переключателя скважин: а – конструкция переключателя; б – детали подвижной каретки: 1 – корпус переключателя; 2 – выходные патрубки; 3 – крышка; 4 – замерный патрубок; 5 – храповик; 6 – корпус привода; 7 – вал; 8 – крышка привода; 9 – пружина; 10 – привод поршневой; 11 – шестерня; 12 – шпонка; 13 – поворотный патрубок; 14 – положение поворотного патрубка при разборке; 15 – подвижная каретка; 16 – уплотняющее кольцо; 17 – ролики; 18 – каретка; 19 – уплотнение; 20 – пружина; 21 – корпус; 22 – оси |
Внутри корпуса привода, на валу поворотного патрубка, установлены храповик 5 на шпонке 12 и свободно сидящая шестерня 11. Шестерня прижимается к храповику пружиной 9 и взаимодействует с зубчатой рейкой привода. Храповик 5 и шестерня 11 имеют торцевые зубья со скосами, что обеспечивает одностороннее зацепление при их взаимном повороте. При подаче импульса давления от гидропривода в полость силового цилиндра поршень со штоком будет перемещаться и поворачивать шестерню, а вместе с ней и храповик с валом переключателя. При снятии давления жидкость из силового цилиндра будет выдавливаться поршнем. Рейка и шестерня будут перемещаться в обратном направлении к исходному положению. Храповик с валом при этом перемещаться не будет. Герметичность в местах соединения силового цилиндра и крышки, а также в подвижном соединении цилиндра и поршня обеспечивается резиновыми угаготнительными кольцами. Датчик положения переключателя ПСМ-1М служит для контроля за процессом переключения, а также позволяет дистанционно устанавливать необходимую скважину на замер. Корпус привода закрыт крышкой 8. |
Таблица 2 – Технические характеристики переключателя ПСМ-1М
Параметры |
Величина
|
|
1 |
Рабочее давление, МПа |
4 |
2 |
Диаметр патрубка, мм: входного общего выходного замерного |
70 150 70 |
3 |
Число входных патрубков |
14 |
4 |
Максимальный перепад давления между замерным патрубком и общей полостью, МПа |
0,5 |
5 |
Напряжение питания датчика положения, В |
220 |
6 |
Исполнение датчика положения |
Взрывонепроницаемый В3Г |
Переключатель ПСМ-Ш работает следующим образом. По сигналу от реле времени включается гидропривод, и в силовой цилиндр переключателя подается жидкость под давлением. Жидкость перемещает поршень с рейкой, поворачивая через храповой механизм поворотный патрубок с подвижной кареткой, который останавливается против отверстия в корпусе переключателя. В этот момент ролики западают в выточки, чем обеспечивается надежное уплотне -
ние между корпусом и кареткой. Жидкость от скважины через подводящий патрубок и окна в нем попадает в камеру крышки переключателя и через замерный патрубок в замерную линию.
Можно подключать скважину на замер и вручную. Для этого специальной рукояткой поворачивают вал поворотного патрубка и устанавливают его на необходимую скважину. Положение поворотного патрубка определяется по стрелке, выгравированной на торце вала. Скорость перемещения поворотного патрубка невелика, и поэтому нагрузка на подвижные детали и их износ незначительны. В благоприятных условиях находятся и резиновые уплотнения переключателя — почти все они работают при малых перепадах давления.
При эксплуатации переключателя необходимо иметь в виду, что в узле каретки диаметры уплотнений по корпусу и в поворотном патрубке одинаковы и узел разгружен. Однако при одностороннем высоком давлении возникает изгибающее усилие в поворотном патрубке, что затрудняет переключение. Поэтому не следует допускать перепадов давления в уплотнении каретки выше 0,5 МПа и тем более проводить переключение при этих условиях. В нормальных условиях эксплуатации перепады давления в уплотнении каретки не превышают 0,1 МПа.
С целью ремонта и замены износившихся деталей может проводиться разборка переключателя. Наиболее быстрому износу в переключателе подвержены резиновые уплотнения. Разборка проводится с помощью съемника, который присоединяется к подводящему патрубку и фиксирует своим винтом поворотный патрубок в центральном положении, как это указано пунктиром (14 на рисунке 11, а). После фиксации поворотного патрубка последовательно снимают крышку датчика положения и его кулачки, корпус поршневого привода и храповое устройство, крышку переключателя и затем освобождают поворотный патрубок с кареткой. Сборка переключателя проводится в обратном порядке.