пробоотборник

Формула изобретения

1. Пробоотборник, содержащий корпус с сальником, пробоотборную трубку с пробоотборным краником и стрелкой-указателем точки отбора пробы, шкалу, взаимодействующую со стрелкой, отличающийся тем, что его пробоотборная трубка выполнена поворотной и снабжена ручкой, а на сальниковой крышке установлены упоры-ограничители поворота пробоотборной трубки, взаимодействующие с ручкой.

2. Пробоотборник по п. 1, отличающийся тем, что пробоотборная трубка снабжена конусным буртом-ограничителем хода трубки вдоль оси, а на основании корпуса установлено упорное кольцо, в основании корпуса выполнено конусное седло, причем конусный бурт-ограничитель хода размещен между конусным седлом в корпусе и упорным кольцом и взаимодействует своей конусной частью с конусным седлом, а торцом - с упорным кольцом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, конкретно к устройствам для отбора проб жидкости из трубопроводов.

Известен многослойный пробоотборник, содержащий корпус, пробоотборную трубку и краник, предназначенный для одновременного отбора средней пробы в 5 (пяти) точках сечения трубы (см. ГОСТ-2517-80).

Основные недостатки этого пробоотборника:

большой рабочий объем жидкости, пропускаемый для получения пробы, т.е. большой застойный объем;

засорение, со временем, отложениями парафина и асфальто-смолистых веществ пробоотборных трубок, расположенных в верхних слоях потока, где идет нефть, и засорение отложениями солей пробоотборных трубок, расположенных в нижних слоях потока жидкости, где идет высокоминерализированная вода, причем, степень засорения трубок, расположенных в разных слоях потока, неодинаковая, что приводит к неравномерному отбору жидкости из разных слоев потока, в результате чего получаются искаженные данные при определении соотношения нефти и воды по средней пробе;

кроме того, пробоотборник не обеспечивает возможность отбирать пробы последовательно в разных точках сечения потока жидкости в трубе и определить границу раздела фаз нефть-вода и площадь контакта с агрессивной средой (высокоминерализированной водой), что исключает возможность качественного контроля за процессами коррозии, своевременно прогнозировать время разрушения отдельных участков трубопровода и проводить мероприятия по предотвращению аварий и сокращению затрат на ликвидацию их последствий.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для отбора проб из трубопроводов, содержащее пробоотборный элемент, установленный с возможностью перемещения в поперечном сечении трубопровода, выполненный в виде трубки, жестко соединенной с поршнем, размещенным в силовом цилиндре, надпоршневая и подпоршневая полости которого системой импульсных трубок и кранов связаны с трубопроводом; стрелку-указатель отбора проб и шкалу (Патент РФ N 2087891).

Недостатком этого устройства является то, что для перемещения пробоотборного элемента в поперечном сечении трубопровода необходимо наличие в трубопроводе давления, достаточного для преодоления трений в сальниковых узлах и паре поршень-цилиндр.

Недостатком этого устройства является и то, что оно сложно по конструкции - наличие системы импульсных трубок с кранами, наличие пары поршень-цилиндр, имеет большие габариты по высоте (задвижка, плюс цилиндр, плюс часть пробоотборной трубки) особенно для труб большого диаметра.

Целью настоящего изобретения является устранение указанных недостатков и обеспечение возможности отбора проб жидкости в любой заданной точке сечения трубы независимо от величины давления в трубопроводе и упрощение конструкции пробоотборника.

Эта цель достигается тем, что пробоотборник, содержащий корпус с сальником, пробоотборную трубку с краником, усовершенствован тем, что его пробоотборная трубка выполнена поворотной и снабжена ручкой, а на сальниковой крышке корпуса установлены упоры-ограничители поворота трубки, взаимодействующие с ручкой. Новым является и то, что пробоотборная трубка снабжена конусным буртом - ограничителем хода трубки вдоль оси, а на основании корпуса установлено упорное кольцо, ограничивающее ход трубки вдоль оси, в основании корпуса выполнено конусное седло, причем бурт своей конусной частью взаимодействует с конусным седлом, а другим торцом взаимодействует с упорным кольцом.

Предлагаемый пробоотборник изображен на чертежах, где на фиг. 1 показан пробоотборник, вид сверху; на фиг. 2 - пробоотборник, вид сбоку.

Пробоотборник содержит трубку 1 с ручкой 2, корпус 3 с фланцами 4 и 5, сальник 6 с грундбуксой 7 и крышкой 8.

На трубке 1 установлена стрелка 9 - указатель точки отбора пробы, а на сальниковой крышке 8 установлена шкала 10, взаимодействующая со стрелкой 9, патрубок 11 с фланцем 12 для установки пробоотборника на трубопроводе 13, ограничители 14, установленные на крышке 8, взаимодействующие с ручкой 2 и служащие для ограничения поворота трубки 1 в крайних положениях.

На пробоотборной трубке 1 выполнен конусный буртик 15, фиксирующий ее от перемещения по оси, на основании корпуса 3 установлено упорное кольцо 16, в основании корпуса 3 выполнено конусное седло 17, причем буртик 15 своей конусной частью взаимодействует с конусным седлом 17, а другим торцом взаимодействует с упорным кольцом 16.

На трубке 1 установлен пробоотборный кран 18, пробоотборная трубка 1 имеет изогнутый под углом 90^o конец 19, введенный в трубопровод 13 и обращенный против потока жидкости в трубопроводе.

Работа пробоотборника

Пробоотборник устанавливается на трубопроводе 13 и крепится с помощью фланцев 5 и 12. При этом пробоотборная трубка, введенная в трубопровод, своим изогнутым концом 19 устанавливается против направления потока жидкости.

Пробоотборная трубка 1 с ручкой 2 поворачивается и с помощью стрелки 9 и шкалы 10 устанавливается изогнутым концом 19 в заданную точку сечения трубопровода.

Открывают краник 18 и сливают из трубки жидкость в объеме трубки, затем набирают в сосуд пробу. Для отбора пробы в следующей точке сечения трубопровода краник 18 закрывают, трубка 1 (конец трубки 19) поворотом переводится в следующую точку отбора пробы (в соответствующее положение по стрелке 9 и шкале 10) и операцию повторяют в описанной последовательности до отбора заданного количества проб.

От перемещения вдоль оси пробоотборная трубка 1 фиксируется буртом 15, взаимодействующим с седлом 17 и упорным кольцом 16.

Пробы можно отбирать как сверху вниз, так и снизу вверх.

При этом время между отбором проб в разных точках равно времени перевода пробоотборной трубки из одной точки отбора в другую, сброса жидкости из трубки и наполнения сосуда (обычно 0,5 л) и исчисляется секундами. За это время характер потока жидкости в трубопроводе (в результате пульсации) практически не изменится. Пробы в каждой точке отбираются одинакового объема, независимо от степени засорения пробоотборной трубки.

Конусное седло 17 в основании корпуса 3 при взаимодействии с конусной частью бурта 15 обеспечивает герметичность и предотвращает выброс жидкости из трубопровода, например, при смене сальника 6.

Таким образом получаются представительные (качественные) пробы как по отдельным точкам сечения трубы, так и средняя проба по всему сечению (суммарная проба по всем точкам отбора).

Использование данного изобретения дает возможность отбора проб жидкости в любой заданной точке сечения трубы, повышает качество проб, обеспечивает возможность контроля за распределением в трубопроводе фаз жидкости при многофазном потоке, в частности контролировать расслоения фаз нефть - вода при внутритрубной деэмульсации нефти; дает возможность определять водонефтяной контакт в трубе и площадь контакта трубы с агрессивной средой (высокоминерализованной водой) и прогнозировать состояние трубы и принимать своевременные предупредительные меры по предотвращению разрушений трубопровода и затрат по ликвидации их последствий.

Пробоотборник прост по конструкции и удобен в обслуживании.