Ekz / Подг к экзаменам / хим анализ

баритная лебедка для спуска глубинных приборов.

Лаборатория смонтирована в закрытом кузове автомобиля, который разделен перегородкой на два отделения. В одном отделении размещены стенд управления 2 и органы управле­ния лебедкой 3. Здесь же расположены глубинные приборы 1 и малогабаритная лебедка 6. Во втором отделении смонтиро­ваны лебедка 3 с автоматическим укладчиком кабеля и кол­лектором, намоточное устройство 4 и электрогенератор.

В комплект АПЭЛ входят глубинные дистанционные прибо­ры: расходомер-дебитомер РГД-2М, термометр ТЧГ-1 и влаго­мер ВГД-2М. Вторичные приборы смонтированы на стенде уп­равления 2. Сигнал от глубинных приборов 1 передается по кабелю на вторичный блок соответствующего прибора (РГД- 2М, ТЧГ-1 или ВГД-2М), в котором сигнал усиливается и пере­дается на блок частотомера, а затем передается на вход само-

Рис. 4.9. Автоматическая промысловая электронная лаборатория:

- глубинные приборы ; 2 - стенд управления; 3 - лебедка; 4 - намоточное устройство; 5 - направляющий блок; 6 - малогабаритная лебедка; 7 - блок контроля

пишущего потенциометра. Блок контроля 7 размещен отдель­но и находится непосредственно перед оператором, управляю­щим лебедкой 3. На передней панели этого блока смонтирова­ны счетчик глубины спуска кабеля; приборы, показывающие скорость перемещения кабеля и его натяжение; электрический звонок и сигнальная лампа для индикации магнитной метки.

Глубинные дистанционные приборы спускают с помощью лебедки 3, состоящей из рамы, барабана, тормоза и автома­тического укладчика кабеля, который имеет привод от основ­ного вала лебедки 3 через цепную передачу. Глубинные при­боры 1 спускают в скважину на одножильном кабеле типа КОБДФМ-2 длиной до 3500 м. Соединение кабеля с вторич­ными приборами осуществляется при помощи коллектора лебедки 3, состоящего из ротора с дисками и щеткодержате­лей, смонтированных в корпусе.

Устройство отсчета глубины с датчиком устанавливают на устье скважины. В целях уменьшения погрешности измере­ния глубины на кабеле через равные расстояния наносятся магнитные метки. Момент прохождения магнитной метки ре­гистрируется меткоуловителем и отмечается прибором на пе­редней панели блока контроля.

4.3. Приборы для контроля за физико- химическими свойствами и качеством продукции промысла

Контроль за физико-химическими свойствами и качеством продукции скважин нефтяного и газового промысла проводят непрерывно или периодически. Определения осуществляют­ся непосредственно на территории промыслов или в лабора­торных условиях. В обоих случаях для исследования из потока отбирают только его часть - пробу.

Представительной пробой называют отобранную часть по­тока продукции, которая по составу и свойствам полностью соответствует всему потоку в момент отбора пробы. Сово­купность представительных проб за определенный интервал времени называют средней пробой. Пробы отбирают через штуцер манометра или через пробоотборные устройства (рис. 4.10). Отбор через штуцер манометра рекомендуется прово­дить только при однофазном потоке. Поскольку в промысло­

вых коммуникациях, как правило, движутся двухфазные пото­ки (нефть-газ, нефть-вода, газ-конденсат, вода, ингибиторы), применение устройств отбора проб более предпочтительно.

Представительность пробы обеспечивает не только конст­рукция пробоотборного устройства, но и режим отбора. Не­обходимо обеспечить, чтобы скорость в пробоотборном на­конечнике была равна средней скорости потока в трубопро­воде. Это условие соблюдается, если соотношение расходов потока и пробы равно отношению площадей внутреннего ди­аметра трубопровода и наконечника.

При исследованиях, проводимых на промыслах, предста­вительная проба направляется по соединительным линиям в прибор. Для исследований в лабораторных условиях пробы отбирают в контейнеры-пробоотборники и направляют в ла­бораторию. Контейнеры-пробоотборники могут быть высоко­го, среднего и низкого давления на избыточные давления со­ответственно до 30; 1,6 и 0,1 МПа, объемы контейнеров со­ставляют от 10 смЗ до 1 л и более.

Лаборатории оснащают в основном стандартизованными приборами и оборудованием: газоанализаторами, вискозимет­рами, ареометрами, рефрактометрами, аппаратами для раз­гонки конденсата и определения его молекулярной массы, рН-

Рис. 4. ?0. Схемы установки одноканального (а) и многоканального (6) изокинетических зондов:

1 - газопровод; 2 - пробоотборная трубка; 3 - вентиль; 4 - уплотнение

метрами и т. п. В качестве газоанализаторов широко приме­няют отечественные хроматографы ЛХМ-8М (его современ­ный аналог ЛХМ-2000, Цвет-800) и зарубежные Хьюлетт Пак­кард, Перкин Эльмер и др.

Хроматографы - приборы для качественного анализа раз­личных газовых и жидких смесей. Принцип действия хрома­тографа основан на предварительном разделении анализиру­емой смеси на компоненты с последующей фиксацией каж­дого компонента при помощи детектора. Выходной электри­ческий импульс детектора (датчика) передается на вторичный прибор, записывающий хроматограмму.

Хроматограмма состоит из пиков, каждый из которых соот­ветствует строго определенному компоненту анализируемой смеси. Площадь каждого пика пропорциональна процентному содержанию компонентов смеси. Современные хроматогра­фы укомплектованы аналого-цифровыми преобразователями, позволяющими передавать информацию через стандартный интерфейс к последовательному порту компьютера для обра­ботки и архивирования хроматографической информации.

Контроль за качеством природного газа, подаваемого в магистральные газопроводы, проводится сопоставлением фак­тических показателей с требованиями действующих федераль­ных стандартов.

Температуры точек росы газа по воде и углеводородам от­носятся к показателям качества товарного газа и определяются в пунктах сдачи газа потребителям, а также на выходе газа с установок его подготовки. Периодичность определения этих по­казателей зависит от конкретных условий, в том числе приме­няемых методов подготовки газа, температуры окружающей среды и других факторов. Во всех случаях периодичность уста­навливают исходя из условия обеспечения надежности сведе­ний о температурах точек росы газа по воде и углеводородам.

Точку росы по влаге и тяжелым углеводородам определяют при помощи индикатора кондиционности газов типа ТТР. Для этой же цели можно использовать комплекс <<Конденсат-2".

Схема прибора ТТР показана на рис. 4.11. Этот прибор пред­назначен как для определения температур точек росы газа по воде и углеводородам, так и температуры начала образова­ния гидратов. Он может быть использован, кроме того, для определения фазового состояния газоконденсатных систем в промысловых аппаратах и установках. Прибор можно приме­

нять как в стационарных, так и в полевых условиях при темпе­ратуре окружающего воздуха от -40 до +50 °С с относитель­ной влажностью до 98%.

Принцип действия прибора основан на искусственном со­здании таких температур исследуемого газа, при которых про­исходит конденсация содержащихся в нем водяных паров и тяжелых углеводородов и образование гидратов. Корпус 1 прибора выполнен сборным (состоит из двух частей) и поме­щен в кожух. На корпусе смонтированы все узлы измерителя. Конденсационная камера 2 образована стенками корпуса 1 и смотровым стеклом 3. Отсчетная поверхность 4 конденсаци­онной камеры 2 представляет собой зеркальную шкалу с де­лениями. Для охлаждения отсчетной поверхности в корпусе 1 имеется вихревая труба 5, в которую по трубопроводу 12 по­дается из газопровода 13 исследуемый газ. Газ в вихревую трубу 5 подается перед диафрагмой 15 тангенциально; кроме того, в вихревой трубе 5 установлен дроссель 10. Это позво­ляет проводить вихревое температурное разделение газа, поступающего в вихревую трубу 5. В результате часть вихре-

Рмс. 4. У Л Принципиальная схема прибора типа ТТР:

1 - корпус; 2 - конденсационная камера; 3 - смотровое стекло; 4 - отсчетная поверхность; 5 - вихревая труба; 6 - термометры; 7 - манометр; 8 и 17 -вентиль; 9 и 11 - трубопровод; 10 - дроссель; 12 - трубопровод; 13 - газопровод; 14 - манометр; 15 - диафрагма; 16 - трубопровод

вой трубы 5 перед дросселем 10 нагревается, а другая, начи­ная от диафрагмы 15, охлаждается.

Различные температуры по длине вихревой трубы 5 пере­даются стенке конденсационной камеры 2, в результате чего на отсчетной поверхности конденсационной камеры 2 обра­зуется перепад температур, постоянный во времени. Величи­на перепада температур регулируется дросселем 10.

Прилегающий к охлажденной поверхности конденсацион­ной камеры слой исследуемого газа также охлаждается и на отсчетной поверхности образуются пленки влаги и углеводо­родов, а также кристаллогидраты газа, которые растут по дли­не этой поверхности. Длина отсчетной поверхности рассчита­на с учетом возможности получения перепада температур, который обеспечивает рост пленок до размеров, при которых через смотровое стекло четко видны их границы.

Температуры на границах пленок после прекращения их роста на отсчетной поверхности являются температурами то-, чек росы газа по воде и углеводородам. Температура на гра­нице кристаллогидратов газа после прекращения их роста на отсчетной поверхности есть температура начала гидратообра- зования газа. Соответствующий параметр кондиционности газа определяется по окраске пленок: углеводороды придают плен­ке радужную окраску, влага - серую; гидратная пленка, обра­зованная из отдельных кристаллов, имеет светлую окраску.

Температура на границах пленок измеряется термометра­ми 6, устанавливаемыми в корпусе 1 под отсчетной зеркаль­ной поверхностью. Если граница пленки не совпадает с осью термометра, температуру определяют по шкале, нанесенной на отсчетную поверхность, интерполяцией двух значений тем­ператур на соседних с границей пленки термометрах. Горячий газ, выходящий из трубопровода 9, используют для подогрева исследуемого газа в трубопроводе 11 и обогрева смотрового стекла; холодный газ по трубопроводу 16 отводится в атмос­феру. Расход исследуемого газа регулируется вентилями 8 и 17. Из прибора газ выпускают в атмосферу. Давление иссле­дуемого газа и газа, поступающего в вихревую трубу, контро­лируют термометрами 6 и манометром 14.

Прибор, термометры, комплекты инструмента и принадлеж­ностей, запасных и монтажных частей размещены в упако­вочном ящике, удобном для переноски. При эксплуатации при­бора для получения достоверных результатов необходимо,

вых коммуникациях, как правило, движутся двухфазные пото­ки (нефть-газ, нефть-вода, газ-конденсат, вода, ингибиторы), применение устройств отбора проб более предпочтительно.

Представительность пробы обеспечивает не только конст­рукция пробоотборного устройства, но и режим отбора. Не­обходимо обеспечить, чтобы скорость в пробоотборном на­конечнике была равна средней скорости потока в трубопро­воде. Это условие соблюдается, если соотношение расходов потока и пробы равно отношению площадей внутреннего ди­аметра трубопровода и наконечника.

При исследованиях, проводимых на промыслах, предста­вительная проба направляется по соединительным линиям в прибор. Для исследований в лабораторных условиях пробы отбирают в контейнеры-пробоотборники и направляют в ла­бораторию. Контейнеры-пробоотборники, могут быть высоко­го, среднего и низкого давления на избыточные давления со­ответственно до 30; 1,6 и 0,1 МПа, объемы контейнеров со­ставляют от 10 смЗ до 1 л и более.

Лаборатории оснащают в основном стандартизованными приборами и оборудованием: газоанализаторами, вискозимет­рами, ареометрами, рефрактометрами, аппаратами для раз­гонки конденсата и определения его молекулярной массы, рН-

Рис. 4.10. Схемы установки одноканального (а) и многоканального (б) изокинетических зондов:

1 - газопровод; 2 - пробоотборная трубка; 3 - вентиль; 4 - уплотнение

метрами и т. п. В качестве газоанализаторов широко приме­няют отечественные хроматографы ЛХМ-8М (его современ­ный аналог ЛХМ-2000, Цвет-800) и зарубежные Хьюлетт Пак­кард, Перкин Эльмер и др.

Хроматографы - приборы для качественного анализа раз­личных газовых и жидких смесей. Принцип действия хрома­тографа основан на предварительном разделении анализиру­емой смеси на компоненты с последующей фиксацией каж­дого компонента при помощи детектора. Выходной электри­ческий импульс детектора (датчика) передается на вторичный прибор, записывающий хроматограмму.

Хроматограмма состоит из пиков, каждый из которых соот­ветствует строго определенному компоненту анализируемой смеси. Площадь каждого пика пропорциональна процентному содержанию компонентов смеси. Современные хроматогра­фы укомплектованы аналого-цифровыми преобразователями, позволяющими передавать информацию через стандартный интерфейс к последовательному порту компьютера для обра­ботки и архивирования хроматографической информации.

Контроль за качеством природного газа, подаваемого в магистральные газопроводы, проводится сопоставлением фак­тических показателей с требованиями действующих федераль­ных стандартов.

Температуры точек росы газа по воде и углеводородам от­носятся к показателям качества товарного газа и определяются в пунктах сдачи газа потребителям, а также на выходе газа с установок его подготовки. Периодичность определения этих по­казателей зависит от конкретных условий, в том числе приме­няемых методов подготовки газа, температуры окружающей среды и других факторов. Во всех случаях периодичность уста­навливают исходя из условия обеспечения надежности сведе­ний о температурах точек росы газа по воде и углеводородам.

Точку росы по влаге и тяжелым углеводородам определяют при помощи индикатора кондиционности газов типа ТТР. Для этой же цели можно использовать комплекс «Конденсат-2».

Схема прибора ТТР показана на рис. 4.11. Этот прибор пред­назначен как для определения температур точек росы газа по воде и углеводородам, так и температуры начала образова­ния гидратов. Он может быть использован, кроме того, для определения фазового состояния газоконденсатных систем в промысловых аппаратах и установках. Прибор можно приме­

нять как в стационарных, так и в полевых условиях при темпе­ратуре окружающего воздуха от -40 до +50 °С с относитель­ной влажностью до 98%.

Принцип действия прибора основан на искусственном со­здании таких температур исследуемого газа, при которых про­исходит конденсация содержащихся в нем водяных паров и тяжелых углеводородов и образование гидратов. Корпус 1 прибора выполнен сборным (состоит из двух частей) и поме­щен в кожух. На корпусе смонтированы все узлы измерителя. Конденсационная камера 2 образована стенками корпуса 1 и смотровым стеклом 3. Отсчетная поверхность 4 конденсаци­онной камеры 2 представляет собой зеркальную шкалу с де­лениями. Для охлаждения отсчетной поверхности в корпусе 1 имеется вихревая труба 5, в которую по трубопроводу 12 по­дается из газопровода 13 исследуемый газ. Газ в вихревую трубу 5 подается перед диафрагмой 15 тангенциально; кроме того, в вихревой трубе 5 установлен дроссель 10. Это позво­ляет проводить вихревое температурное разделение газа, поступающего в вихревую трубу 5. В результате часть вихре-

Рис. 4. Я. Принципиальная схема прибора типа ТТР:

1 - корпус; 2 - конденсационная камера; 3 - смотровое стекло; 4 - отсчетная поверхность; 5 - вихревая труба; 6 - термометры; 7 - манометр; 8 и 17 -вентиль; 9 и 11 - трубопровод; 10 - дроссель; 12 - трубопровод, 13 - газопровод; 14 - манометр; 15 - диафрагма; 16 - трубопровод

*<й промышленности. М., НПХА «Инжэ-

"ьемени на подготовительно-зак-

^ие рабочего места, отдых и

^ У ^«юртные данные на си-

детва измерения и

Ф О- А.

^ О

вой тр ная от

РазА

даются^

на отсчё

зуется п^ на переп^ Прилег, ной камер, отсчетной\

родов, а та^ не этой повб

на с учетом ' который обес \ через смотров Температур роста на отсче,

чек росы газа п ^яяйж

нице кристаллов роста на

отсчетной повер) — ура начала гидратообра-

зования газа. Соо параметр кондиционности газа

определяется по окраске пленок: углеводороды придают плен- ке радужную окраску, влага - серую; гидратная пленка, обра- зованная из отдельных кристаллов, имеет светлую окраску.

Температура на границах пленок измеряется термометра- ми 6, устанавливаемыми в корпусе 1 под отсчетной зеркаль- ной поверхностью. Если граница пленки не совпадает с осью термометра, температуру определяют по шкале, нанесенной на отсчетную поверхность, интерполяцией двух значений тем- ператур на соседних с границей пленки термометрах. Горячий газ, выходящий из трубопровода 9, используют для подогрева исследуемого газа в трубопроводе 11 и обогрева смотрового стекла; холодный газ по трубопроводу 16 отводится в атмос- феру. Расход исследуемого газа регулируется вентилями 8 и 17. Из прибора газ выпускают в атмосферу. Давление иссле- дуемого газа и газа, поступающего в вихревую трубу, контро- лируют термометрами 6 и манометром 14.

Прибор, термометры, комплекты инструмента и принадлеж- ностей, запасных и монтажных частей размещены в упако- вочном ящике, удобном для переноски. При эксплуатации при- бора для получения достоверных результатов необходимо,

по контрольно-измериуельным приборам и

ОАО «Неф-

чтобы подводящие трубки были свободными от влаги, угле­водородов, грязи. Конденсационная зеркальная поверхность и смотровое стекло с внутренней и наружной стороны долж­ны быть чистыми, не иметь следов конденсата и влаги. Тем­пература подводящей линии и зеркала в самой теплой его части у входа газа должна быть выше предполагаемой точки росы и не ниже температуры газа в газопроводе. Прибор ТТР обслуживает один оператор.

Прибор рассчитан на давление исследуемого газа 0,2 - 10 МПа, измеряемые температуры точек росы газа и начала гид- ратообразования от -40 до +50 ОС. Погрешность измерения при этом составляет не более ±1 °С.

Прибор "Конденсат-2" (рис. 4.12) предназначен для низко­температурной сепарации природного и нефтяного газов в целях оперативного определения интенсивности изобаричес­кой конденсации. С его помощью можно определять унос кон­денсата из сепараторов, изобары и изотермы конденсации, точку росы по жидкости. При использовании прибора в комп­лексе с пробоотборным устройством можно проводить также газоконденсатные исследования. Прибор "Конденсат-2" состо­ит из трех блоков (сепарации, ингибирования и низкотемпе­ратурной сепарации), счетчика, штатива и вспомогательного оборудования.

Газ охлаждается в результате дросселирования и при по­мощи вихревой камеры. Исследуемый газ подается в сепара­тор первой ступени. Здесь от газа отделяются жидкость и твер­дые частицы. Если в сепараторе поддерживать давление и температуру такими же, как и в точке отбора газа, можно оп­ределить, какое количество жидкости содержится в потоке газа. Пробы для подачи в прибор отбирают из трубопроводов только через пробоотборные устройства. При отборе газа на выходе из промыслового сепаратора можно определить унос жидко­сти из сепаратора или эффективность сепарации. После пер­вой ступени в поток газа впрыскивают ингибитор гидратооб- разования (спирт или ДЭГ).

На входе во вторую ступень установлен регулируемый вен­тиль, с помощью которого регулируют давление низкотемпе­ратурной сепарации. Газ охлаждается в змеевиковом тепло­обменнике потоком охлажденного газа от вихревой камеры.

При измерениях операторы задают 4-5 различных значе­ний температур при одном и том же давлении. Через смотро­

вое стекло отмечают скорость заполнения измерительной ка­меры жидкостью и рассчитывают дебит жидкости. Расход от- сепарированного газа измеряют газовым счетчиком. Делени­ем расхода конденсата на расход газа определяют выделение конденсата из газа при различных температурах. По этим дан­ным строят линейную зависимость, величина тангенса угла наклона которой к оси температур соответствует коэффици­енту изобарической конденсации. Физический смысл этого коэффициента заключается в том, что он показывает, какое количество конденсата может выделиться из 1 м^ при сниже­нии температуры на 1 °С. Если продолжить линию до пересе­чения с осью температур, то можно приближенно определить точку росы исследуемого газа.

БС БИ БИТС

1-9 - регуляторы расхода и давления; БС - блок первичной сепарации; БИ - блок ингибирования; БИТС - блок низкотемпературной сепарации; I - сепаратор первой ступени; И - емкость для ингибитора; )Н - змеевик; IV - холодильник; V - низкотемпературный сепаратор второй ступени; VI - вихревая трубка; VII - счетчик газовый