[1] Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, конкретно к устройствам для отбора проб жидкости
из трубопроводов.
[2] 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).
[3] 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.
[4] 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).
[5] 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.
[6] 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.
[7] 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.
[8] 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.
[9] Предлагаемый пробоотборник изображен
на
чертежах, где на фиг. 1 показан пробоотборник, вид сверху; на фиг. 2 - пробоотборник, вид сбоку.
[10] Пробоотборник содержит трубку 1 с ручкой 2, корпус 3 с фланцами 4 и 5, сальник 6 с
грундбуксой 7 и крышкой 8.
[11] 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.
[12] 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.
[13] На трубке 1 установлен
пробоотборный кран 18, пробоотборная трубка 1 имеет изогнутый под углом 90o конец 19, введенный в трубопровод 13 и обращенный против потока жидкости в трубопроводе.
[14] 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.
[15] Пробоотборная трубка 1 с ручкой 2 поворачивается и с помощью стрелки 9 и шкалы 10 устанавливается изогнутым концом 19 в заданную
точку сечения трубопровода.
[16] 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.
[17] От перемещения вдоль оси пробоотборная трубка 1 фиксируется буртом 15, взаимодействующим с седлом 17 и упорным кольцом 16.
[18] Пробы можно отбирать как сверху вниз, так и снизу вверх.
[19] 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.
[20] 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.
[21] 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).
[22] 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.
[23] Пробоотборник прост
по конструкции и удобен в обслуживании.
