CC BY
20
БЕСПЕРЕБОЙНАЯ РАБОТА РАСХОДОМЕРОВ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЫСОКОВЯЗКОЙ НЕФТИ ПО ТЕХНОЛОГИИ ПАРОГРАВИТАЦИОННОГО ДРЕНАЖА
© Горшкова К.Л.*
Альметьевский государственный нефтяной институт, г. Альметьевск
Проблема измерения расходов многофазных и высоковязких потоков при значительных колебаниях вязкости и плотности остается актуальной в последние годы для нефтяных предприятий, в том числе ОАО «Татнефть».
В последние годы нефтяные предприятия, сталкиваются со следующими проблемами во-первых, на месторождениях, которые находятся на поздней стадии разработки, продукция скважин сильно обводнена. Например, средняя величина обводненности продукции скважин по «ОАО Татнефть» составляет 83 %; во-вторых, в Республике Татарстан начата разработка мелких нефтяных месторождений с высокой вязкостью продукции; в-третьих, для контроля метрологических характеристик расходомеров и совершенствованию средств поверки на кафедре автоматизации и информационных технологий (АИТ) Альметьевского государственного нефтяного института (АГНИ), начата проектирование и строительство башенного расходомерного стенда, для оценки влияния величины вязкости.
В Республике Татарстан начата разработка мелких нефтяных месторождений с высокой вязкостью продукции, в том числе битумных по технологии парогравитационного дренажа, основанная на использовании двух параллельных достаточно протяженных горизонтальных скважин, пробуренных в продуктивном пласте месторождения. Верхняя скважина предназначена для прогрева породы паром, а нижняя для откачки на поверхность разогретого жидкого битума вместе с конденсатом [4, 5].
Измерение расхода традиционными приборами проводятся, как правило, в единицах объема. Величина объема жидких сред зависит от температуры и других физических параметров, в частности вязкости. Поэтому в результаты вносятся дифманометрами 1 %, а турбинными счетчиками 0,5 %, фактические отклонения результатов измерения объема от истинного значения составляют от 0,5 до 4 %. Такая точность не соответствует современным требованиям, учета, который производится в единицах массы. Поэтому разработки расходометрительной техники в последние годы ведутся в направлении создания устройств измерения расхода в единицах массы.
Расходомеры и счетчики этого типа имеют измерительные элементы, инерционно реагирующие на величину массового расхода, или устройства
* Аспирант кафедры Автоматизации информационных технологий.
измерения мгновенных значений объемного расхода в комплекте с микропроцессорами, выполняющими корректировку по плотности, температуре, давлению среды и производящими другие необходимые расчеты.
Инерционные приборы работают на принципе измерения кориолисово-го или гидроскопического эффекта. Основная погрешность измерений такими расходомерами не зависит от изменения температуры, давления, вязкости, гомогенности, распределения скоростей контролируемого потока [2].
Для контроля метрологических характеристик расходомеров с целью обеспечения их показаний в пределах, регламентированных техническими условиями, большое внимание уделяется разработке и совершенствованию средств поверки. Исходя из сложившейся ситуации, на кафедре автоматизации и информационных технологий (АИТ) Альметьевского государственного нефтяного института (АГНИ), начата проектирование и строительство башенного расходомерного стенда, для оценки влияния величины вязкости.
Экспериментальный стенд позволит проводить оценку погрешности расходомеров методом прямых измерений физических величин, воспроизводимых в заданных условиях. В данном случае рассматривается башенный стенд с гидравлическим гравитационным пневмогидравлическим стабилизатором потока жидкости [1, 3].
Рассмотрим краткое описание башенной установки для однофазной жидкости (рис. 1).
Рис. 1. Установка для испытания расходомеров: гидравлическая схема установки
Подача жидкости на рабочую колонну стенда 6 осуществляется из напорного бака 1. Напорный бак наполняется с помощью центробежного насоса 2. Постоянство уровня напорного столба Н поддерживается благо-
даря переливному устройству 3. Расход жидкости измеряется с помощью мерных емкостей 4. Регулировка расхода осуществляется игольчатым клапаном 5. Гидравлическая схема обвязки позволяет изменять направление потока жидкости в рабочей колонне стенда.
Проектируемые установки в упрощенном виде представлены на рис. 2. В качестве рабочих жидкостей предполагается:
- смесь воды и трансформаторного масла (модель обводненной нефти);
- смесь воды и касторового масла (модель высоковязкой нефти).
Рис. 2. Упрощенная схема башенной расходомерной установки
В башенных расходомерных установках стабилизация расхода осуществляется за счет поддержания постоянного естественного напора жидкости в напорной емкости, находящейся на определенной высоте относительно рабочей колонны, достаточной для создания верхнего значения измеряемого расхода.
Достоинствами башенных испытательных расходомерных установок являются простота конструкции и как следствие дешевизна изготовления, высокая стабильность создаваемого расхода и вертикальное расположение транспортной колонны (аналог эксплуатационной колонны скважины).
Список литературы:
1. Габдуллин Т.Г. Техника и технология оперативных исследований скважин. - Казань: Плутон, 2005. - 340 с.
2. Зоря Е.И., Зенин В.И., Никитин О.В., Прохоров А. Д. Ресурсосберегающий сервис нефтепрдуктообеспечения. - М.: ФГУП Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2004. - 448 с.
3. Иваншненко В.В., Подкопаев К.Н., Тараненко С.Г., Скоробогатов В.Н. Автоматизированный образцовый стенд малых расходов жидкости // Измерительная техника. - 1976. - № 4. - С. 36-38.
т
4. Кокорев В.И. Инновационный подход к разработке месторождений с трудноизвлекаемыми запасами нефти // Нефтяное хозяйство. - 2009. -№ 8. - С. 58-59.
5. Хисамов Р. С. Эффективность выработки трудноизвлекаемых запасов нефти: учебное пособие. - Альметьевск, 2005. - 173 с.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ УГЛА ПРИХОДА ПЛОСКОЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ВОЛНЫ В ВЕРТИКАЛЬНОЙ ПЛОСКОСТИ С ПРИМЕНЕНИЕМ АНТЕННОЙ РЕШЕТКИ РАДИОПЕЛЕНГАТОРА БУОЯ 2000
© Данг Ван Виен*
Южный федеральный университет, г. Ростов-на-Дону
Рассмотрено расширение возможностей применения радиопеленгатора БУОЯ 2000 за счет определения не только азимута, но и угла места плоской волны, излученной самолетом, с применением антенной решетки пеленгатора. Таким образом, дополнительно получается информация о высоте полета самолета.
В работе представлено определение угла места радиосигнала самолета с применением антенной решетки (АР) радиомаяка азимутального допле-ровского БУОЯ 2000. Дополнительное определение угла места необходимо для расширения функциональных возможностей этой системы и повышения точности определения координат самолета.
Для электродинамического моделирования АР радиомаяка азимутального доплеровского БУОЯ 2000 была применена пробная версия программы компьютерного моделирования антенн 8ирег№С у.2.9. Для определения электрических токов на идеально проводящих поверхностях при этом используется метод Е - интегрального уравнения [1]. Численное решение системы интегральных уравнений получено методом моментов. Предусмотрена возможность регулировки точности численного решения. В процессе численного решения контролировалась сходимость численного решения и отсутствие его неустойчивости.
В качестве элемента АР был выбран нагруженный прямоугольный рамочный элемент с длиной стороны 0,44 м. Область возбуждения и индуктивная нагрузка мкГн расположены на противоположных сторонах рамки.
* Магистрант кафедры Радиофизики. Научный руководитель: Федоров С. А. Доцент кафедры Радиофизики, кандидат физико-математических наук, доцент.
