Багатоступінчастий пристрій для регулювання тиску газу і вводу інгібіторів

Винахід відноситься до нафтогазовидобувної промисловості, а саме, до пристроїв для регулювання тиску в системах видобування та підготовки нафти і газу, а також для одночасного вводу в нафтовий або газовий потоки інгібіторів для попередження процесів гідратоутворення, корозії, емульгування, ціноутворення, солеутворення та інших. Для регулювання тиску нафти чи газу використовують пристрої, які називають дроселями або регулюючими штуцерами, а ввід інгібіторів в нафтовий або газовий потоки здійснюється за допомогою різних типів дозуючих насосів та капельниць. Відомий регулюючий штуцер, що складається із корпуса, утвореного трійником, трубкою Вентурі і камерою для гвинта. В корпусі встановлені конічний наконечник, стержень і сальник. Регулювання досягається зміною положення конічного наконечника в трубці Вентурі (Добыча газа., проф. И.Н. Стрижов, И.Е. Ходанович, стр.64, фиг.22, ВНИГИ, Москва, Ленинград, 1946г.). Вищевказаний пристрій має певні недоліки. По-перше, газовий потік направляється назустріч конічному наконечнику і силою напору тисне на нього, а, відповідно, на стержень і сальник штуцера. По-друге, конструкція даного пристрою не дозволяє самостійно здійснювати ввід інгібіторів у газовий потік. Найближчим за технічною суттю до пристрою, що заявляється, вибрано регулюючий штуцер-інжектор, який містить корпус, насадку, утворену тр убкою Вентурі, конічний наконечник, виконаний у вигляді сопла, з'єднаного через центральний і радіальні канали в стержні, зворотний клапан і регулюючий вентиль з нижньою частиною ємкості для інгібіторів, а верхня частина ємкості з'єднана з вихідним патрубком (Деклараційний патент на винахід №53481 А, кл. Е21В33/03, Е21В43/12, F16K25/04, опубл. бюл. №1, 2003р.). Названий прототип також має ряд недоліків. Зокрема, вузький діапазон регулювання тиску газу і низький коефіцієнт зниження тиску на вході інгібітора в пристрій. Тому в ємкості для зберігання інгібіторів підтримується тиск вище атмосферного за рахунок з'єднання верхньої частини ємкості з вихідним патрубком. У зв'язку з цим ускладнюється заправка ємкості інгібітором та зростають вимоги щодо її експлуатації, бо ємкість працює під тиском. Технічне завдання:створення пристрою для регулювання тиску газу і вводу інгібіторів шляхом багатоступінчастого дроселювання газу та інжектування інгібіторів. Перша ступінь дроселювання та інжектування пристрою складається з насадки, виконаної у вигляді трубки Вентурі, і конічного наконечника, виконаного також у вигляді трубки Вентурі. Друга ступінь складається з попереднього і наступного конічних наконечників, виконаних у вигляді трубки Вентурі і т.д., а остання ступінь - з попереднього конічного наконечника, виконаного у вигляді трубки Вентурі і конічного наконечника з центральним отвором у вигляді сопла, що розширить діапазон регулювання тиску газу (незалежне регулювання в кожній ступені), знизить тиск на вході інгібітора у пристрій нижче атмосферного (принцип роботи послідовно з'єднаних інжекторів з кільцевими соплами, при роботі яких загальний коефіцієнт зниження тиску дорівнює добутку коефіцієнтів зниження тиску кожної ступені) і забезпечить заправку та експлуатацію ємкості для зберігання інгібіторів при атмосферному тиску. Поставлене технічне завдання вирішується за допомогою пристрою для регулювання тиску газу і вводу інгібіторів, який складається з корпусу, в котрому на різьбі встановлений корпус насадки. Всередині корпуса насадки розміщена насадка першої ступені у вигляді тр убки Вентурі. В корпус пристрою вгвинчена кришка з вмонтованим на різьбі трубчастим стержнем першої ступені з конічним наконечником першої ступені. Конічний наконечник першої ступені виконано у вигляді тр убки Вентурі і він одночасно виконує функції сопла першої ступені та насадки наступної ступені, прохідний канал котрого сполучається через великі радіальні отвори в трубчастому стержні першої ступені з вхідним патрубком і через прохідні отвори конічних наконечників наступних ступенів. Центральний та малий радіальний отвори в стержні останньої ступені і малі радіальні отвори в трубчасти х стержнях першої та наступних ступенів з'єднуються через зворотний клапан і регулюючий вентиль з нижньою частиною ємкості для інгібітора. Обладнання пристрою трубчастими стержнями з конічними наконечниками, виконаними у вигляді трубки Вентурі, які одночасно виконують функції сопла та насадки, приводить до створення додаткових ступенів, а звідси до багатоступінчастого дроселювання газу та інжектування інгібіторів, яке розширює діапазон регулювання тиску газу і знижує тиск на вході інгібіторів у пристрій нижче атмосферного. В результаті відпадає необхідність у з'єднанні верхньої частини ємкості з вихідним патрубком і ємкість заправляється та експлуатується при атмосферному тиску. Суть винаходу пояснює графічне зображення. На Фіг. показано загальний вигляд багатоступінчастого (триступінчастого) пристрою для регулювання тиску газу і вводу інгібіторів (повздовжній розріз). Пристрій складається із корпуса 1, в котрому встановлений на різьбі корпус насадки 2. Всередині корпуса насадки 2 розташована насадка 3 у вигляді тр убки Вентурі. У корпус 1 вгвинчена також кришка 14 з встановленим на різьбі трубчастим стержнем 17, який з'єднується за допомогою різьби з конічним наконечником 4 у вигляді трубки Вентурі. Всередині трубчастого стержня 17 встановлений на різьбі трубчастий стержень 18 з конічним наконечником 5, а всередині трубчастого стержня 18 - стержень 19 з конічним наконечником 8, виконаним у вигляді сопла. Прохідні канали конічних наконечників (4, 5 і 8) з'єднані з центральним отвором 9 в стержні 19, малими радіальними отворами 16 в стержні 19 і в трубчастих стержнях 17, 18 і сполучаються через зворотний клапан 10 і регулюючий вентиль 11 з нижньою частиною ємкості для зберігання інгібіторів. Працює багатоступінчастий пристрій для регулювання тиску газу і вводу інгібіторів таким чином. Потік газу через вхідний патрубок 15 поступає в корпус 1 пристрою і направляється в насадку 3, а також через великі радіальні отвори 6, 7 трубчасти х стержнів 17 і 18 в прохідні канали конічних наконечників 4, 5. Під час руху потоку газу через насадку 3 і прохідні канали конічних наконечників 4, 5 в прохідних каналах конічних наконечників 4, 5 і 8 створюється розрідження, що приводить до значного (нижче атмосферного) зниження тиску на вході 13 інгібітора у пристрій. Зворотний клапан 10 відкривається і інгібітор поступає із ємкості 12 через регулюючий вентиль 11 в потік газу. При прокручуванні в кришці 14 стержнів 17, 18, 19 конічні наконечники 4, 5, 8 переміщуються в осьовому напрямку і змінюють при цьому площу прохідного січення для газу, відповідно, в насадці 3 і конічних наконечниках 4 і 5. Всі три стержні 17, 18, 19 за допомогою різьби можуть переміщуватись вздовж осі насадки незалежно один від другого, що дає можливість регулювати тиск газу в кожній окремій ступені. Кількість поступаючого в газовий потік інгібітора регулюється за допомогою регулюючого вентиля 11. Отже, запропонований пристрій за рахунок оснащення його трубчастими стержнями, з'єднаними через радіальні отвори в цих стержнях з вхідним патрубком, із можливістю переміщуватись вздовж осі насадки незалежно один від другого і виконання конічних наконечників у вигляді трубки Вентурі, які одночасно виконують також функції насадок, дає можливість розширити діапазон регулювання тиску газу, значно знизити тиск на вході інгібітора в пристрій, заправляти та експлуатувати ємкість для зберігання інгібіторів при атмосферному тиску.