Оценка расхода в насосе - RU2018116575A

1. Способ определения оцененного расхода потока текучей среды в насосной системе, содержащей насос, при этом способ включает

получение результатов измерений давления и температуры текучей среды на входе насоса, давления и температуры текучей среды на выходе насоса, а также мощности, подаваемой на насосную систему;

определение значений, представляющих либо плотность текучей среды и удельную теплоемкость текучей среды, либо удельную энтальпию текучей среды, на основании результатов измерений, а также моделей текучих сред и/или данных прошлых периодов; и

расчет оцененного КПД насоса и оцененного расхода текучей среды на основании подаваемой мощности, измеренных значений температуры, измеренных значений давления, найденного значения плотности и найденного значения удельной теплоемкости или найденного значения удельной энтальпии текучей среды.

2. Способ по п. 1, в котором текучую среду, проходящую через насос, отбирают в качестве образца или собирают дальше по ходу потока относительно насоса, при этом проводят измерения для определения значений плотности и удельной теплоемкости и/или удельной энтальпии.

3. Способ по п. 1, в котором используют оцененные значения плотности текучей среды, удельной теплоемкости и/или удельной энтальпии текучей среды, при этом оцененные значения получают из моделей свойств текучей среды, а также из значений давления и температуры, измеренных на входе и выходе насоса.

4. Способ по п. 1, 2 или 3, включающий модифицирование насосного устройства, так чтобы оно включало в себя датчики температуры и давления для входа и выхода.

5. Способ по любому из предшествующих пунктов, включающий определение того, существуют ли условия для устойчивого потока, перед использованием измеренных значений температуры и давления в расчете оцененного КПД и оцененного расхода.

6. Способ по любому из предшествующих пунктов, включающий обеспечение возможности истечения заданного периода времени после приведения системы в действие или после того, как стало известно о наличии состояния неустановившегося потока или это состояние было распознано.

7. Способ по п. 6, включающий обеспечение возможности истечения заданного периода времени после внесения изменения в управление насосом или в другие устройства управления потоком, влияющие на поток в насосе.

8. Способ по любому из предшествующих пунктов, включающий проверку на изменения, превышающие определенный порог в одном или более из измеренных значений давления, измеренных значений температуры, мощности, подаваемой на насос, или вычисленного КПД насоса в течение заданного периода времени, перед использованием измеренных значений температуры и давления в расчете оцененного КПД и оцененного расхода.

9. Способ по п. 6, 7 или 8, в котором заданный период времени составляет по меньшей мере 5 минут.

10. Способ по любому из предшествующих пунктов, включающий сравнение оцененного КПД насоса со значениями КПД, указанными изготовителем, и выдачу указания о существовании какого-либо расхождения.

11. Способ по любому из предшествующих пунктов, включающий сравнение температуры на выходе и на входе и проверку того, что температура на выходе превышает температуру на входе или по меньшей мере равна ей.

12. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором этап расчета оцененного КПД для насоса и оцененного расхода реализуют на основании предположения о том, что мощность, подаваемая на насос, преобразуется в механическую энергию и в тепло в перекачиваемой текучей среде, при этом отсутствуют потери как массы, так и тепла.

13. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором баланс масс и энергии используют для определения расхода на основании измеренных значений давления и температуры, известной площади сечения насоса и найденных значений плотности и удельной теплоемкости либо удельной энтальпии текучей среды.

14. Способ по любому из предшествующих пунктов, включающий использование калибровочных данных для насоса с целью определения вязкости смешанной текучей среды на основании оцененного расхода и оцененного КПД насоса.

15. Способ по любому из предшествующих пунктов, включающий использование калибровочных данных для насоса с целью определения доли газа в насосе для сжимаемых текучих сред на основании оцененного расхода и КПД.

16. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором насос представляет собой центробежный насос.

17. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором насос представляет собой электрический погружной насос (ESP).

18. Способ по любому из предшествующих пунктов, при этом способ используют для оценки расходов для многофазных текучих сред в нефтяной и газовой промышленности.

19. Компьютерный программный продукт, содержащий инструкции, которые при их выполнении обеспечивают конфигурацию устройства обработки данных для реализации способа по любому из предшествующих пунктов.

20. Компьютерный программный продукт, содержащий инструкции, которые при их выполнении обеспечивают конфигурацию устройства обработки данных для приема результатов измерений давления и температуры текучей среды на входе в насос, давления и температуры текучей среды на выходе из насоса, а также электрической мощности, подаваемой на насос; приема или определения значений, представляющих плотность текучей среды и удельную теплоемкость текучей среды или удельную энтальпию текучей среды, на основании результатов измерений и/или данных прошлых периодов; а также расчета оцененного КПД насоса и оцененного расхода текучей среды на основании измеренной электрической мощности, измеренных температур, измеренных давлений, известной площади поперечного сечения, значения плотности и значения удельной теплоемкости либо значения удельной энтальпии текучей среды.

21. Устройство для оценки расхода текучей среды на насосе, содержащее устройство обработки данных, выполненное с возможностью приема результатов измерения давления и температуры текучей среды на входе в насос, давления и температуры текучей среды на выходе из насоса, а также электрической мощности, подаваемой на насос; приема или определения значений, представляющих плотность текучей среды и удельную теплоемкость текучей среды и/или удельную энтальпию текучей среды, на основании результатов измерений и/или данных прошлых периодов; а также расчета оцененного КПД насоса и оцененного расхода текучей среды на основании измеренной электрической мощности, измеренных температур, измеренных давлений, известной площади поперечного сечения, значения плотности и значения удельной теплоемкости либо значения удельной энтальпии текучей среды.

22. Устройство по п. 21, в котором устройство обработки данных выполнено с возможностью реализации способа по любому из пп.1-18.