BRPI1007125A2 - método de amostragem e análise de produção de um poço submerso para medir a salinidade da água produzida e também da razão volumétrica entre as frações líquidas - Google Patents

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Abstract

MÉTODO DE AMOSTRAGEM E ANÁLISE DE PRODUÇÃO DE UM POÇO SUBMERSO PARA MEDIR A SALINIDADE DA ÁGUA PRODUZIDA E TAMBEM DA RAZÃO VOLUMÉTRICA ENTRE AS FRAÇÕES LÍQUIDAS. A invenção diz respeito a uma amostragem submarina permanente e um sistema de análise (1), que normalmente é integrado a um módulo de equipamento substituível para uma válvula de estrangulamento (2) de um poço submarino de produção. O sistema de análise (1) separa uma amostra em frações líquidas consistindo de petróleo bruto, condensado e água produzida e depois mede a salinidade da água, bem como a relação volumétrica entre as frações líquidas. Com este equipamento será possível verificar, em intervalos regulares, o desenvolvimento da salinidade da água produzida a partir de um poço singular sem perturbar a produção do poço. As informações do sistema de análise (1) pode ser usadas para atualizar o setup de calibração do medidor de fluxo multifásico do poço, ou para revelar um possível incremento de água resultante da injeção de água em um reservatório, ou para outras análises do reservatório. Devido ao equipamento de análise se tornar permanentemente instalado no equipamento de poço submarino, os custos de coleta de amostras através de operações de intervenção a partir de navios são evitados, também evitando parada temporária da produção de outros poços produzindo em um conjunto de múltiplas conexões submarinas com a finalidade de investigar qual poço pode, eventualmente, ter incremento de água de experiências.

Description

” 1/10
MÉTODO DE AMOSTRAGEM E ANÁLISE DE PRODUÇÃO DE
UM POÇO SUBMERSO PARA MEDIR A SALINIDADE DA ÁGUA PRODUZIDA E TAMBEM DA RAZÃO VOLUMÉTRICA ENTRE AS FRAÇÕES LIQUIDAS. A invenção refere-se a um método de amostragem e análise para a determinação da salinidade da água produzida e também a relação volumétrica entre as frações líquidas de fluxo de um poço, de um poço submarino de produção, como indicado no preâmbulo das reivindicações | e 2 acompanhantes. Normalmente, vários poços submarinos produzem para um conjunto de articulações múltiplas submarino, em que a produção de vários poços torna-se mista. Medidas associadas à produção de um poço em singular devem ser feitas a montante da placa base. Normalmente, um medidor de fluxo multifásico é instalado no equipamento de cada poço para a produção de cada poço único. O monitoramento da salinidade da fase aquosa não está incluído.
Esta é uma informação que o operador deseja obter, a fim de atualizar a inicialização da calibração do medidor multifásico. Em virtude de uma diferença de salinidade entre a água produzida e a água injetada, a salinidade da fase de água também pode ser usada para revelar um avanço de água possível a partir de injeção de água para o reservatório de petróleo.
O método é baseado no uso de uma instalação permanentemente, constando de um receptáculo de separação, com associação de válvulas e conexões de tubos conectores formando um circuito de análise em paralelo com a válvula de estrangulamento do poço submarino, a válvula que está localizada na saída da produção do equipamento montado —nacabeçado poço.
Co 2/10 O Estado da Técnica para a determinação da salinidade da água produzida a partir de um poço singular é representado por amostragem realizado por meio de uma operação em navio, que comporta limitações associadas e despesas.
A amostragem é realizada utilizando uma unidade de amostragem, que é montada em um veículo operado remotamente (ROV). O ROV temporariamente conecta-se ao equipamento do poço, a fim de realizar a amostragem através de pontos de conexão em um painel do ROV.
O sistema de amostragem contém vários recipientes para armazenar amostras, um sistema que consiste de pontos de conexão diferente para o ROV, e válvulas e atuadores para a realização da amostragem.
As amostras são recuperadas e enviadas para a superfície e são enviados para um laboratório para análise da salinidade da água produzida.
Quando se utiliza um equipamento de análise instalado permanentemente, a análise da salinidade da água produzida no poço pode ser realizada com a frequência necessária ou desejada, e sem os custos associados da coleta de amostras através de operações de intervenção realizadas a partir de um navio, ou sem ter que temporariamente desligar a produção de outros poços produtores para um conjunto de articulação múltipla submarina, a fim de descobrir que poço possivelmente tem experimentado uma grande introdução de água resultante da injeção de água em um reservatório.
Os equipamentos de análise podem ser instalados no equipamento do poço em conexão com os novos desenvolvimentos submarinos, ou pode ser instalado em equipamentos existentes em virtude da substituição da válvula de estrangulamento para o arranjo do poço com um — novo equipado com um sistema de análise.
as 3/10 A Instalação permanente de um sistema de análise de equipamentos submarinos de produção representa um evento de uma só vez e pode ser feita em um momento favorável em que a instalação é coordenada com outras operações, por exemplo, uma substituição planejada de um módulo de controle submarino e a válvula de estrangulamento, Ao integrar os instrumentos de medição em paralelo com a válvula de estrangulamento do poço submarino no contexto de várias soluções submarinas, vários ajustes práticos são necessários, dependendo da maneira pela qual a válvula de estrangulamento é integrada com os outros equipamentos do poço. Geralmente, existem três diferentes soluções para a integração de válvulas de estrangulamento em equipamentos submarinos de produção: Uma ponte de estrangulamento contendo a válvula de estrangulamento instalada em um módulo substituível entre o coletor e o equipamento montado na cabeça de poço, um módulo de controle de fluxo tendo a válvula de estrangulamento instalada em um módulo substituível em cima do equipamento montado na cabeça de poço e uma inserção de estrangulamento em que o estrangulamento dentro do mesmo pode ser removido ou instalado a partir da superfície usando um sistema de ferramenta especial.
Quando uma amostra deve ser analisada, uma parte do fluxo de produção é direcionada para o circuito de análise, em que o receptáculo de separação e análise é preenchido com uma amostra representativa da produção do poço. O circuito de análise é isolado do fluxo de produção, e a amostra é separada em frações consistindo de água, óleo e condensado. A o 4/10 salinidade da água produzida é determinada medindo a condutividade através do meio.
A relação entre produção de água, petróleo e gás na amostra é gravada utilizando um medidor ultra-sônico.
Esta medição pode ser comparada comas medições feitas com o medidor de fluxo muitifásico.
Os dados são transmitidos para a superfície através de comunicação eletrônica que pode ser usada para atualizar a o setup de calibração do poço do medidor de fluxo multifásico, para monitorar uma entrada de água possível no contexto de injeção de água para o reservatório e, possivelmente, para realizar outras —análisestécnicas do reservatório A Figura 1 mostra uma vista lateral esquemática em corte do sistema de análise, o processo associado e as conexões de controle, onde se vê: | - Amostragem submarina permanente e sistema de análise, 2 - Válvula de estrangulamento de produção do poço, 3 - A /B fluxo de produção entrada/saída da válvula de estrangulamento 2 instalada na cabeça do equipamento do poço, 4- Circuitos de Análise 4A- Restrição ajustável dos circuitos analise 4, 4B — Válvula de retenção acima de uma separação e análise de receptáculo 4C, 4C - Separação e análise de receptáculo 4D - Coalescedor eletrostático 4E/4F - Instrumentos para medir a salinidade da água produzida (posição superior/inferior)
ss. 5/10 4G - Indicador de nível operacional, por meio de ultra-som 4H - Válvula de retenção ajustável abaixo do receptáculo de separação e análise, 5A - Válvula de porta acima de separação e análise de — receptáculo 4C, 5B - válvula de controle hidráulico para acionamento de válvula porta 5A, 5C - Válvula de retenção e de estrangulamento na linha de atuação de válvula de porta 5A, 5D - Linha hidráulica para acionamento de válvula de porta 5A 6º, válvula de porta jusante ao receptáculo 4C de separação e análise, 6A — Válvula, 6B - Válvula de controle hidráulico para acionamento da válvula de porta 6A, 6C - Válvula de retenção e estrangulamento na linha de atuação da válvula de porta 6A, 6D - Linha hidráulica para atuação de válvula de porta 6A, 7A - Válvula de isolamento para o fornecimento de MEG (Mono Etileno Glicol,) 7B - Fonte de MEG, 7C - Restrição ajustável em linha MEG, 7D - Válvula de retenção na ponto de conexão entre a linha MEG (7B) e circuito de análise 4, 8A - válvula de isolamento para o abastecimento hidráulico, 8B - fonte hidráulica para controle de válvula de retenção válvulas,
CO 6/10 8C - Válvula de isolamento Jusante à válvula 8A para o abastecimento hidráulico, 8D - Acumulador da fonte hidráulica 8B para a queda pressão de amortecimento no contexto do transmissor de pressão hidráulico de consumo, | 8E - Fonte hidráulica 8B, 9 - Ponto de conexão para sistemas hidráulicos e MEG, - transmissor de pressão diferencial para medir a queda de ' pressão através da válvula de estrangulamento do poço 2 11, unidade eletrônica para processamento de sinais, para a ativação de válvulas, e para a 10 comunicação.
Normalmente, o sistema de análise (1) é integrado com um arranjo novo ou existente para uma válvula de estrangulamento (2) na saída da produção (3A) de um poço submarino.
O sistema (1) é recuperado para a superfície.
Alternativamente, o sistema (1) é instalado no equipamento do poço como parte do mesmo módulo do equipamento incorporando à válvula de estrangulamento (2), ou possivelmente como um sistema separado.
Quando inativo, o circuito de análise (4), juntamente com o receptáculo de separação e análise (4C), deve ser preenchido com MEG (Etileno Glicol Mono) e deve ser isolado do furo de produção através de duas válvulas acionadas hidraulicamente (5A e 6A). O circuito de análise (4) com o receptáculo de separação e análise (4C) e a fonte de MEG (7B) devem ser dimensionados para uma pressão de preenchimento do poço.
O fornecimento hidráulico (8B) e também o fornecimento MEG (7B) são tomadas a partir de um ponto de conexão (9) sobre as conexões múltiplas submarinas.
Uma válvula de isolamento (8A) é usada para abrir a
* 7/10 linha de fornecimento hidráulico (8B) para as válvulas de controle (5B e 6B) controlar as válvulas de isolamento (5A e 6A). Normalmente, as válvulas de controle podem descarregar o fluxo de retorno para o mar, quando um fluido hidráulico à base de água é usado.
Ao usar um fluido sintético, com base em — hidrocarbonetos fluidos hidráulicos, a descarga para o mar não é permitida, e o fluxo de retorno é conectado ao sistema de retorno do sistema de controle submarino (o que não é mostrado na figura 1). A válvula de retenção (8C) vai ser instalada à jusante da válvula de isolamento hidráulico (8A). Um pequeno acumulador hidráulico (8D) e um transmissor de pressão (8E) devem ser instalados no abastecimento hidráulico abaixo da válvula de retenção (8C). O propósito do acumulador (8D) é para neutralizar uma queda de pressão a partir do funcionamento da válvula, o que pode afetar o resto do sistema hidráulico da instalação submarina.
O receptáculo de separação e análise (4C) é preenchido em virtude da abertura das válvulas de portão (SA e 6A) — hidraulicamente através das válvulas de controle (5B e 6B). O estrangulamento e válvulas de retenção (5C e 6c) que são instaladas nas linhas de controle (5D e 6D) dos atuadores hidráulicos das válvulas de porta (5A e 6A). Normalmente, as válvulas de porta (SA e 6A) devem ser fechadas por meio do retorno de uma mola.
A válvula de isolamento (7A) é usada para abrir a fonte de MEG (7B). O circuito de análise (4) está equipado com uma restrição ajustável (4A) e também uma válvula de retenção (4B), que está localizada baixo do recipiente de separação e análise (4C), e a válvula de retenção (4H) possui uma abertura de pressão, que normalmente é de 2 bares, e que está localizada a jusante do recipiente de separação e análise (4C). O receptáculo de separação e análise
(4C)é equipado com um coalescedor eletrostático (4D).
. 8/10 Na parte inferior do recipiente (4C) são montados dois instrumentos (4E e 4F) para medir a salinidade da água separada e um transmissor de nível (4G) que opera por meio de ultra-som. O MEG é circulado para fora ao mesmo tempo, como o circuito de análise (4) com o receptáculo (4C) é preenchido com uma amostra representativa do fluxo muttifásico do poço em virtude da abertura das válvulas de portão (5A e 6A). A pressão diferencial na válvula de estrangulamento (2), medida com o transmissor de pressão diferencial (10), garante que uma parte do fluxo de poço (3A) para a válvula de estrangulamento (2) seja direcionado para o circuito de análise (4) de forma a preencher o recipiente (4C).
Então, o circuito de análise (4) é isolado do fluxo de produção em virtude do fechamento das válvulas de portão (6A e 5A). O coalescedor eletrostático (4D) garante que a fase aquosa seja separada e direcionada até o fundo do recipiente de separação e análise (4C). A parte inferior do recipiente (40), dentro do qual a salinidade da água separada é medida, deve ser equipada com uma restrição para a coleta da água produzida. O objetivo disto ele é para que esta parte do recipiente (4C), que é fornecido com dois instrumentos (4E e 4F) para medir a salinidade da água separada, para ser preenchido mesmo que a fração de água seja relativamente pequena.
Os dois instrumentos (4E e 4F) para medir a salinidade são para medir a condutividade da água produzida e usar o resultado medido como uma indicação da concentração de sal. Duas medições independentes da salinidade devem ser feitas na parte superior e na parte inferior, respectivamente, da parte inferior, restrito ao recipiente de separação e análise (4C).
o 9/10 O indicador de nível (4G) é para medir os níveis de líquido e, portanto, a relação volumétrica entre as frações separadas de água, petróleo bruto e condensado, em virtude de transmissão de ultra-som para cima e para dentro do recipiente (4C) de um instrumento na parte inferior do recipiente (4C), emedidas de reflexões das camadas limite entre os líquidos.
Os dados de medição são transmitidas eletronicamente para a superfície através de uma unidade eletrônica e de comunicação (11) conectadas aos instrumentos e controlando as válvulas hidráulicas através de bobinas de corrente montadas nas válvulas.
A unidade eletrônica (11) e do resto do sistema de análise (1) recebem energia elétrica a partir de um ponto de conexão na instalação submarina.
Após ter recebido os dados para a salinidade da água produzida, a salinidade e a relação entre as frações líquidas, o receptáculo de separação e análise (4C) é limpo e preservado, substituindo o seu conteúdo com o MEG.
A válvula de porta (6A) e a válvula de isolamento (7A) são abertas, por onde o MEG é fornecido ao circuito de análise (4) com o receptáculo (4C) à jusante da válvula de retenção (4B). A substituição do conteúdo do recipiente de separação e análise (4C) pode ser verificada através do indicador de nível (4G). A linha MEG (7B) está equipada com uma restrição (7C) e uma válvula de retenção (7D) a abaixo do ponto de conexão ao circuito de análise (4). Quando o conteúdo do recipiente (4C) for substituído por MEG, a válvula de porta (6A) e a válvula de isolamento (7A) na linha de fornecimento MEG (7B) estão fechadas.
' 10/10 O sistema (1) permanece inativo e isolado do processo até que surge uma nova necessidade para o controle da salinidade da água produzida no poço.

Claims (1)

  1. . 1/2
    REIVINDICAÇÕES 1 - MÉTODO DE AMOSTRAGEM E ANÁLISE DE PRODUÇÃO
    DE UM POÇO SUBMERSO PARA MEDIR A SALINIDADE DA ÁGUA
    PRODUZIDA E TAMBEM DA RAZÃO VOLUMÉTRICA ENTRE AS FRAÇÕES LIQUIDAS, método para o uso descontínuo de um sistema instalado permanentemente (1) para amostragem e análise submarina para a determinação da salinidade da água produzida a partir de um único poço submarino, caracterizado pelo método compreender as etapas de: - Integração do sistema (1) em um módulo de equipamento substituível para uma válvula de estrangulamento (2) para sistemas de produção submarina, o sistema (1) compreendendo um circuito de análise (4) com um recipiente de separação e análise (4C), equipado com um coalescedor eletrostático (4D) e dois instrumentos (4E / F) para medir a salinidade da água separada, onde os instrumentos são colocados em uma parte restrita no inferior do recipiente de separação (4C); - Enchimento do circuito analisador (4) a partir do fluxo de um poço (3A), abrindo válvulas de porta (SA, 6A) e permitindo uma pressão diferencial através da válvula de estrangulamento (2), medida com um transmissor de pressão diferencial (10), para criar e dirigir uma parte do fluxo de poço (3A) ao circuito de análise (4), preenchendo assim o recipiente de separação e análise (4C), com uma amostra representativa da produção do Poço; - Separação do conteúdo do recipiente de separação e análise (4C) em frações de óleo, condensado e água bruta usando o coalescedor eletrostático (4D);
    A x 2/2 + - Medir a salinidade da água, utilizando os instrumentos separados (4E / F) e transmitir esses dados para a superfície através de comunicação eletrônica; e - Uma vez ter completado a sua análise, circular hidrocarbonetos eágua para fora do recipiente de separação e análise (4C) e substituindo-os por Mono Etileno Glicol, que é chamado de MEG. 2 — MÉTODO DE AMOSTRAGEM E ANÁLISE DE PRODUÇÃO
    DE UM POÇO SUBMERSO PARA MEDIR A SALINIDADE DA ÁGUA
    PRODUZIDA E TAMBEM DA RAZÃO VOLUMÉTRICA ENTRE AS FRAÇÕES LIQUIDAS, medição da relação volumétrica entre frações líquidas na amostra de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender as etapas de: - Permitir que um medidor de nível (4G) meça os níveis de líquido para cálculo da relação volumétrica entre as frações de água, petróleo bruto e condensado através da transmissão de ultra-som para cima e dentro do receptáculo de separação e análise (4C) a partir de um instrumento no inferior do recipiente (4C); e - Registrar Reflexões das camadas limite entre os líquidos, e “transmissão de dados para o cálculo da relação volumétrica entre as frações paraa superfície através de comunicação eletrônica.
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