DE69001364T2 - Vorrichtung und verfahren fuer eine volumetrische durchflussmengen-bestimmung. - Google Patents
Vorrichtung und verfahren fuer eine volumetrische durchflussmengen-bestimmung.Info
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Description
- Die Erfindung betrifft einen Betrieb, in dem der Volumenstrom eines von einer Quelle erzeugten Kohlenwasserstofffluids bestimmt wird. Die Erfindung betrifft insbesondere einen Offshore-Betrieb, bei dem ein mehrphasiges Kohlenwasserstofffluid von einer oder mehreren Bohrungen an dem Meeresboden erzeugt wird. Normalerweise besteht der Ausstrom oder das Produkt eines solchen Betriebes aus einem mehrphasigen Strom, das Gas, Wasser und einen flüssigen Kohlenwasserstoff wie Rohöl aufweist.
- Der ausfließende Strom wird nach der Gewinnung aus dem Bohrloch entweder verteilt oder in einem Speichermittel oder einer Pipeline zur Übertragung direkt zur Küste gesammelt. In dein letzteren Fall wird der gewonnene Strom in eine Vorrichtung geführt, die die Flüssigkeit von der gasförmigen Komponente trennt. Die gesonderten Ströme können sodann wie erforderlich behandelt werden.
- Ein wesentlicher Gesichtspunkt eines solchen Betriebs ist die Erwünschtheit der Bestimmung des Volumenstroms der verschiedenen Fluidphasen mit einer ausreichenden Genauigkeit. Insbesondere besteht der volumetrische Strom der gewonnenen Flüssigkeit normalerweise aus einer Menge von nicht verwendbarem Wasser, das gemeinsam mit dem verwendbaren Rohöl gefördert wird.
- Ein beachtlicher Nachteil, der bei Arbeiten mit einer Unterwasserausrüstung auftritt, besteht darin, daß die gewonnenen Flüssigkeiten häufig über eine erhebliche Strecke von der Quelle oder dem Bohrloch geführt werden müssen, bevor Messungen durchgeführt werden können, um die volumetrischen Flußraten zu bestimmen.
- Aus der GB-A-2 180 352 ist es bekannt, Gas aus einem mehrphasigen Strom abzutrennen, um so einen im wesentlichen dampffreien Flüssigkeitsstrom zu schaffen, um das von einem solchen Strom abgeschiedene Wasser zu bestimmen und um dessen Dichte zu bestimmen. Es ist aus der US-A-4 760 792 bekannt, Gas auszuscheiden und sodann die Rate des Flüssigkeitsstroms und das abgeschiedene Wasser zu messen.
- Zur Überwindung der genannten Probleme, die mit einem solchen Betrieb verbunden sind, ist die vorliegende Erfindung auf ein System zur Bestimmung der volumetrischen Flußrate eines mehrphasigen Kohlenwasserstoffgewinnungsstroms gerichtet. Dies wird direkt an einem Bohrkopf oder an einem Verteiler erreicht, in dem der gesamte Produktionsstrom gesammelt wird. Das System wirkt zur Schaffung eines genauen Mittels zum Messen des volumetrischen Stromes der Flüssigkeiten einschließlich Wasser und Öl. Es wirkt weiter zu Messung der abgesonderten gasförmigen Komponente.
- Die Quelle der gemessenen Flüssigkeit kann, wie erwähnt, von einem einzigen Bohrloch gewonnen sein. Es kann auch von einer Mehrzahl von Bohrlöchern kommen, deren aggregierte Produktionsströme zu einem gemeinsamen Sammelpunkt gerichtet oder geführt werden. Dieser kann, wie erwähnt, aus einem Unterseeverteiler bestehen, etwa einem Aufbau, durch den eine Mehrzahl von Bohrlöchern gebildet werden, wodurch die jeweiligen Offshore-Bohrlochköpfe nahe aneinander positioniert werden können.
- Der Ausstrom aus den Bohrlöchern oder der Produktionsstrom, wird, unabhängig davon, von welcher Quelle er erzeugt wird, eine oder mehrere Kohlewasserstoff- Flüssigkeiten gemeinsam mit Gas und natürlichem oder injiziertem Wasser aufweisen. Das Wasser wird in unterschiedlichen Verhältnissen in Abhängigkeit hauptsächlich von der Eigenschaft des unterirdischen Reservoirs, von dem es gewonnen worden ist, vorliegen.
- Um die vorliegende Erfindung darzustellen, nicht jedoch um eine unerwünschte Beschränkung zu bewirken, soll der Ausstrom aus dem Bohrloch oder der Produktionsstrom als von einem einzigen Offshore-Bohrloch kommend betrachtet werden. Die Zusammensetzung des mehrphasigen Stromes wird Mengen einer oder mehrerer Kohlenwasserstoff- Flüssigkeiten wie Rohöl gemeinsam mit Wasser aufweisen, das von dem Reservoir in den flüssigen Strom eingebracht ist, als auch Gase des Vorkommens.
- Um das gewünschte Maß an Genauigkeit zu erreichen, wird der zusammengesetzte Produktionsstrom vorzugsweise unmittelbar an dem Bohrlochkopf oder so nahe wie möglich gemessen, die Messung soll also nicht entfernt von dem Bohrloch durchgeführt werden. Um die Genauigkeit der Messung der Flüssigkeit und das Auslesen sicherzustellen, werden im wesentlichen alle gasförmigen Komponenten zunächst von der flüssigen Phase getrennt und einzeln gemessen. Die zusammengesetzte Flüssigkeit wird sodann im wesentlichen, möglicherweise jedoch nicht vollständig, von gasförmigen Komponenten ohne Störung der nachfolgenden volumetrischen Bestimmung frei sein. Der Betriff "im wesentlichen frei" bedeutet, daß das offenbarte System das Volumen einer Produktionsflüssigkeit messen wird, das nach dem Separationsschritt, noch bis zu 15 - 20 % der gasförmigen Komponente aufweist.
- Der im wesentlichen von gasförmigen Anteilen freie Flüssigkeitsstrom wird durch eine Leitung geführt, die mit einem Wasserabscheidemonitor versehen ist. An diesem Punkt wird das mathematische Verhältnis zwischen dem Wassergehalt und dem Ölgehalt der Flüssigkeit bestimmt. Der zusammengesetzte Strom wird dann in den Einlaß eines Begrenzungsmeßgerätes gerichtet, das unter einem Druckkopf der Flüssigkeit gehalten wird, um eine Bestimmung der Druckdifferenz über eine begrenzte Öffnung in dem Meßgerät zu erlauben. Der mehrphasige Flüssigkeitsstrom wird jetzt zu Mitteln zum Bestimmen seiner Dichte geführt.
- Wie an anderer Stelle ausgeführt, ist eine Vorrichtung für einen kontinuierlichen Fluidstromweg vorgesehen, die aus Mitteln zum Trennen des Fluidstroms in eine flüssige und eine gasförmige Phase aufweist. Die Flüssigkeit wird sequentiell geführt durch:
- a) Mittel zum Bestimmen des volumetrischen Verhältnisses zwischen Wasser und Kohlenwasserstoff- Flüssigkeit in dem Strom und zum Schaffen eines Signals, daß dieses Verhältnis wiedergibt,
- b) Mittel zum Bestimmen der Druckdifferenz, die von der zusammengesetzten Flüssigkeit erzeugt wird, wenn sie durch eine Öffnung strömt, und Mittel zum Wiedergeben der Differenz in einem übertragbaren Signal,
- c) Dichtemeßmittel zur Aufnahme der zusammengesetzten Flüssigkeit und zum Bilden eine Signals, das die Dichte der Flüssigkeit wiedergibt.
- Die die jeweiligen Daten angebenden Signale werden sodann in eine Formel eingegeben, um die gewünschte volumetrische Flußrate zu bestimmen.
- Es ist daher eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Mittel und ein Verfahren zum Messen der Strömungsrate eines flüssigen Positionsstroms direkt an dem Bohrlochkopf zu schaffen, wobei der Strom wenigstens eine Kohlenwasserstoff-Flüssigkeit als auch Wasser zusammen mit einer Menge eines Gases des Vorkommens aufweist.
- Das System und das Verfahren nach der Erfindung sind in den Ansprüchen 1 bzw. 9 angegeben.
- Fig. 1 zeigt schematisch die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung, die die Strömungswege der Fluidströme angibt.
- Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 2-2 von Fig. 1.
- Es wird jetzt auf die Zeichnungen Bezug genommen. Fig. 1 zeigt das System zum Beobachten und Messen eines vorliegenden mehrphasigen Fluids, wie es in ein unterirdisches Bohrloch 10 mit einem Bohrkopf 11 eingebracht ist. Der letztere ist normalerweise auf dem Boden 12 des Meeres oder der See auf einer Länge eines Leitungsrohres oder eines Gehäuses 13 abgestützt. Das Rohr ist in ein Substrat mit einem ausreichenden Abstand eingebettet, um mit einem unterirdischen, Kohlenwasserstoffbeinhaltenden Vorkommen 14 zu kommunizieren.
- Aus Zweckmäßigkeitsgründen ist das Bohrloch 10 vertikal in dem Kohlenwasserstoffe aufnehmenden Vorkommen 14 angeordnet. Vorzugsweise weist das Letztere einen ausreichenden Gasdruck auf, um eine natürliche Förderung der flüssigen Kohlenwasserstoffe aus dem Vorkommen 14 zu ermöglichen. In Abhängigkeit von der Zusammensetzung des Substrats oder aber anderer Faktoren wird ein Förderstrom oder ein Ausfluß an dem Bohrkopf 11 auftreten, der, wie oben erwähnt, üblicherweise aus wenigstens einer Kohlenwasserstoff-Flüssigkeit, einem oder mehreren Gasen und Wasser besteht.
- Wenn das Volumen des geförderten Gases ausreichend groß ist, um aus wirtschaftlichen Gründen gesammelt zu werden, wird es gespeichert. Es kann jedoch, wenn nur eine begrenzte Menge vorhanden ist, durch Abfackeln oder ähnliche Verfahren entfernt werden. Jedenfalls wird der zusammengesetzte Flüssigkeitsstrom von dem Bohrkopf 11 durch die Leitung 16 geführt. Es ist zu berücksichtigen, daß dieser Strom durch ein Bohrkopfventil oder aber durch geeignete Trossenmittel kontrolliert werden kann, die zur Regulierung des Fluidstroms aus dem Bohrloch 10 dienen.
- Die Leitung 16 kommuniziert mit dem stromaufwärts gelegenen oder sich erstreckenden Ende 17 eines Flüssigkeits/Gas-Separators 18. Dieses weist einen ersten rohrförmigen oder Hauptkessel 19 auf, der hauptsächlich aus einem gestreckten ersten rohrförmigen Element zur Aufnahme der zusammengesetzten Flüssigkeit an seinen erhobenen Enden 17 auf. Ein zweites rohrförmiges Element 21 ist mit Abstand nach unten von dem ersten rohrförmigen Element 19 angeordnet und kommuniziert mit diesem an einer oder mehreren voneinander beabstandeten Übergabepassagen 22 und 23.
- Funktionell richtet der Kessel 19 den Strom nach unten, um eine graduelle Gravikationstrennung der mehrphasigen Komponenten durchzuführen, wenn das zusammengesetzte Flüssigkeits/Gas-Produkt von der Leitung 16 in einen Separator 18 strömt. Die gasförmige Komponente wird dadurch sich von dem flüssigen Strom abheben und durch die Übergabepassagen 22 und 23 in das rohrfömige Element 21 gerichtet. Diese Initialseparation wird gewöhnlich im wesentlichen das Gas von dem flüssigen Segment abtrennen, jedoch nicht vollständig.
- Um das Relativverhältnis von Öl zu Wasser in der im wesentlichen gasfreien Flüssigkeit zu ermitteln, wird dieses kontinuierlich beobachtet, wodurch das Verhältnis zwischen diesen beiden Flüssigkeiten ständig bestimmt werden kann. Eine Anzahl solcher Verfahren und Vorrichtungen dafür sind in dem Stand der Technik bekannt, die es ermöglichen, in unterschiedlichem Maße das wirksame Verhältnis der Kohlenwasserstoff- Flüssigkeit zu dem Wasser in dem Strom zu ermitteln. Bei einem solchen Betrieb wird ein Wasserabscheidemonitor 24 mit einer zweiten Leitung 26 zusammenwirkend positioniert, die einen Probestrom der zusammengesetzten Flüssigkeiten führt.
- Ein Wasserabscheidemonitor 24 ist in dem US-Patent 4,499,418, Helms u. a., vom 12. Februar 1985 offenbart und beansprucht. In diesem Patent ist ein Mikrowellen- Transmitter offenbart, der Mikrowellenenergie durch den Wasser/Öl-Strom führt. Die übermittelte Energie schafft aufgrund der Klärung des aus mehreren Flüssigkeiten bestehenden Stroms eine Angabe der Wasserfraktion der Mischung.
- Physikalisch besteht der Mikrowellen-Transmitter aus Mitteln 25 zum Aussenden und Empfangen, die einer eine Flüssigkeit tragende Strömungsleitung 25 benachbart angeordnet ist oder aber mit dieser zusammenwirkt, jedoch außerhalb dieser angeordnet ist. Funktionell passieren die Mikrowellenstrahlen die Wandungen der Leitung 26 als auch den Mehrflüssigkeitsstrom. Die sich ergebende Differenz bildet die Grundlage eines erzeugten Signals.
- Der Hauptkessel 19 des Separators ist vorzugsweise nach unten geneigt oder schräg angeordnet, um eine im wesentlichen gasfreie Flüssigkeitsströmung entlang einer Abführung 27 zu dem Einlaß 31 eines Begrenzungsmessers 32 zu erlauben. Dieser sammelt die Flüssigkeit an seiner stromaufwärts gelegenen Seite, wodurch er unter einem kontinuierlichen Ende der Flüssigkeiten infolge eines Gegendrucks arbeitet, der aufgrund des Druckverlustes in dem Begrenzungsmeßgerät und der zugehörigen Verrohrung, die die Flüssigkeit zu dem Punkt führt, wo das Gas und die Flüssigkeit bei 47 wieder zusammengeführt werden, aufgebaut wird.
- Es wird jetzt auf Fig. 2 Bezug genommen. In dem Begrenzungsmeßgerät 32 erreicht die Flüssigkeit einen großen Durchmesser (d1) einer ersten, stromaufwärtsgelegenen Kammer 33, vorzugsweise mit einer Reynoldszahl von 1000 oder mehr Strömen. Die Kammer 33 weist einen begrenzten Auslaß 34 (d2), die durch eine ringförmige Schulter 36 begrenzt wird, auf. Diese ist vorzugsweise rechtwinklig zu der Längsachse der Flüssigkeitsstrompassage durch das Meßgerät 32 angeordnet. Der Flüssigkeitsstrom passiert dann mit einer erhöhten Geschwindigkeit durch den Auslaß 34 mit reduziertem Durchmesser in eine Ablaßleitung 38.
- Die Druckdifferenz des Stromes, die sich über der ringförmigen Schulter 36 aufbaut, wird von einem Druckdifferenzmeßgerät 39 angegeben. Dieses ist mit einem Schenkel 46 verbunden, der mit einer Kammer 33 mit einem Abstand (h1) von einer stromabwärts liegenden Datumslinie D kommuniziert. Ein zweiter Schenkel 42 kommuniziert mit einer Leitung 38 mit geringem Durchmesser stromabwärts der begrenzten Öffnung 34 (d2) mit einem Abstand (h2) von der Datumslinie B.
- Um das gewünschte Druckverhältnis über der ringförmigen Schulter 36 zu bewirken, sind Druckzapfen 41 und 42 mit Abständen h1 bzw. h2 von einer gemeinsamen Datumslinie D stromabwärts der Schulter 36 angeordnet. Das Meßgerät weist weiter Mittel zum Erzeugen oder zum Bilden eines Signals auf, das der gemessenen Druckdifferenz entspricht.
- Nach dem Herauskommen aus dem Begrenzungsmeßgerät 32 wird der Flüssigkeitsstrom durch eine Leitung 35 zu einem Einlaß 41 eines Dichtemeßgeräts 43 gerichtet, in dem die Dichte des kombinierten Flüssigkeitsstroms bestimmt wird. Die Dichte der Flüssigkeit wird in ein Signal gewandelt, das übertragen werden kann.
- In Fig. 1 ist gezeigt, daß das offenbarte System in einer Unterwasserumgebung verwendet wird, wo es den Produktionsstrom direkt an dem Bohrlochkopf 11 beobachtet. Das System wird bequemerweise in einem geeigneten Stützrahmen 46 oder einer ähnlichen Anordnung eingebracht zur Positionierung der verschiedenen Ventile, der Meßeinrichtung und der Signaleinrichtungen.
- Um die zuverlässige Funktion sicherzustellen, kann der Rahmen 46 auf dem Meeresboden entweder dauerhaft verankert werden oder aber durch Mittel, die eine Verwendung an einem anderen Ort ermöglichen.
- Es ist weiter zu berücksichtigen, daß wegen der Unzugänglichkeit des offenbarten Unterwassersystems ein Mittel vorgesehen ist, um Information und Daten in Form von erzeugten Signalen von verschiedenen Instrumenten zu der Wasseroberfläche, wo sie verwendet werden können, zu gewinnen. Obwohl in den Einzelheiten nicht gezeigt, kann die erforderliche Verdrahtung und die zugehörige Übertragungseinrichtung mit jedem Instrument wie dem Wasserabscheidemonitor 24, dem Begrenzungsmeßgerät 32 und dem Dichtemeßgerät 43 zugehörig sein. Das erforderliche Datenübertragungsmittel oder die Kabel sind vorzugsweise in Leitungen mit festen Wandungen wie einer Leitung 28 geführt, die von dem Wasserabscheidemeßgerät 24 herabhängt, das eine Mehrzahl von Drähten beinhaltet. Die Leitung 29 hängt entsprechend von dem Begrenzungsmeßgerät 32 ab, die Leitung 49 von dem Dichtemeßgerät 43.
- Die jeweiligen Leitungen 28, 29 und 49 sind so ausgebildet, daß sie einen gemeinsamen Anschluß schneiden. Hier sind die erforderlichen elektrischen Verbindungen hergestellt, wodurch alle Signale zu der Wasseroberfläche mittels eines abgeschirmten Kabels zu einem geeigneten Meßgerät oder Computer, das die gewünschten Signale verwenden kann, geführt werden. Von diesen Meßgerätauslesungen, die während einer Beobachtungsperiode des Stroms des mehrphasigen Fluids gewonnen werden, können die erzeugten Signale zu einem auf einer Fläche ruhenden Computer oder anderen Aufzeichnungsmitteln übertragen werden. Als eine praktische Maßnahme ist diese Verdrahtung bequemerweise auf oder nahe dem Meeresboden 12 dem Bohrlochkopf 11 benachbart aufgelegt, um seine Sicherheit zu gewährleisten.
- Es wird nun wieder auf Fig. 2 Bezug genommen. Es wird ein Mittel gezeigt, um die gewünschte volumetrische Strömungsrate Q und damit die Massenströmungsrate des erzeugten Fluidstroms zu bestimmen. Die nachfolgende Formel wird bei einsetzen der Signaldaten, die von den verschiedenen Meßpunkten in dem System gewonnen werden, daß gewünschte hohe Maß von Genauigkeit bezüglich des volumetrischen Stromes des Fluids bewirken.
- wobei:
- Q - volumetrische Flußrate des Stromes
- Cf = empirisch bestimmter Koeffizient
- d&sub1; = großer Durchmesser der Begrenzung
- d&sub2; = kleiner Durchmesser der Begrenzung
- g = Beschleunigung aufgrund der Schwerkraft (32.2 Fuß/Sec.²)
- ΔPm = Differenzdruckmeßauslesung
- ψ = Dichte der fließenden Flüssigkeit
- ψm = Dichte des Fluids in dem Sensorschenkel 2 des Druckmeßgeräts
- (h&sub1;-h&sub2;) = Vertikaler Abstand zwischen dem statischen Druckeingang in dem großen Durchmesser und den kleinen Durchmesserabschnitten des Be grenzungsmeßgeräts
- Von dem Dichtemeßgerät 43 wird ein Mehrflüssigkeitsstrom durch die Leitung 44 zu einer Verbindung mit der Leitung 47 geführt, die die gasförmige Flußphase trägt. Die jeweiligen flüssigen und die gasförmigen Phasen werden wieder zusammengeführt, um durch die Leitung 48 zu einem Anschluß oder zu einem Bestimmungspunkt durch eine Pipeline 49 geführt zu werden.
- Es versteht sich, daß Abwandlungen und Variationen der Erfindung ohne Verlassen des Schutzbereichs möglich sind. Begrenzungen ergeben sich nur aus den nachfolgenden Ansprüchen.
Claims (9)
1. Ein System zum Bestimmen der volumetrischen
Flußrate eines mehrphasigen Produktionsstroms an einem
Bohrlochkopf (11) eines Förderbohrlochs (13), das mit einem
unterirdischen Vorkommen (14) kommuniziert, welches
wenigstens eine Kohlenwasserstoff-Flüssigkeit, Wasser und
eine gasförmige Komponente beinhaltet, wobei das einen
Fluidflußweg definierende System aufweist:
ein Fluidseparatormittel (18), das mit dem Bohrlochkopf
(11) kommuniziert, um einen
Mehrkomponentenproduktionsstrom von dem Bohrloch (13) aufzunehmen, der aus
wenigstens einer Kohlenwasserstoff-Flüssigkeit, Wasser und
einer gasförmigen Komponente besteht,
ein Dampfaufnahmemittel (21), das mit dem
Fluidseparatormittel (18) kommuniziert, um die gasförmige
Komponente, die sich von dem Mehrkomponentenförderstrom
abtrennt, aufzunehmen,
ein Monitormittel (24), das dem stromabwärts gelegenen
Ende des Separatormittels (18) zugehörig ist, um den im
wesentlichen gasfreien Förderstrom zu beobachten und um
ein erstes Signal zu schaffen, daß das volumetrische
Verhältnis zwischen dem Gehalt der Kohlenwasserstoff-
Flüssigkeit und dem Gehalt an Wasser in dem Strom
angibt,
ein Begrenzungsmeßgerät (32) mit einem Einlaß (31), der
mit dem Fluidseparatormittel (18) kommuniziert, wobei
das Begrenzungsmeßmittel ein verengtes Segment (38) und
Mittel zum Bestimmen der Druckdifferenz, die von dem im
wesentlichen gasfreien Flüssigkeitsstrom, der durch das
begrenzte Segment (38) strömt, aufbaut, aufweist, um
ein zweites Signal, das die Druckdifferenz angibt, zu
schaffen,
ein Dichtemeßmittel (32), das mit dem
Begrenzungsmeßgerät (32) kommuniziert, um von diesem den im
wesentlichen gasfreien Flüssigkeitsstrom aufzunehmen, um ein
drittes Signal zu schaffen, das die Dichte des durch
dieses strömenden Flüssigkeitsstroms angibt, und
Mittel zum Bestimmen des volumetrischen Flusses des
Förderstromes aus dem ersten, dem zweiten und dem
dritten Signal.
2. System nach Anspruch 1, mit:
einem Leitungsmittel (44), das das Separatormittel (18)
mit der stromabwärts gelegenen Seite des
Dichtemeßmittels (43) verbindet, um den im wesentlichen gasfreien
Flüssigkeitsförderstrom mit der gasförmigen Komponente
von dem Dampfaufnahmemittel wieder zu vereinigen.
3. System nach Anspruch 1, wobei das
Fluidseparatormittel (18) aus einem länglichen Leiter (19) besteht,
der in einer geneigten Position angeordnet ist, um an
seinem oberen Ende den Mehrkomponentenstrom aufzunehmen
und um einen im wesentlichen gasfreien Strom zu dem
unteren Ende des Fluidseparatormittels (18) zu führen.
4. System nach Anspruch 1, mit einer Mehrzahl von
Flußzapfen (22, 23), die längst des
Fluidseparationsmittels (18) beabstandet sind und jeweils mit dem
Dampfaufnahmemittel (21) verbunden sind.
5. System nach Anspruch 1, wobei das
Begrenzungssegment (38) des Begrenzungsmeßgerätes (32) eine Öffnung
definiert, die eine begrenzte Flußpassage ausbildet.
6. System nach Anspruch 1, wobei das verengte Segment
(38) des Begrenzungsmeßgerätes (32) eine scharfkantige
Öffnung aufweist.
7. System nach Anspruch 1, mit einem Rahmen (46), der
die den Fluidflußweg definierenden Elemente auf dem
Meeresboden (12) trägt.
8. System nach Anspruch 1, wobei das Monitormittel
(24) einen Wasserabscheidemonitor aufweist.
9. Verfahren zum Bestimmen des volumetrischen Flusses
eines unter Druck stehenden Stroms, der aus einem
unterirdischen Bohrloch ausströmt und einen
zusammengesetzten Fluidstrom produziert, der aus einer
Kohlenwasserstoff-Flüssigkeit, Wasser und einer gasförmigen
Komponente besteht, wobei das Verfahren die folgenden
Schritt aufweist:
Schaffen einer Vorrichtung für einen kontinuierlichen
Fluidflußweg mit sequentiell angeordneten Mitteln zum
a) Bilden eines im wesentlichen dampffreien
Flüssigkeitsstroms,
b) Bestimmen des volumetrischen Verhältnisses zwischen
den Flüssigkeiten in dem Strom,
c) Bestimmen der Druckdifferenz, die durch die
zusammengesetzte Flüssigkeit aufgebaut wird, wenn diese
durch die Öffnung fließt, und
d) Bestimmen der Dichte der zusammengesetzten
Flüssigkeit,
Trennen der gasförmigen Komponente von dem
zusammengesetzten Flüssigkeitsstrom zur Bildung eines im
wesentlichen gasfreien Stroms,
Bestimmen des volumetrischen Verhältnisses zwischen dem
Kohlenwasserstoff und dem Wasser, die in dem gasfreien
Strom enthalten sind,
Bestimmen der Druckdifferenz, die durch den gasfreien
Flüssigkeitsstrom ausgeübt wird, wenn dieser über ein
Öffnungsmeßgerät strömt und Bestimmen der Dichte der
gasfreien Flüssigkeit, und
Bestimmen des volumetrischen Flusses des ausströmenden
Stromes in Übereinstimmung mit der nachfolgenden
mathematischen Gleichung:
wobei:
Q - volumetrische Flußrate des Stromes
Cf = empirisch bestimmter Koeffizient
d&sub1; = großer Durchmesser der Begrenzung
d&sub2; = kleiner Durchmesser der Begrenzung
g = Beschleunigung aufgrund der Schwerkraft
(32.2 Fuß/Sec.²)
ΔPm = Differenzdruckmeßauslesung
ψ = Dichte der fließenden Flüssigkeit
ψm = Dichte des Fluids in dem Sensorschenkel 2
des Druckmeßgeräts
(h&sub1;-h&sub2;) = Vertikaler Abstand zwischen dem statischen
Druckeingang in dem großen Durchmesser und
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