RU116893U1 - Borehole device for measuring the optical properties of oil on the wellhead - Google Patents

Borehole device for measuring the optical properties of oil on the wellhead Download PDF

Info

Publication number
RU116893U1
RU116893U1 RU2011154689/28U RU2011154689U RU116893U1 RU 116893 U1 RU116893 U1 RU 116893U1 RU 2011154689/28 U RU2011154689/28 U RU 2011154689/28U RU 2011154689 U RU2011154689 U RU 2011154689U RU 116893 U1 RU116893 U1 RU 116893U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
oil
measuring
unit
possibility
wellhead
Prior art date
Application number
RU2011154689/28U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Рамис Нурутдинович Бурханов
Original Assignee
Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Альметьевский государственный нефтяной институт"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Альметьевский государственный нефтяной институт" filed Critical Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Альметьевский государственный нефтяной институт"
Priority to RU2011154689/28U priority Critical patent/RU116893U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU116893U1 publication Critical patent/RU116893U1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

Скважинное устройство для измерения оптических свойств нефти на устье скважины, включающее выкидную линию скважины и содержащее приемный и выкидной блоки, аналого-цифровой преобразователь, электронный блок хранения и передачи данных, блок термостатирования и измерительный фотометрический блок с источником светового излучения, монохроматором, фотометрическим сенсором и прободержателем, отличающееся тем, что измерительный фотометрический блок содержит прободержатель переменного сечения с возможностью автоматического его изменения в зависимости от толщины слоя исследуемой нефти, а источник светового излучения выполнен с возможностью получения светового луча заданной длины волны и возможностью исследования нефти в необходимом спектральном диапазоне в зависимости от ее плотности в видимой, ближней инфракрасной, и инфракрасной зонах в промысловых условиях. A downhole device for measuring the optical properties of oil at the wellhead, including a well flow line and containing an inlet and a discharge unit, an analog-to-digital converter, an electronic data storage and transmission unit, a thermostatting unit and a measuring photometric unit with a light source, a monochromator, a photometric sensor and a sample holder, characterized in that the measuring photometric unit contains a sample holder of variable cross-section with the possibility of its automatic change depending on the thickness of the layer of the oil under study, and the light source is made with the possibility of obtaining a light beam of a given wavelength and the possibility of examining oil in the required spectral range depending on its density in the visible, near infrared, and infrared zones in the field.

Description

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использована при эксплуатации скважин, а именно при проведении исследований физических свойств добываемой нефти оптическими методами в промысловых условиях и может быть также применена для исследования оптических свойств любых жидких сред в иных отраслях промышленности.The utility model relates to the oil industry and can be used in the operation of wells, namely when conducting studies of the physical properties of oil produced by optical methods in the field and can also be used to study the optical properties of any liquid media in other industries.

Предпосылки для создания полезной модели.Prerequisites for creating a utility model.

Анализ существующего уровня техники в данной области показал следующее.Analysis of the current level of technology in this field showed the following.

В зависимости от выполняемых задач нефтяные скважины оборудуются интеллектуальными системами контроля гидродинамических и геофизических характеристик эксплуатируемых пластов и мониторинга оборудования в реальном масштабе времени для эффективного управления разработкой месторождений. При этом скважины комплектуются измерительными приборами, передающими устройствами, вычислительными системами, которые связаны электронной базой данных, и конструкция которых определяется назначением интеллектуальной системы, в частности основанной на определении оптических свойств добываемой нефти, включая высоковязкую нефть и природные битумы в промысловых условиях.Depending on the tasks performed, oil wells are equipped with intelligent systems for monitoring the hydrodynamic and geophysical characteristics of exploited reservoirs and monitoring equipment in real time to effectively manage field development. In this case, the wells are equipped with measuring instruments, transmitting devices, computing systems that are connected by an electronic database, and the design of which is determined by the purpose of an intelligent system, in particular, based on the determination of the optical properties of the produced oil, including high-viscosity oil and natural bitumen in field conditions.

Известен способ оптического исследования скважин содержащий аппаратуру, включающую датчик, блок питания и наземное регистрирующее устройство (Авт.св. СССР №192712, Кл. E21B 47/00 «Способ оптического исследования скважин»).A known method for optical research of wells containing equipment, including a sensor, a power supply unit and a ground recording device (Authors. St. USSR No. 192712, Cl. E21B 47/00 "Method for optical research of wells").

Недостатком данного способа является невозможность его применения при исследовании свойств добываемой нефти оптическими методами, так как аппаратура используется при исследовании геологического разреза пород, слагающих скважину.The disadvantage of this method is the impossibility of its application in the study of the properties of oil produced by optical methods, since the equipment is used in the study of the geological section of rocks that make up the well.

Существует способ изучения разрезов скважин, основанный на изучении интенсивности излучения от источника. Скважинное устройство включает в себя окно, модулятор, оптический фильтр, оптическую систему, приемник инфракрасного излучения и электронный блок, для поередачи сигнала по каналу связи к регистрирующему прибору (Авт.св. СССР №204958, Кл. E21B 47/00 «Способ изучения разрезов скважин»).There is a method for studying well sections based on studying the intensity of radiation from a source. The downhole device includes a window, a modulator, an optical filter, an optical system, an infrared receiver and an electronic unit for transmitting a signal through a communication channel to a recording device (Aut. St. USSR No. 204958, class. E21B 47/00 “Method for studying sections wells ").

Недостатком устройства является то, что оно применяется для исследования стенок скважины с целью получения информации о разрезе скважины, устройство не применимо для исследования физических свойств добываемой нефти.The disadvantage of this device is that it is used to study the walls of the well in order to obtain information about the section of the well, the device is not applicable to study the physical properties of the produced oil.

Целью полезной модели является получение в режиме реального времени достоверных данных о свойствах добываемой нефти для ее исследования, и возможность осуществления контроля изменений свойств коллекторов и флюидов на основе полученных сведений в промысловых условиях.The purpose of the utility model is to obtain real-time reliable data on the properties of the oil produced for its study, and the ability to control changes in the properties of reservoirs and fluids based on the information obtained in the field.

Поставленная цель достигается применением заявляемого скважинного устройства для измерения оптических свойств нефти на устье скважины.This goal is achieved by using the inventive downhole device for measuring the optical properties of oil at the wellhead.

Скважинное устройство для измерения оптических свойств нефти на устье скважины устанавливается на выкидном трубопроводе скважины и содержит приемный и выкидной блоки, аналого-цифровой преобразователь, электронный блок хранения и передачи данных, блок термостатирования и измерительный фотометрический блок с источником светового излучения, монохроматором, фотометрическим сенсором и прободержателем.The downhole device for measuring the optical properties of oil at the wellhead is installed on the flow line of the well and contains a receiving and flow unit, an analog-to-digital converter, an electronic data storage and transmission unit, a temperature control unit and a measuring photometric unit with a light source, a monochromator, a photometric sensor and sample holder.

Новым является то, что измерительный фотометрический блок снабжен прободержателем переменного сечения с возможностью автоматического изменения сечения в зависимости от толщины слоя исследуемой нефти.New is that the measuring photometric unit is equipped with a sample holder of variable cross-section with the possibility of automatically changing the cross-section depending on the thickness of the layer of the studied oil.

Новым является и то, что источник светового излучения выполнен с возможностью получения светового луча заданной длины волны и возможностью исследования нефти в необходимом спектральном диапазоне в зависимости от ее плотности в видимой, ближней инфракрасной, и инфракрасной зонах в промысловых условиях.New is the fact that the light source is made with the possibility of obtaining a light beam of a given wavelength and the ability to study oil in the necessary spectral range depending on its density in the visible, near infrared, and infrared zones in field conditions.

Предлагаемое техническое решение поясняется чертежом.The proposed technical solution is illustrated by the drawing.

На фиг.1 представлен общий вид скважинного устройства для измерения оптических свойств нефти на устье скважины.Figure 1 presents a General view of a downhole device for measuring the optical properties of oil at the wellhead.

Схема (фиг.1) включает шесть основных блоков. Это приемный 1, измерительный фотометрический 2 и выкидной 3 блоки, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 4, электронный блок хранения и передачи данных 5 и блок термостатирования 6.The circuit (figure 1) includes six main blocks. These are receiving 1, measuring photometric 2 and flow-out 3 blocks, analog-to-digital converter (ADC) 4, electronic data storage and transmission unit 5 and thermostatic control unit 6.

Измерительный фотометрический блок 2 содержит источник светового излучения 7, монохроматор 8, прободержатель 9 и фотометрический сенсор 10.The measuring photometric unit 2 contains a light source 7, a monochromator 8, a sample holder 9 and a photometric sensor 10.

Скважинное устройство для измерения оптических свойств нефти на устье скважины включает также выкидную линию 11, а выкидной блок 3 содержит отвод для отбора проб 12 с краном 13. В приемном блоке 1 расположен поглотитель воды 14.The downhole device for measuring the optical properties of oil at the wellhead also includes a flow line 11, and the flow unit 3 includes a tap for sampling 12 with a tap 13. A water absorber 14 is located in the receiving unit 1.

Скважинное устройство для измерения оптических свойств нефти на устье скважины работает следующим образом.Downhole device for measuring the optical properties of oil at the wellhead works as follows.

Скважинное устройство устанавливается на устье скважины (на фиг. не обозначено).The downhole device is installed at the wellhead (not indicated in FIG.).

Согласно схеме на фигуре 1, продукция из скважины поступает в приемный блок 1, проходит через поглотитель воды 14 в измерительный фотометрический блок 2, где осуществляются исследования нефти и оттуда по выкидной линии 11 через выкидной блок 3 в выкидной трубопровод скважины (на фиг. не обозначен).According to the scheme in figure 1, the production from the well enters the receiving unit 1, passes through the water absorber 14 into the measuring photometric unit 2, where oil is studied and from there along the flow line 11 through the flow line 3 into the flow line of the well (not shown in Fig. )

Исследованию оптических свойств нефти предшествует тщательное ее обезвоживание, поскольку даже незначительное содержание воды способно исказить измерения. С этой целью используются поглотители воды 14, которые могут представлять собой стационарные или съемные устройства в виде гидрофобных мембран или адсорбентов воды.The study of the optical properties of oil is preceded by thorough dehydration, since even a small amount of water can distort the measurement. For this purpose, water absorbers 14 are used, which can be stationary or removable devices in the form of hydrophobic membranes or water adsorbents.

Для определения коэффициента светопоглощения (Ксп) требуется менее грамма обезвоженной нефти. Измерительный фотометрический блок 2 включает источник светового излучения 7, свет которого проходит через монохроматор 8 для получения светового луча заданной длины волны. Исследуемая обезвоженная нефть поступает в прободержатель 9 переменного сечения. Монохроматический свет, проходя через обезвоженную нефть, частично отражается и частично поглощается. Интенсивность прошедшего светового луча замеряется фотометрическим сенсором 10. Спектр используемого электромагнитного излучения имеет принципиальное значение (в лабораторных условиях исследуются растворы нефти в органических растворителях). Нефти с низкой плотностью обычно отличаются пониженными значениями коэффициентов светопоглощения и поэтому их можно исследовать без разбавления органическими растворителями в спектральном диапазоне 400-900 нм.Less than a gram of dehydrated oil is required to determine the light absorption coefficient (CSP). The measuring photometric unit 2 includes a light source 7, the light of which passes through a monochromator 8 to obtain a light beam of a given wavelength. The studied dehydrated oil enters the sample holder 9 of variable cross section. Monochromatic light passing through dehydrated oil is partially reflected and partially absorbed. The intensity of the transmitted light beam is measured by a photometric sensor 10. The spectrum of the used electromagnetic radiation is of fundamental importance (in laboratory conditions, solutions of oil in organic solvents are studied). Oils with a low density usually have lower light absorption coefficients and therefore they can be studied without dilution with organic solvents in the spectral range of 400-900 nm.

Нефти с высокой плотностью и вязкостью необходимо исследовать в видимой, ближней инфракрасной зоне и инфракрасной зоне. Оптимальным является наличие источника светового излучения 7 в широком диапазоне электромагнитного излучения и автоматизированный выбор скважинным устройством наиболее подходящего для исследуемой нефти спектрального диапазона как в тестовом, так и в рабочем режиме. Принципиальным является также наличие прободержателя 9 переменного сечения (при лабораторных измерениях сечение соответствует ширине кюветы, в которой исследуется раствор) поскольку толщина слоя исследуемой нефти влияет на точность определения оптических свойств. Оптимальным является применение скважинного устройства с автоматическим определением и изменением сечения прободержателя 9, для определения коэффициента светопоглощения исследуемой нефти.Oil with a high density and viscosity must be examined in the visible, near infrared and infrared. Optimal is the presence of a light source 7 in a wide range of electromagnetic radiation and an automated selection by the downhole device of the most suitable spectral range for the oil under study both in test and in operating mode. Of fundamental importance is the presence of a sample holder 9 of variable cross-section (for laboratory measurements, the cross-section corresponds to the width of the cell in which the solution is studied) since the thickness of the layer of the studied oil affects the accuracy of determining the optical properties. Optimal is the use of a downhole device with automatic detection and changing the cross section of the sample holder 9, to determine the light absorption coefficient of the studied oil.

Блок для термостатирования 6 необходим для поддержания стандартной температуры измерений или определения текущей температуры исследуемой нефти с целью вычисления поправок на влияние температуры.Thermostatic control unit 6 is necessary to maintain a standard measurement temperature or determine the current temperature of the test oil in order to calculate corrections for the influence of temperature.

Для контроля измерений предусмотрен кран 13, для периодического отбора проб нефти с целью проведения контрольных лабораторных исследований ее оптических свойств в тестовом режиме работы оборудования. Назначение АЦП 4 состоит в переводе аналоговых результатов измерений свойств добываемой нефти в цифровой вид для длительного хранения и передачи проводными или беспроводными методами в электронную базу хранения и передачи данных 5, содержащую постоянно обновляющиеся сведения по показателям работы скважин и другим показателям разработки месторождения.To control the measurements, a crane 13 is provided for periodic sampling of oil in order to conduct control laboratory studies of its optical properties in a test mode of operation of the equipment. The purpose of the ADC 4 is to translate the analogous results of measurements of the properties of the produced oil into digital form for long-term storage and transmission by wire or wireless methods to the electronic database for storing and transmitting data 5, which contains constantly updated information on the performance of wells and other indicators of field development.

Программное оснащение скважинного устройства для измерения оптических свойств нефти на устье скважины обеспечивает выбор наиболее оптимального спектра электромагнитного излучения, автоматическое определение сечения прободержателя наиболее подходящего диаметра для определения коэффициента светопоглощения исследуемой нефти, и автоматизированную аппроксимацию измеренных свойств нефти в выбранном спектральном диапазоне с показателями работы скважин.The software of the borehole device for measuring the optical properties of oil at the wellhead provides the choice of the most optimal spectrum of electromagnetic radiation, automatic determination of the cross section of the sample holder of the most suitable diameter for determining the light absorption coefficient of the studied oil, and automated approximation of the measured properties of oil in the selected spectral range with the performance of the wells.

Предлагаемая принципиальная схема скважинного устройства для измерения оптических свойств нефти на устье скважины предусматривает возможность автоматизированной регистрации оптических параметров добываемой нефти, включая высоковязкую нефть и природные битумы в заданном интервале длин волн и автоматизированную аппроксимацию этих параметров с геолого-промысловыми данными для расчета запасов и свойств коллекторов или обводненности продукции в промысловых условиях.The proposed schematic diagram of a borehole device for measuring the optical properties of oil at the wellhead provides the ability to automatically record the optical parameters of the produced oil, including high viscosity oil and natural bitumen in a given wavelength range and automatically approximate these parameters with geological and field data to calculate reservoirs and reservoir properties or water cut products in the field.

Заявляемая полезная модель дает возможность проведения более качественных и достоверных исследований в скважинах и по всему продуктивному горизонту в процессе разработки месторождения и, следовательно, возможность осуществления более качественного контроля за разработкой месторождения.The inventive utility model makes it possible to conduct better and more reliable studies in wells and across the entire productive horizon in the process of developing a field and, therefore, the possibility of exercising better control over field development.

Дополняя существующие интеллектуальные системы, данное скважинное устройство может значительно улучшить управление разработкой нефтяного месторождения, в том числе в режиме реального времени получать достоверные сведения о запасах, осуществлять непрерывный мониторинг, и контролировать изменение свойств коллекторов и флюидов в процессе разработки месторождений.Complementing existing intelligent systems, this downhole device can significantly improve management of an oil field’s development, including obtaining real-time information about reserves in real time, continuously monitoring, and monitoring changes in the properties of reservoirs and fluids during field development.

Claims (1)

Скважинное устройство для измерения оптических свойств нефти на устье скважины, включающее выкидную линию скважины и содержащее приемный и выкидной блоки, аналого-цифровой преобразователь, электронный блок хранения и передачи данных, блок термостатирования и измерительный фотометрический блок с источником светового излучения, монохроматором, фотометрическим сенсором и прободержателем, отличающееся тем, что измерительный фотометрический блок содержит прободержатель переменного сечения с возможностью автоматического его изменения в зависимости от толщины слоя исследуемой нефти, а источник светового излучения выполнен с возможностью получения светового луча заданной длины волны и возможностью исследования нефти в необходимом спектральном диапазоне в зависимости от ее плотности в видимой, ближней инфракрасной, и инфракрасной зонах в промысловых условиях.
Figure 00000001
A downhole device for measuring the optical properties of oil at the wellhead, including a flow line of a well and containing a receiving and flow unit, an analog-to-digital converter, an electronic data storage and transmission unit, a temperature control unit and a measuring photometric unit with a light source, a monochromator, a photometric sensor and sample holder, characterized in that the measuring photometric unit contains a sample holder of variable cross-section with the possibility of its automatic change depending on the thickness of the layer of the studied oil, and the light source is made with the possibility of obtaining a light beam of a given wavelength and the ability to study oil in the necessary spectral range depending on its density in the visible, near infrared, and infrared zones in the field.
Figure 00000001
RU2011154689/28U 2011-12-30 2011-12-30 Borehole device for measuring the optical properties of oil on the wellhead RU116893U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011154689/28U RU116893U1 (en) 2011-12-30 2011-12-30 Borehole device for measuring the optical properties of oil on the wellhead

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011154689/28U RU116893U1 (en) 2011-12-30 2011-12-30 Borehole device for measuring the optical properties of oil on the wellhead

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU116893U1 true RU116893U1 (en) 2012-06-10

Family

ID=46680278

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011154689/28U RU116893U1 (en) 2011-12-30 2011-12-30 Borehole device for measuring the optical properties of oil on the wellhead

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU116893U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU195059U1 (en) * 2019-04-29 2020-01-14 Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Альметьевский государственный нефтяной институт" Integrated downhole photometric device
USD1013255S1 (en) * 2021-10-17 2024-01-30 Zhejiang Royal Shisha Co., Ltd. Hookah

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU195059U1 (en) * 2019-04-29 2020-01-14 Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Альметьевский государственный нефтяной институт" Integrated downhole photometric device
USD1013255S1 (en) * 2021-10-17 2024-01-30 Zhejiang Royal Shisha Co., Ltd. Hookah

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kowalczuk et al. Fluorescence measured in situ as a proxy of CDOM absorption and DOC concentration in the Baltic Sea
RU2361192C2 (en) Method and device for determining refractive index of fluid in well
RU2006100286A (en) SYSTEM AND METHODS FOR OBTAINING THE PROPERTIES OF Borehole Fluid Fluids AND THEIR UNCERTAINTY
MX2014012399A (en) Assessing reservoir connectivity in hydrocarbon reservoirs.
CN102866136A (en) Probe type on-line monitoring system and probe type on-line monitoring method for water petroleum pollutants
CN103575666A (en) Online photoelectric detection device and detection method for residual concentration of corrosion inhibitor
RU2356030C2 (en) Method of processing signals resulted from optical analysis of fluid medium
CN107860743A (en) Utilize the method and its application of the model of reflective near infrared fibre-optical probe structure fast prediction oil property
CN112780255A (en) Underground fluid component measuring system and method based on distributed optical fiber sensing
RU116893U1 (en) Borehole device for measuring the optical properties of oil on the wellhead
CN104155247A (en) In-situ measurement method and device for chlorophylls and turbidity of water body
CN214366031U (en) Underground fluid component measuring system based on distributed optical fiber sensing
Hou et al. Oil-spill detection sensor using ultraviolet-induced fluorescence for routine surveillance in coastal environments
CN117825320A (en) Non-separated ground detection method and device for drilling return liquid oil gas ratio measurement
Schnegg et al. Online field fluorometers for hydrogeological tracer tests
CN109959673A (en) A kind of kerogenic evaluation method of terrestrial facies
CN205404410U (en) Double -light -path method littoral zone water chlorophyll normal position monitoring devices
Wang et al. Study on Real-Time Monitoring of Seawater COD by UV-Vis Spectroscopy
CN204789319U (en) Detection apparatus for total phosphorus content in short -term test water sample
RU122434U1 (en) BOTTOM PHOTOMETRIC DEVICE
CN208091915U (en) A kind of diving pull-type deep-sea methane concentration situ detection system
CN103398966A (en) Method for detecting TMC concentration in organic solution by using spectrometer
CN106404714B (en) A kind of method and system monitored based on underground near-infrared with the overflow of spectrum early stage is bored
JP2000356635A (en) Concentration measuring method of chlorophyll a and device therefor
Liu et al. Soil information sensing technology