RU141113U1

RU141113U1 - INSTALLATION FOR MEASURING OIL WELL DEBIT

Info

Publication number: RU141113U1
Application number: RU2013158575/03U
Authority: RU
Inventors: Михаил Иванович Зимин; Игорь Николаевич Исаченко; Генрих Саакович Абрамов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Инженерно-производственная фирма "СИБНЕФТЕАВТОМАТИКА" (ОАО ИПФ "СибНА")
Priority date: 2013-12-27
Filing date: 2013-12-27
Publication date: 2014-05-27

Abstract

1. Установка для измерения дебита нефтяных скважин, содержащая сепаратор, вход которого через переключающее устройство связан с нефтяными скважинами, а выход посредством трубопроводов отведения свободного газа и водонефтяной смеси соединен с нефтесборным коллектором, при этом на трубопроводе отведения свободного газа размещен расходомер-счетчик газа, а на трубопроводе отведения водонефтяной смеси размещены влагомер и расходомер-счетчик водонефтяной смеси с подключенным к его входу и выходу преобразователем дифференциального давления, отличающаяся тем, на трубопроводе отведения свободного газа размещен фильтр капельной жидкости с выходом для отведения газа, соединенным с расходомером-счетчиком газа, и с выходом для отведения капельной жидкости, соединенным с нефтесборным коллектором посредством трубопровода, на котором размещены мерник-накопитель капельной жидкости и соединенный с ним расходомер капельной жидкости.2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что мерник-накопитель капельной жидкости выполнен вертикальным и снабжен двумя (верхним и нижним) датчиками-сигнализаторами уровня жидкости.1. Installation for measuring the flow rate of oil wells, containing a separator, the input of which through a switching device is connected to oil wells, and the output via pipelines for free gas and oil-water mixture is connected to the oil collector, while a gas flow meter is placed on the free gas discharge pipe, and a moisture meter and a flow meter-oil-water mixture with a differential pressure transducer connected to its input and output are placed on the pipeline for water-oil mixture discharge characterized in that a drop liquid filter is arranged on the free gas discharge pipeline with a gas discharge outlet connected to a gas flow meter and a drop liquid outlet connected to an oil collecting manifold by means of a pipeline on which a drip liquid measuring device is arranged and a drip fluid flow meter connected to it. 2. Installation according to claim 1, characterized in that the drip-liquid measuring device-drive is made vertical and is equipped with two (upper and lower) liquid level sensors.

Description

Полезная модель относится к нефтяной отрасли и может быть использована в системах измерения, сбора и транспорта нефти на эксплуатируемых месторождениях, а также при измерении и контроле дебита скважин на объектах нефтедобычи.The utility model relates to the oil industry and can be used in systems for measuring, collecting and transporting oil at exploited fields, as well as in measuring and monitoring the flow rate of wells at oil production facilities.

Известна установка для измерения дебита нефтяных скважин, содержащая сепаратор, вход которого через переключающее устройство связан с нефтяными скважинами, а выход посредством трубопроводов отведения свободного газа и водонефтяной смеси соединен с нефтесборным коллектором, при этом на трубопроводе отведения свободного газа размещен расходомер-счетчик газа, а на трубопроводе отведения водонефтяной смеси размещены влагомер и расходомер-счетчик водонефтяной смеси с подключенным к его входу и выходу преобразователем дифференциального давления (Заявка на полезную модель №2013127044, положительное решение о выдаче патента от 20.08.2013 г.).A known installation for measuring the flow rate of oil wells, containing a separator, the input of which through a switching device is connected to oil wells, and the output via pipelines for free gas and oil-water mixture is connected to the oil collector, while a gas flow meter is placed on the free gas discharge pipe, and a moisture meter and a flow meter-oil-water mixture with a differential converter connected to its input and output are placed on the pipeline for water-oil mixture discharge pressure (utility model application №2013127044, a positive decision on granting a patent on 20.08.2013, the).

Данная установка может быть использована как мультифазное устройство для измерения дебита нефтяных скважин, производящее достаточно корректные измерения расходных параметров нефтяных скважин и, кроме того, она может быть применена для проверки, в том числе и калибровки мультифазных расходомеров, поскольку подключение преобразователя дифференциального давления к входу и выходу мультифазного расходомера позволяет идентифицировать, например, причину резкого изменения перепада давления на расходомере, являющегося функцией расхода газожидкостной смеси и очень чувствительного к наличию газа в потоке жидкости.This installation can be used as a multiphase device for measuring oil flow rates, making fairly correct measurements of flow rates of oil wells and, in addition, it can be used to check, including calibration of multiphase flow meters, since the differential pressure transmitter is connected to the input and the output of the multiphase flow meter allows you to identify, for example, the cause of a sharp change in pressure drop across the flow meter, which is a function of the flow rate ha ozhidkostnoy mixture, and very sensitive to the presence of gas in the liquid stream.

Вместе с тем, в известной установке часть неучтенной жидкости в виде капель уносится из сепаратора вместе с газом в нефтесборный коллектор, что приводит к дополнительной погрешности измерения.At the same time, in the known installation, a part of the unaccounted-for liquid in the form of droplets is carried away from the separator together with the gas to the oil collector, which leads to an additional measurement error.

Задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является повышение точности измерения дебита нефтяных скважин, в частности водонефтяной смеси, за счет учета объема капельной жидкости, уносимой вместе с газом из сепаратора.The task to which the claimed utility model is directed is to increase the accuracy of measuring the flow rate of oil wells, in particular the oil-water mixture, by taking into account the volume of droplet liquid carried along with the gas from the separator.

Технический результат достигается тем, что в установке для измерения дебита нефтяных скважин, содержащей сепаратор, вход которого через переключающее устройство связан с нефтяными скважинами, а выход посредством трубопроводов отведения свободного газа и водонефтяной смеси соединен с нефтесборным коллектором, при этом на трубопроводе отведения свободного газа размещен расходомер-счетчик газа, а на трубопроводе отведения водонефтяной смеси размещены влагомер и расходомер-счетчик водонефтяной смеси с подключенным к его входу и выходу преобразователем дифференциального давления, на трубопроводе отведения свободного газа размещен также фильтр капельной жидкости с выходом для отведения газа, соединенным с расходомером-счетчиком газа, и с выходом для отведения капельной жидкости, соединенным с нефтесборным коллектором посредством трубопровода, на котором размещены мерник-накопитель капельной жидкости и соединенный с ним расходомер капельной жидкости, при этом мерник-накопитель капельной жидкости выполнен вертикальным и снабжен двумя (верхним и нижним) датчиками-сигнализаторами уровня жидкости.The technical result is achieved by the fact that in the installation for measuring the flow rate of oil wells, containing a separator, the input of which through a switching device is connected to oil wells, and the output via pipelines for free gas and oil-water mixture is connected to the oil collector, while on the pipeline for free gas is placed a gas flow meter, and a moisture meter and a water-oil mixture flow meter with an input and output connected to its inlet and outlet are located on the pipeline for discharge of the oil-water mixture a differential pressure transducer, a drop liquid filter is also placed on the free gas discharge pipeline with a gas discharge outlet connected to a gas flow meter-counter, and with a drop liquid discharge outlet connected to the oil collector through a pipeline on which a drip liquid measuring device is located and a droplet fluid flow meter connected to it, while the drip liquid measuring device-accumulator is vertical and is equipped with two (upper and lower) sensors nalizatorami liquid level.

Установка на трубопроводе отведения свободного газа от сепаратора фильтра капельной жидкости, в котором выход для отведения газа соединен с расходомером-счетчиком газа, а выход для отведения капельной жидкости соединен с нефтесборным коллектором посредством трубопровода с размещенными на нем мерником-накопителем капельной жидкости и соединенным с ним расходомером капельной жидкости, позволяют производить осаждение жидкости, уносимой из сепаратора вместе с газом на фильтре капельной жидкости, отвод этой жидкости из фильтра, ее накопление в мернике-накопителе и учет накопленной жидкости при периодическом опорожнении мерника-накопителя.Installation of a droplet filter on the free gas discharge pipeline from the filter separator, in which the outlet for the discharge of gas is connected to a gas flow meter-counter, and the outlet for the discharge of the drop liquid is connected to the oil collector via a pipeline with a drip liquid measuring device stored on it and connected to it a droplet liquid flow meter, allow the deposition of liquid carried away from the separator together with gas on the droplet filter, the removal of this liquid from the filter, its accumulation ix in the dipstick drive and records accumulated fluid during periodic emptying measuring device drive.

Выполнение мерника-накопителя капельной жидкости вертикальным и снабжение его двумя (верхним и нижним) датчиками-сигнализаторами уровня жидкости позволяют наиболее рационально производить накопление жидкости и производить опорожнение накопителя, как при его полном наполнении жидкостью (по сигналу верхнего сигнализатора), так и при его неполном наполнении (по сигналу нижнего сигнализатора), например, при переключении замерной установки с одной скважины на другую.The implementation of the measuring device-drive droplet liquid vertical and supplying it with two (upper and lower) sensors, liquid level sensors allow the most efficient accumulation of liquid and emptying the drive, both when it is completely filled with liquid (at the signal of the upper signaling device), and when it is incomplete filling (at the signal of the lower signaling device), for example, when switching the metering unit from one well to another.

Полезная модель поясняется графически, где на рисунке изображена схема установки для измерения дебита нефтяных скважин.The utility model is illustrated graphically, where the figure shows a diagram of an installation for measuring the flow rate of oil wells.

Установка для измерения дебита нефтяных скважин содержит сепаратор 1 с двумя трубопроводами (2 и 3) отведения в нефтесборный коллектор 4 свободного газа и водонефтяной смеси, на первом (2) из которых установлены фильтр 5 капельной жидкости, первая задвижка 6 с управляемым электроприводом, расходомер-счетчик газа 7 и обратный клапан 8, а на втором (3) - влагомер 9, расходомер-счетчик 10 водонефтяной смеси, к входу и выходу которого подключен преобразователь 11 дифференциального давления и обратный клапан 12. В фильтре 5 к выходу для отвода капельной жидкости 5 подсоединен дополнительный трубопровод 13, на котором установлены вертикальный мерник-накопитель 14 капельной жидкости с двумя (верхний и нижний) датчиками-сигнализаторами уровня жидкости (15 и 16), расходомер 17 капельной жидкости, вторая задвижка 18 с управляемым электроприводом и обратный клапан 19, выход которого подсоединен к нефтесборному коллектору 4.The installation for measuring the flow rate of oil wells contains a separator 1 with two pipelines (2 and 3) for discharging free gas and oil-water mixture into the oil collector 4, the first (2) of which has a drip fluid filter 5, the first valve 6 with a controlled electric drive, the flowmeter a gas meter 7 and a check valve 8, and on the second (3) - a moisture meter 9, a flow meter-counter 10 of the oil-water mixture, to the input and output of which a differential pressure transducer 11 and a check valve 12 are connected. In the filter 5, to the outlet for draining the droplet 5, an additional pipeline 13 is connected, on which a vertical drip meter 14 is installed with two liquid (upper and lower) liquid level sensors (15 and 16), a drop liquid flow meter 17, a second valve 18 with a controlled electric drive and a non-return valve 19 the output of which is connected to the oil collector 4.

Работа установки осуществляется следующим образом.The installation is as follows.

Программно, с помощью переключателя скважин (на рисунке не показан), очередная скважина подключается на вход сепаратора 1, где продукция скважины разделяется на водонефтяную смесь и свободный газ, которые по трубопроводам 2 и 3 направляются в нефтесборный коллектор 4. На время измерения дебита каждой текущей скважины, продукция остальных скважин группы нефтяных скважин напрямую направляется в нефтесборный коллектор 4.Programmatically, using the switch of wells (not shown in the figure), the next well is connected to the input of the separator 1, where the production of the well is separated into a water-oil mixture and free gas, which are sent through pipelines 2 and 3 to the oil reservoir 4. For the measurement of the flow rate of each current wells, the products of the remaining wells of the group of oil wells are sent directly to the oil reservoir 4.

Отсепарированный газ вместе с каплями жидкости по трубопроводу 2 поступает на вход фильтра 5 капельной жидкости, где происходит отделение капельной жидкости. Далее газ через первую задвижку с управляемым электроприводом 6, расходомер-счетчик газа 7 и обратный клапан 8 поступает в нефтесборный коллектор 4. Капельная жидкость по дополнительному трубопроводу 13 поступает в вертикальный мерник-накопитель 14 капельной жидкости. По заполнению мерника-накопителя 14, срабатывает верхний датчик-сигнализатор уровня жидкости 15, контроллер (на рисунке не показан) дает команду на открытие второй задвижки 18 с управляемым электроприводом, и капельная жидкость, измеренная расходомером 17, поступает через обратный клапан 19 в нефтесборный коллектор 4. Основной поток жидкости (водонефтяной смеси) движется по трубопроводу 3 через влагомер 9, расходомер-счетчик жидкости (водонефтяной смеси) 10, с помощью которых измеряются соответственно объемное содержание воды в жидкости и объемный (или массовый) расход жидкости. Далее водонефтяная смесь через обратный клапан 12 поступает в нефтесборный коллектор 4. Контроллером, по специально вложенной в него программе, производится непрерывная корректировка суммарного объемного расхода жидкости (водонефтяной смеси) с учетом капельной жидкости, уносимой вместе с газом с выхода сепаратора. Контроллер управляет оптимизацией работы фильтра капельной жидкости 5 с помощью задвижки с электроприводом 6. Время непрерывного измерения дебита продукции по каждой скважине также задается программно с помощью контроллера. По достижению жидкостью нижнего датчика-сигнализатора 16, контроллер дает команду на закрытие задвижки 18 с управляемым электроприводом.The separated gas, along with liquid droplets, is piped 2 to the inlet of the droplet filter 5, where the droplet is separated. Next, the gas through the first valve with a controlled electric actuator 6, a gas flow meter 7 and a check valve 8 enters the oil collector 4. Drip liquid through an additional pipe 13 enters the vertical measuring device drive 14 of the dropping liquid. Upon filling in the measuring device-drive 14, the upper liquid level sensor 15 is activated, the controller (not shown) gives a command to open the second gate valve 18 with a controlled electric drive, and the droplet liquid measured by the flow meter 17 enters through the non-return valve 19 into the oil collector 4. The main flow of the liquid (oil-water mixture) moves through the pipeline 3 through a moisture meter 9, a flow meter-counter of the liquid (oil-water mixture) 10, with which respectively the volumetric water content of the liquid and the volume are measured ny (or mass) fluid flow. Further, the oil-water mixture through the check valve 12 enters the oil collector 4. The controller, according to a specially enclosed program, continuously adjusts the total volumetric flow rate of the liquid (oil-water mixture) taking into account the droplet liquid carried along with the gas from the separator outlet. The controller controls the optimization of the operation of the droplet fluid filter 5 by means of a valve with an electric actuator 6. The time of continuous measurement of production rate for each well is also set programmatically using the controller. Upon reaching the liquid lower sensor signaling device 16, the controller gives a command to close the valve 18 with a controlled electric drive.

Таким образом, в данном техническом решении применена двойная сепарация. Если первая ступень сепарации может осуществляться, например, сепаратором 1 в одном из классических его исполнений в качестве устройства предварительного отбора газа, то вторая ступень сепарации осуществляется фильтром капельной жидкости 5 (сепаратор с функцией каплеуловителя).Thus, in this technical solution double separation is applied. If the first stage of separation can be carried out, for example, by separator 1 in one of its classic versions as a gas pre-sampling device, then the second stage of separation is carried out by a filter of droplet liquid 5 (a separator with the function of a droplet separator).

Предложенное техническое решение позволяет значительно повысить качество измерения дебита продукции нефтяных скважин путем учета капельной жидкости. Подключение преобразователя дифференциального давления 11 к входу и выходу расходомера-счетчика водонефтяной смеси 10 позволяет идентифицировать (распознавать) резкие броски расхода жидкости, как реакцию на увеличение (по причине некачественной сепарации) объема свободного газа в потоке жидкости.The proposed technical solution can significantly improve the quality of measuring the production rate of oil wells by taking into account the drip fluid. The connection of the differential pressure transducer 11 to the input and output of the oil-water mixture flow meter-counter 10 allows one to identify (recognize) sharp throws of the liquid flow as a reaction to an increase (due to poor separation) of the volume of free gas in the liquid stream.

Claims

1. Installation for measuring the flow rate of oil wells, containing a separator, the input of which through a switching device is connected to oil wells, and the output via pipelines for free gas and oil-water mixture is connected to the oil collector, while a gas flow meter is placed on the free gas discharge pipe, and a moisture meter and a flow meter-oil-water mixture with a differential pressure transducer connected to its input and output are placed on the pipeline for water-oil mixture discharge characterized in that a drop liquid filter is arranged on the free gas discharge pipeline with a gas discharge outlet connected to a gas flow meter and a drop liquid outlet connected to an oil collecting manifold by means of a pipeline on which a drip liquid measuring device is stored and a drip fluid flow meter connected thereto.

2. Installation according to claim 1, characterized in that the drip-liquid measuring device-drive is made vertical and is equipped with two (upper and lower) liquid level sensors.