RU2017120101A - Система для автоматического измерения объемного газосодержания и вихревой дегазации бурового раствора - Google Patents
Система для автоматического измерения объемного газосодержания и вихревой дегазации бурового раствора Download PDFInfo
- Publication number
- RU2017120101A RU2017120101A RU2017120101A RU2017120101A RU2017120101A RU 2017120101 A RU2017120101 A RU 2017120101A RU 2017120101 A RU2017120101 A RU 2017120101A RU 2017120101 A RU2017120101 A RU 2017120101A RU 2017120101 A RU2017120101 A RU 2017120101A
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drilling fluid
- degasser
- vortex
- gas
- flow
- Prior art date
Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims 25
- 238000007872 degassing Methods 0.000 title claims 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims 26
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims 20
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 8
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 claims 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 238000013480 data collection Methods 0.000 claims 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims 2
- 230000006870 function Effects 0.000 claims 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims 2
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000002528 anti-freeze Effects 0.000 claims 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000011001 backwashing Methods 0.000 claims 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 claims 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 claims 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims 1
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 claims 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 claims 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 claims 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000000411 inducer Substances 0.000 claims 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims 1
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims 1
- 238000011160 research Methods 0.000 claims 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims 1
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
- E21B47/10—Locating fluid leaks, intrusions or movements
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B21/00—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
- E21B21/06—Arrangements for treating drilling fluids outside the borehole
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N7/00—Analysing materials by measuring the pressure or volume of a gas or vapour
- G01N7/14—Analysing materials by measuring the pressure or volume of a gas or vapour by allowing the material to emit a gas or vapour, e.g. water vapour, and measuring a pressure or volume difference
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pathology (AREA)
- Immunology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)
Claims (26)
1. Система для автоматического измерения объемного газосодержания и вихревой дегазации бурового раствора, содержащая две аналогичные подсистемы: «На входе в скважину» и «На выходе из скважины», в составе которых: реверсивный насос с электроприводом, два измерительных сосуда под разными давлениями, вихревой дегазатор, струйный насос, блок сбора и обработки информации, силовой блок, выносной газоанализатор, отличающаяся тем, что измерительный модуль, работающий под избыточным давлением, нижней частью через тройник соединен с выходом насоса (например, импеллерного), а верхней частью через измеритель расхода жидкости соединен со входом вихревого дегазатора; внутри измерительного сосуда находятся объединенные в сборку два датчика давления, датчик температуры и проводимости (УЭС); измерительный сосуд, работающий под атмосферным давлением, соединен с насосом через тройник и трубопровод, в нижней части сосуда расположено регулирующее устройство для ограничения расхода жидкости, верхняя часть представляет собой коаксиальную систему труб, во внутреннюю трубу подается буровой раствор, а через внешнюю трубу, соединенную с атмосферой, производится эвакуация жидкости через диффузорную камеру струйного насоса, в сопло которого через тройник, трубопровод и регулирующее устройство буровой раствор под давлением подается с выхода импеллерного насоса; нижняя часть вихревого дегазатора также соединяется с диффузорной камерой струйного насоса для эвакуации продегазированного бурового раствора, а его верхняя часть через измеритель расхода газовоздушной смеси и побудитель расхода (вакуум-насос) соединена с выносным газоанализатором; измерительные сосуды, измерители расхода, электродвигатель и измерители потока и температуры на входах подсистем соединены электрическими связями с блоком сбора и предварительной обработки информации, осуществляющим функции автоуправления работой подсистемы через силовой блок, а также передачей части функций устройству ручного управления и отображения информации на буровой.
2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что отборные устройства, размещенные в приемной и подающей трубах, смонтированы на крышках соответствующих люков, на которых размещены индикаторы потока и измерители температуры потока; верхней частью приемные трубы соединены с шаровыми запорными кранами, а на участке трубы до входа в импеллерный насос расположено нагревательное устройство с необходимым диапазоном интенсивности нагрева входящего бурового раствора.
3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что измеритель плотности бурового раствора в измерительных сосудах выполнен на двух датчиках давления на диапазон 100 кПа избыточного (или 200 кПа абсолютного) давления, разнесенных на измерительную базу Δh ≥ 400 мм.
4. Система по п. 1, отличающаяся тем, что измеритель проводимости (УЭС) в измерительных сосудах выполнен в виде четырехэлектродной системы, электроды которой являются кольцевыми, что обеспечивает объемный охват измерительного объема, а температурная компенсация обеспечивается размещенными там же датчиками температуры.
5. Система по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве насоса используется высокоэффективный реверсивный импеллерный насос, способный постоянно работать в абразивной среде, а смена рабочих резиновых элементов осуществляется за короткое время, например, за время наращивания.
6. Система по п. 1, отличающаяся тем, что взрывозащищенный частотноуправляемый электродвигатель запрограммирован на ежеминутное создание обратного импульса давления продолжительностью 1 сдля очистки сетки фильтра и на обратную промывку длительностью 10 с при остановке циркуляции.
7. Система по п. 1, отличающаяся тем, что нагрев отбираемого бурового раствора устройством обогрева через силовой блок программируется блоком сбора и предварительной обработки информации и поддерживается (с погрешностью ±1°С) через датчики температуры в измерительных сосудах в диапазоне 35÷80°С по заданию.
8. Система по п. 1, отличающаяся тем, что запуск в работу и отключение системы осуществляется через индикаторы потока в местах отбора с появлением или отсутствием сигналов от индикаторов с дополнительным дублированием сигналов запуска и остановки от датчика давления в манифольде с передачей этого сигнала в блоки сбора и предварительной обработки информации.
9. Система по п. 1, отличающаяся тем, что в среднюю часть вихревого дегазатора вводится трубка для подачи в вихревой дегазатор воздуха через гидрофобный фильтр и измеритель расхода воздуха, чем обеспечивается поддержание в вихревом дегазаторе атмосферного давления и определение объема газовоздушной смеси (ГВС), выделившейся в вихревом дегазаторе.
10. Система по п. 1, отличающаяся тем, что скорость подачи бурового раствора в спринклер (завихритель) вихревых дегазаторов должна поддерживаться на уровне ≥ 0,85 м/с.
11. Система по п. 1, отличающаяся тем, что ГВС, выделившаяся в вихревом дегазаторе, подвергается фильтрации на гидрофобном фильтре и химическом влагоотделителе, после чего поток ГВС устанавливается постоянным (например, 50 см3/с) с измерением расхода через расходомер, установленный до побудителя расхода.
12. Система по п. 1, отличающаяся тем, что выносной газоанализатор, определяющий с помощью селективных детекторов на кислород, водород, углекислый газ, сероводород, метан и сумму тяжелых углеводородов (С2+), расположен непосредственно на буровой установке, вблизи вихревого дегазатора и соединен с последним короткой (5÷6 м) обогреваемой газовоздушной линией (ГВЛ) из несорбирующего материала (например, фторопласта).
13. Система по п. 1, отличающаяся тем, что наряду с подачей ГВС на селективные детекторы, через выносной газоанализатор проходит транзитная ГВЛ, через которую ГВС может быть подана на хроматографический или масс-спектрометрический анализ, проводимый в помещении станции ГТИ или в газокаротажной станции в отдалении до 100 м, по длинной несорбирующей и обогреваемой ГВЛ.
14. Система по п. 1, отличающаяся тем, что наличие подсистем «На входе» и «На выходе» позволяет реализовать методику газового каротажа «по приращению» объемного газосодержания бурового раствора и других параметров как разницу между их значениями на выходе из скважины и на входе в скважину с учетом полного «отставания» по времени на величину полного оборота бурового раствора на забой и с забоя на устье скважины.
15. Система по п. 1, отличающаяся тем, что высокая скорость опроса параметров и малая постоянная времени вихревого дегазатора позволяют реализовать вариант газового каротажа после бурения (или диффузионного газового каротажа) за счет диффузионного насыщения бурового раствора против вскрытых газонефтенасыщенных пластов во время перерывов циркуляции (например, во время спуско-подъемных операций) при последующей промывке скважины.
16. Система по п. 1, отличающаяся тем, что блоки сбора и предварительной обработки информации содержат программируемые контроллеры, управляющие автоматической работой подсистем и вычисляющие производные параметры.
17. Система по п. 1, отличающаяся тем, чтоблоки сбора и предварительной обработки информации в подсистемах содержат твердотельную энергонезависимую память для записи измеренных и вычисленных параметров: температуры раствора до нагрева, давления, плотности, температуры и УЭС в измерительных сосудах, истинной плотности раствора, расхода раствора в вихревой дегазатор, расхода воздуха в дегазатор, расхода ГВС из дегазатора, коэффициента дегазации, состава газов из газоанализатора, - и интерфейс передачи вышеперечисленной информации, параллельно с записью в твердотельную энергонезависимую память, с привязкой к реальному времени по электрическим линиям связи в станцию геолого-технологических исследований или газокаротажную станцию, а также на пульт бурильщика, на рабочее место супервайзера, бурового мастера, специалиста по буровым растворам и на верхний уровень управления буровыми работами.
18. Система по п. 1, отличающаяся тем, что нагрев отбираемого бурового раствора осуществляется путем «обматывания» всасывающей трубы импеллерного насоса греющей лентой с регулируемой температурой, разрешенной к применению на буровых установках.
19. Система по п. 1, отличающаяся тем, что обогрев отбираемого бурового раствора может осуществляться через теплообменник с использованием в качестве теплоносителя, например, антифриза, циркулирующего по замкнутому контуру, при этом нагревающее устройство выносится за пределы опасной зоны.
20. Система по п. 1, отличающаяся тем, что подсистемы могут дооснащаться дополнительными датчиками свойств буровых растворов, например такими, как селективные электроды для определения pH, eH, ионов Mg, K, Ca, Cl и других без изменения остальных характеристик подсистем.
21. Система по п. 1, отличающаяся тем, что подсистемы содержат в своем составе струйные насосы, использующие для своей работы часть энергии потока на выходе импеллерного насоса, что гарантирует эвакуацию из подсистем бурового раствора любой вязкости.
22. Система по п. 1, отличающаяся тем, что постоянные термодинамические условия и высокая эффективность дегазации вихревого дегазатора с постоянным определением степени дегазации в сочетании с непрерывным определением объемного газосодержания бурового раствора создают условия реализации количественного газового каротажа, результаты которого по составу газа коррелируются с данными PVT-анализов реальных скважинных флюидов.
23. Система по п. 1, отличающаяся тем, что вычисление объемного газосодержания бурового раствора производится через отношения плотностей бурового раствора в измерительных сосудах и отношения рабочих давлений в этих сосудах.
24. Система по п. 1, отличающаяся тем, что дублирующее вычисление объемного газосодержания бурового раствора производится через отношения УЭС раствора в измерительных сосудах и отношения рабочих давлений в этих сосудах.
25. Система по п. 1, отличающаяся тем, что подаваемый на вход измерительного сосуда повышенного давления буровой раствор вместе с нагревом до заданной температуры подвергается магнитной обработке переменным магнитным полем с частотой ≥ 50 Гц, что улучшает выделение растворенного в буровом растворе газа и, соответственно, повышает степень дегазации раствора.
26. Система по п. 1, отличающаяся тем, что объем камеры вихревого дегазатора и скорость эвакуации ГВС из дегазатора подбираются из расчета обеспечения постоянной времени вихревого дегазатора (равной времени эвакуации шести объемов дегазатора) не более 1,0-1,5 минуты, что гарантирует высокую разрешающую способность дегазатора по глубине (разрезу скважины).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017120101A RU2681790C2 (ru) | 2017-06-07 | 2017-06-07 | Система для автоматического измерения объемного газосодержания и вихревой дегазации бурового раствора |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017120101A RU2681790C2 (ru) | 2017-06-07 | 2017-06-07 | Система для автоматического измерения объемного газосодержания и вихревой дегазации бурового раствора |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2017120101A true RU2017120101A (ru) | 2018-12-10 |
| RU2017120101A3 RU2017120101A3 (ru) | 2018-12-10 |
| RU2681790C2 RU2681790C2 (ru) | 2019-03-12 |
Family
ID=64576935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017120101A RU2681790C2 (ru) | 2017-06-07 | 2017-06-07 | Система для автоматического измерения объемного газосодержания и вихревой дегазации бурового раствора |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2681790C2 (ru) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115112845B (zh) * | 2022-08-23 | 2022-11-25 | 中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院 | 一种用于检测油基钻井液性能的系统及方法 |
| CN116792046B (zh) * | 2023-08-09 | 2024-02-20 | 延安金亿通石油工程技术服务有限公司 | 一种基于油基钻井液加重剂分离回收再利用系统 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1492239A1 (ru) * | 1987-10-14 | 1989-07-07 | Андижанское Специальное Проектно-Конструкторское Бюро Научно-Производственного Объединения "Нефтеавтоматика" | Устройство дл автоматического измерени объемного газосодержани бурового раствора |
| RU2310069C2 (ru) * | 2005-12-26 | 2007-11-10 | Эдуард Евгеньевич Лукьянов | Система для автоматического измерения объемного газосодержания и истинной плотности бурового раствора |
| US20110023595A1 (en) * | 2007-12-24 | 2011-02-03 | Francis Allouche | Compact fluid disposal system and method for surface well testing |
| RU2011127827A (ru) * | 2011-07-06 | 2013-01-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Система дегазации, автоматического измерения объемного газосодержания и истинной плотности бурового раствора |
| US9134291B2 (en) * | 2012-01-26 | 2015-09-15 | Halliburton Energy Services, Inc. | Systems, methods and devices for analyzing drilling fluid |
| RU2499247C1 (ru) * | 2012-03-01 | 2013-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ГЕОТЕК-ГРУПП" | Устройство для определения количества газов в жидкости |
-
2017
- 2017-06-07 RU RU2017120101A patent/RU2681790C2/ru active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2681790C2 (ru) | 2019-03-12 |
| RU2017120101A3 (ru) | 2018-12-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9598936B1 (en) | Apparatus and method for monitoring hydrate decomposition area under different drilling and production processes | |
| US10180396B2 (en) | Method and apparatus for speciating hydrocarbons | |
| CN109681198B (zh) | 一种针对不同类型天然气水合物储层的多方式开采模拟装置及方法 | |
| CA2749621C (en) | Multiphase flow meter for subsea applications using hydrate inhibitor measurement | |
| CN201368859Y (zh) | 多通道钠离子监测仪 | |
| RU2017120101A (ru) | Система для автоматического измерения объемного газосодержания и вихревой дегазации бурового раствора | |
| CN203931312U (zh) | Co2置换开采天然气水合物试验模拟装置 | |
| AU2015249934B2 (en) | Condensate-gas ratios of hydrocarbon-containing fluids | |
| CN206045936U (zh) | 一种钻井液添加剂的自动配比装置 | |
| CN109884281A (zh) | 一种在线监测碳酸盐岩溶蚀的试验装置 | |
| CN116735835A (zh) | 一种致密砂岩凝析气藏衰竭开发模拟装置及方法 | |
| CN117402725A (zh) | 一种高压细胞培养舱自动控制系统 | |
| CN206945497U (zh) | 一种自动钻孔注水试验仪 | |
| CN109388161A (zh) | 一种用于水质检测仪的温度控制装置 | |
| CN105256860A (zh) | 一种叠压供水稳压罐及气体缺失量的测量方法 | |
| US10947818B2 (en) | System and method for detection and control of the deposition of flow restricting substances | |
| CN205063867U (zh) | 混合钻井液在线密度检测结构 | |
| RU2310069C2 (ru) | Система для автоматического измерения объемного газосодержания и истинной плотности бурового раствора | |
| CN209727941U (zh) | 一种在线监测碳酸盐岩溶蚀的试验装置 | |
| CN111665164B (zh) | 测定co2在油水间传质系数的实验装置、系统及方法 | |
| CN206292224U (zh) | 膜分离钻井液气体检测仪 | |
| US2423379A (en) | Apparatus for feeding solution to water comprising receptacles having vertically adjustable chambers connected therewith | |
| CN209117450U (zh) | 一种基于反复沉淀制备胶结钙质砂土的试验装置 | |
| GB1462684A (en) | Water quality determination apparatus | |
| CN109188497A (zh) | 开环式利用有效衰变常数测量水中镭浓度的装置及方法 |