RU2190096C2

RU2190096C2 - Plant determining yield of well

Info

Publication number: RU2190096C2
Application number: RU2000131042A
Authority: RU
Inventors: В.М. Савиных; П.А. Гришин; И.В. Островский
Original assignee: ОАО "Нефтемаш"
Priority date: 2000-12-14
Filing date: 2000-12-14
Publication date: 2002-09-27

Abstract

FIELD: oil industry, determination of yield of fluid, gas and oil in products extracted from oil ell. SUBSTANCE: plant includes microprocessor, two measurement vessels intercommunicated by means of gas conduit in their upper parts and tubing in their lower parts and fitted with upper and lower liquid level indicators which function simultaneously as transducers of hydrostatic pressure of liquid column in measurement vessels. Separation vessel linked from beneath to measurement vessels through flow switch is connected on top to bypass gas conduit coupled through non-return valve to gas conduit and through flowmeter and gas flow controller to accumulating collector. Exhaust pump which productivity is higher than productivity of measured wells is mounted between flow switch and accumulating collector. EFFECT: expanded range of determination of oil, water and gas yield of wells independent of composition of measured medium with lesser expenses, reduced overall dimensions of plant. 1 dwg

Description

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для определения дебита жидкости, газа и нефти в продукции, добываемой из нефтяной скважины. The invention relates to the oil industry and can be used to determine the flow rate of liquid, gas and oil in products extracted from an oil well.

Известно устройство для измерения дебита нефтяных скважин, содержащее вертикальный цилиндрический сепаратор с гидроциклоном, снабженным успокоительными решетками, образующими полость измерения, внутри которых у боковой стенки сепаратора размещены датчики нижнего и верхнего уровней, установленные на разном уровне датчики давления, газовую линию с клапаном, объединенные в общий выходной коллектор, причем выпускная жидкостная линия выполнена в виде сифона, и микропроцессор. A device is known for measuring the flow rate of oil wells, comprising a vertical cylindrical separator with a hydrocyclone equipped with soothing grids forming a measurement cavity, inside of which the lower and upper level sensors, pressure sensors installed at different levels, pressure sensors, a gas line with a valve, combined in a common output collector, and the outlet liquid line is made in the form of a siphon, and a microprocessor.

Недостатком известного устройства является недостаточная точность измерения как по объему, так и по составу продукции скважины. A disadvantage of the known device is the lack of measurement accuracy both in volume and in the composition of the well’s production.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является установка для определения дебита продукции скважины [2], содержащая две измерительные емкости, сообщенные между собой в верхних частях газопроводом, а в нижних частях трубопроводом, и снабженные датчиками верхнего и нижнего уровней жидкости, одновременно служащими датчиками гидростатического давления столба жидкости в измерительных емкостях, сепарационную емкость, подключенную к измерительным емкостям снизу через переключатель потока, а сверху подключенную к обводному газопроводу, соединенному через обратный клапан с газопроводом, и через расходомер и регулятор расхода газа со сборным коллектором. The closest technical solution to the claimed invention is a device for determining the production rate of a well [2], containing two measuring tanks, interconnected in the upper parts of the gas pipeline, and in the lower parts of the pipeline, and equipped with sensors of upper and lower liquid levels, simultaneously serving as hydrostatic sensors the pressure of the liquid column in the measuring tanks, a separation tank connected to the measuring tanks from below through a flow switch, and from above connected to a gas supply line connected through a non-return valve to the gas pipeline, and through a flow meter and gas flow regulator with a collection manifold.

Установка позволяет определять дебит по жидкости, газовый фактор, обводненность продукции скважины, дебит по нефти, воде, газу. The installation allows you to determine the flow rate of the liquid, the gas factor, the water content of the well production, the flow rate of oil, water, gas.

Недостатком этой установки является ограничение диапазона измерений при малом газовом факторе, т.к. вытеснение замеренной жидкости идет за счет выделившегося газа. The disadvantage of this setup is the limitation of the measurement range with a small gas factor, because the displacement of the measured liquid is due to the released gas.

Задачей предлагаемого технического решения является расширение диапазона определения дебита продукции скважин по нефти, воде, газу независимо от состава измеряемой среды меньшими затратами и при меньших габаритах установки. The objective of the proposed technical solution is to expand the range of determining the production rate of wells for oil, water, gas, regardless of the composition of the medium being measured at lower cost and with a smaller installation.

Предложена установка для определения дебита продукции скважин, содержащая две измерительные емкости, сообщенные между собой в верхних частях газопроводом, а в нижних частях трубопроводом, и снабженные датчиками верхнего и нижнего уровней жидкости, одновременно служащими датчиками гидростатического давления столба жидкости в измерительных емкостях, сепарационную емкость, подключенную к измерительным емкостям снизу через переключатель потока, а сверху подключенную к обводному газопроводу, соединенному через обратный клапан с газопровдом, и через расходомер и регулятор расхода газа со сборным коллектором микропроцессор, отличающаяся тем, что между переключателем потока и сборным коллектором установлен насос откачки, производительность которого выше производительности замеряемых скважин. A setup is proposed for determining the production rate of wells, containing two measuring tanks, interconnected in the upper parts by a gas pipeline, and in the lower parts by a pipeline, and equipped with sensors for upper and lower liquid levels, which simultaneously serve as sensors for the hydrostatic pressure of the liquid column in the measuring tanks, a separation tank, connected to measuring tanks from below through a flow switch, and from above connected to a bypass gas pipeline connected through a non-return valve to a gas in the home, and via a flow meter and the gas flow regulator to the collection manifold microprocessor, characterized in that between the flow switch and the collecting manifold mounted pumping pump capacity which is greater than the measured productivity of wells.

Предлагаемая установка позволяет расширить диапазон определения дебита продукции скважин по нефти, воде, газу независимо от состава измеряемой среды меньшими затратами и при меньших габаритах установки. The proposed installation allows you to expand the range of determining the production rate of wells for oil, water, gas, regardless of the composition of the medium being measured at lower cost and with smaller dimensions of the installation.

Снабжение установки насосом откачки, имеющим производительность выше производительности замеряемых скважин, позволяет опорожнять наполненную измерительную емкость раньше, чем наполняется вторая емкость, и переключение на замер очередной емкости будет всегда в опорожненную измерительную емкость, что позволяет использовать установку при малом газовом факторе. Providing the installation with a pumping pump having a productivity higher than the productivity of the measured wells allows you to empty the filled measuring tank before the second tank is filled, and switching to measuring the next tank will always be in the empty measuring tank, which allows you to use the system with a small gas factor.

На чертеже изображена предлагаемая установка. The drawing shows the proposed installation.

Установка содержит две измерительные емкости 1 и 2, датчики верхнего уровня 3 и 4, датчики нижнего уровня и гидростатического давления 5 и 6, переключатель потока жидкости 7, соединительные трубопроводы 8 и 9, газопровод 10, трубопровод для подачи жидкости 11, трубопровод для отвода жидкости 12, датчик давления 13, сепарационную емкость 14, клапаны обратные 15 и 16, патрубок 17 для подвода продукции скважин, расходомер газа 18, регулятор расхода газа 19, обводной газопровод 20, запорные органы 21-26, выходной патрубок 27, насос откачки 28, датчик температуры 29. The installation contains two measuring tanks 1 and 2, sensors of the upper level 3 and 4, sensors of the lower level and hydrostatic pressure 5 and 6, a fluid flow switch 7, connecting pipelines 8 and 9, gas pipeline 10, a pipeline for supplying liquid 11, a pipeline for draining liquid 12, a pressure sensor 13, a separation tank 14, check valves 15 and 16, a pipe 17 for supplying well products, a gas flow meter 18, a gas flow regulator 19, a gas bypass 20, shut-off bodies 21-26, an outlet pipe 27, a pump for pumping 28, temperature sensor 29.

Установка работает следующим образом. Installation works as follows.

Газожидкостная смесь через патрубок 17 при закрытом запорном органе 21 и открытом запорном органе 22 поступает в сепарационную емкость 14, где газ и жидкость разделяются. Жидкость через открытые запорные органы 24 и 23 по трубопроводу 11, переключатель потока 7, трубопроводу 8 поступает в одну из измерительных емкостей, например 1. Высвобожденный газ через клапан обратный 15, обводной газопровод 20, расходомер газа 18, регулятор расхода газа 19 при открытом запорном органе 26 по патрубку 27 поступает в сборный коллектор. Когда уровень жидкости в наполняемой измерительной емкости достигает датчика верхнего уровня 3, поступает сигнал на переключатель потока 7, который переключает направление потока и жидкость по трубопроводу 9 поступает в другую измерительную емкость, например 2. Одновременно по сигналу датчика верхнего уровня 3 включается насос откачки 28, который откачивает жидкость из наполненной измерительной емкости 1. При достижении жидкостью датчика нижнего уровня 5 подается сигнал на отключение насоса откачки 28. Газ, выделившийся дополнительно, через клапан обратный 16, обводной газопровод 20, расходомер газа 18, регулятор расхода газа 19 при открытом запорном органе 26 по патрубку 27 поступает в сборный коллектор. Весь процесс повторяется при заполнении очередной измерительной емкости. The gas-liquid mixture through the pipe 17 with the closed shut-off element 21 and the open shut-off element 22 enters the separation tank 14, where the gas and liquid are separated. The fluid through the open shut-off bodies 24 and 23 through the pipe 11, the flow switch 7, the pipe 8 enters one of the measuring tanks, for example 1. The released gas through the check valve 15, the gas bypass 20, the gas flow meter 18, the gas flow regulator 19 when the shut-off the organ 26 through the pipe 27 enters the collecting manifold. When the liquid level in the filled measuring tank reaches the upper level sensor 3, a signal is sent to the flow switch 7, which switches the flow direction and the liquid through the pipe 9 enters another measuring tank, for example 2. At the same time, the pump is switched on by the signal from the upper level sensor 3, 28 which pumps the liquid out of the filled measuring tank 1. When the liquid reaches the lower level sensor 5, a signal is sent to turn off the pumping pump 28. The gas released additionally through h check valve 16, gas bypass 20, gas flow meter 18, gas flow regulator 19 with the open shut-off member 26 through the pipe 27 enters the collection manifold. The whole process is repeated when the next measuring tank is filled.

При заполнении каждой измерительной емкости измеряется время изменения уровня жидкости от нижнего датчика 5 или 6 до верхнего 3 или 4. По известной вместимости измерительной емкости и времени заполнения определяется дебит жидкости. When filling each measuring tank, the time of liquid level change from the lower sensor 5 or 6 to the upper 3 or 4 is measured. The flow rate is determined from the known capacity of the measuring tank and the filling time.

В момент достижения жидкостью верхнего заданного уровня, нижний датчик (5 и 6) измеряет гидростатическое давление столба жидкости известной высоты. По результатам измерения гидростатического давления столба жидкости определяется средняя плотность жидкости, состоящей из нефти и воды, и при известных плотностях чистой нефти и воды рассчитывают обводненность нефти, поступающей в измерительную емкость. When the liquid reaches the upper preset level, the lower sensor (5 and 6) measures the hydrostatic pressure of the liquid column of a known height. According to the results of measuring the hydrostatic pressure of a liquid column, the average density of a liquid consisting of oil and water is determined, and at known densities of pure oil and water, the water cut of the oil entering the measuring tank is calculated.

Весь выделившийся газ проходит через расходомер газа 18. Зная время замера и дебит по жидкости, можно рассчитать дебит газа в единицу времени и в пересчете на единицу объема жидкости. Пересчет газового фактора на нормальные условия производится с учетом результатов измерения давления датчиком давления 13 и датчиком температуры 29. All released gas passes through the gas flow meter 18. Knowing the time of measurement and the flow rate of the liquid, it is possible to calculate the gas flow rate per unit time and in terms of unit volume of liquid. Recalculation of the gas factor under normal conditions is made taking into account the results of pressure measurement by the pressure sensor 13 and the temperature sensor 29.

Вся работа установки управляется микропроцессорным контроллером по заданной программе. Отсчет времени, обработка результатов измерений датчиками уровней, давления и температуры, подача сигналов на исполнительные механизмы и обработка результатов измерений проводится контроллером по заданному алгоритму и программе. All installation work is controlled by a microprocessor controller according to a given program. Time counting, processing of measurement results with level, pressure and temperature sensors, signaling to actuators and processing of measurement results is carried out by the controller according to a given algorithm and program.

Предлагаемая установка может работать с отключением сепарационной емкости или вместо нее можно устанавливать устройство предварительного отбора газа. Вместо оригинального переключателя потока можно использовать две единицы электроприводной запорной арматуры. The proposed installation can operate with the separation tank turned off, or a gas pre-selection device can be installed instead. Instead of the original flow switch, two units of electrically operated shut-off valves can be used.

Насос откачки позволяет применять данную установку независимо от состава продукции скважины и ее дебита. Предлагаемая установка может использоваться как контрольная. The pumping pump allows you to use this installation, regardless of the composition of the well production and its flow rate. The proposed installation can be used as a control.

Claims

Installation for determining the production rate of wells, containing two measuring tanks, interconnected in the upper parts of the gas pipeline, and in the lower parts of the pipeline and equipped with sensors of upper and lower liquid levels, simultaneously serving as sensors for the hydrostatic pressure of the liquid column in the measuring tanks, a separation tank connected to measuring tanks from below through a flow switch, and from above connected to a gas bypass connected through a non-return valve to the gas pipeline and of a flow meter and the gas flow regulator to the collection manifold, a microprocessor, characterized in that between the flow switch and the collecting manifold mounted pumping pump capacity which is greater than the measured productivity of wells.