RU2265122C2 - Oil well output measuring device - Google Patents

Oil well output measuring device Download PDF

Info

Publication number
RU2265122C2
RU2265122C2 RU2003131243/28A RU2003131243A RU2265122C2 RU 2265122 C2 RU2265122 C2 RU 2265122C2 RU 2003131243/28 A RU2003131243/28 A RU 2003131243/28A RU 2003131243 A RU2003131243 A RU 2003131243A RU 2265122 C2 RU2265122 C2 RU 2265122C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tank
reservoir
gas
pipe
well
Prior art date
Application number
RU2003131243/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003131243A (en
Inventor
Г.С. Абрамов (RU)
Г.С. Абрамов
А.В. Барычев (RU)
А.В. Барычев
Д.В. Плюснин (RU)
Д.В. Плюснин
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Инженерно-производственная фирма "СИБНЕФТЕАВТОМАТИКА" (ОАО ИПФ "СибНА")
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 Открытое акционерное общество "Инженерно-производственная фирма "СИБНЕФТЕАВТОМАТИКА" (ОАО ИПФ "СибНА") filed Critical Открытое акционерное общество "Инженерно-производственная фирма "СИБНЕФТЕАВТОМАТИКА" (ОАО ИПФ "СибНА")
Priority to RU2003131243/28A priority Critical patent/RU2265122C2/en
Publication of RU2003131243A publication Critical patent/RU2003131243A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2265122C2 publication Critical patent/RU2265122C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

FIELD: measuring equipment, particularly to locate fluid leaks, intrusions, or movements.
SUBSTANCE: device has multithrow product switch having a number of inlets corresponding to a number of oil wells and two outlets. One outlet is used to direct product obtained from one well to measure output thereof. Another one is connected to common oil field manifold. Product output is determined by means of flow meters, which measure flows of liquid and gas and installed in each pipeline correspondingly at vertical reservoir outlet from top and bottom thereof. Product is supplied into reservoir through side tangential connection pipe arranged in cylindrical reservoir part at transition part which connects cylindrical and conical reservoir parts. Sensor, which determines presence of liquid droplets in gas flow and throttle valve are located between reservoir and gas flow meter. The sensor operates the throttle valve through controller.
EFFECT: increased accuracy of gas-and-liquid components of product obtained from the well and simplified operation.
2 cl, 11 dwg

Description

Изобретение относится к расходоизмерительной технике, преимущественно к устройствам первичного учета продукции скважин на объектах нефтедобычи.The invention relates to flow measuring equipment, mainly to devices for primary accounting of production of wells at oil production facilities.

Общеизвестны замерные установки [1] по первичному учету продукции скважин, охватывающих территориально некоторую площадь нефтяного месторождения, которые по ряду технологических и иных условий объединены во внутрипромысловой системе сбора, транспорта и подготовки нефти в отдельные группы. Конструктивно они состоят из многопозиционного переключателя текучей среды, сепарационной мерной емкости с контрольно-измерительными приборами (КИП), элементами автоматики (А) и управления, содержат промышленный микроконтроллер (или вычислительный блок), сообщаемый линиями связи с элементами КИПиА, а также систему трубопроводов, запорных и предохранительных устройств (кранов, клапанов, задвижек т.п.).Well-known metering units [1] for the initial registration of production of wells covering a geographically certain area of an oil field, which, according to a number of technological and other conditions, are combined into separate groups in the infield system for collecting, transporting and preparing oil. Structurally, they consist of a multi-position fluid switch, a separation volumetric vessel with instrumentation (I&C), automation (A) and control elements, contain an industrial microcontroller (or computing unit) communicated by communication lines with I&C elements, as well as a piping system, locking and safety devices (taps, valves, gate valves, etc.).

Эти установки работают в циклическом режиме наполнения-опорожнения мерной сепарационной емкости с использованием энергии контролируемой среды (продукции скважины), суммируя объем продукции за некоторое заданное время (или количество циклов) измерения по всем - поочередно, по программе - скважинам группы.These units operate in a cyclic mode of filling-emptying a measured separation tank using the energy of a controlled medium (well production), summing up the production volume for a certain specified time (or number of cycles) of measurement for all - in turn, according to the program - for wells in the group.

Общими недостатками существующих устройств подобного назначения являются как трудоемкость и материало-, металлоемкость изготовления, так и достаточно широкий спектр предъявляемых к ним требований по монтажу, наладке, эксплуатации и ремонту при наличии множества как механических и гидравлических, так и электрических узлов и элементов. Однако наиболее существенным недостатком является именно цикличность работы измерителей дебита и связанные с этим неудобства и погрешности его измерения, обусловленные наличием механической системы рычагов по управлению циклами "наполнение - опорожнение" мерной емкости посредством поплавкового уровнемера, а также необходимость периодической очистки полостей гидравлической части установки от всевозможных отложений (загрязнений), что требует полного отключения последней.Common shortcomings of existing devices for this purpose are both the complexity and material, metal consumption of manufacturing, and a fairly wide range of requirements for installation, commissioning, operation and repair in the presence of many mechanical and hydraulic, and electrical components and elements. However, the most significant drawback is precisely the cyclical operation of the flow meters and the inconvenience and errors of its measurement associated with this, due to the presence of a mechanical system of levers for controlling the “filling - emptying” of the measuring tank through the float level gauge, as well as the need for periodic cleaning of the hydraulic cavities of the installation from all kinds of deposits (pollution), which requires a complete shutdown of the latter.

Наиболее близким техническим решением, то есть прототипом предлагаемого устройства, принято устройство, содержащее согласно [2] вертикальный резервуар с боковым, тангенциальным корпусу резервуара патрубком для подачи в него продукции скважины, с верхним патрубком и трубопроводом со счетчиком-расходомером для отведения попутного газа, с нижним патрубком и трубопроводом со счетчиком-расходомером для сливания жидкости, с датчиками параметров состояния и положения (например, датчики давления, температуры, уровня раздела фаз и т.п.) продукции в полости резервуара, контроллер (так называемый блок управления и вычисления) с многоканальным, по количеству датчиков, входом для введения в него электрических информационных сигналов этих датчиков и управляющими выходами, а также (предположительно) многопозиционный переключатель текучей среды со входами по числу подключаемых скважин и двумя выходами, один из которых гидравлически, трубопроводом, сообщен с резервуаром посредством бокового, тангенциального корпусу резервуара патрубка, второй из выходов переключателя текучей среды гидравлически, трубопроводами, сообщен соответственно с верхним и нижним патрубками резервуара и со сборным коллектором нефтепромысла, а нижняя часть резервуара выполнена конусно сужающейся к патрубку сливания жидкости.The closest technical solution, that is, the prototype of the proposed device, is a device containing, according to [2], a vertical reservoir with a lateral tangential body of the reservoir with a nozzle for supplying well products to it, with an upper nozzle and a pipeline with a flow meter for venting associated gas, with lower pipe and pipe with a flow meter for draining the liquid, with sensors for state and position parameters (for example, pressure, temperature, phase separation sensors, etc.) and in the cavity of the tank, a controller (the so-called control and calculation unit) with a multichannel, according to the number of sensors, input for introducing electric information signals of these sensors into it and control outputs, as well as (presumably) a multi-position fluid switch with inputs according to the number of connected wells and two exits, one of which is hydraulically connected by a pipeline to the reservoir through the lateral tangential body of the reservoir of the nozzle, the second of the exits of the fluid switch hydraulically, by pipelines, respectively communicated with the upper and lower nozzles of the reservoir and with the prefabricated manifold of the oil field, and the lower part of the reservoir is conically tapering toward the nozzle for draining the fluid.

Устройство вполне работоспособно, но преимущественно на измерениях дебита с малой и средней продуктивностью скважин (до 100 тонн в сутки) при незначительном выделении растворенного попутного газа (заметим, что интенсивность процесса газоотделения зависит как от изначального газосодержания нефти, так и от величины падения давления в резервуаре и, естественно, от обводненности продукции скважины). Процесс измерения (или точнее вычисления) дебита всецело зависит от эффективности работы резервуара, снабженного внутри целым рядом конструктивных элементов, положения продукции в резервуаре и качества подготовки вычислительной базы в контроллере, причем наличие в резервуаре дополнительных конструктивных элементов существенно усложняет конструкцию и увеличивает гидропотери. Нелишне также указать, что в мерном резервуаре в состоянии покоя или слабого режима течения продукция скважины представляет собой достаточно сложную и нестабильную во времени систему жидкостей и газа по его высоте, а именно (сверху - вниз): попутный (свободный) газ - газонефтяная пена - безводная нефть - нефтеводяная эмульсия - водонефтяная эмульсия - пластовая вода, причем в зависимости от температуры, от физико-химических свойств компонентов этой системы и от ряда других факторов занимаемый ими объем (толщина каждого слоя) абсолютно произволен и сложен для приборного контроля, а отсутствие элементов контроля качества газоотделения увеличивает погрешности измерения продукции расходомерами-счетчиками. Отсюда следует, что основными недостатками известного устройства-прототипа являются недостаточные потребительские свойства при достаточно сложной и дорогостоящей технологии изготовления, настройке, эксплуатации и ремонте (очистке), требующие труда высококвалифицированного персонала.The device is fully functional, but mainly in measurements of flow rates with low and medium productivity of wells (up to 100 tons per day) with a slight release of dissolved associated gas (note that the intensity of the gas separation process depends on both the initial gas content of the oil and the pressure drop in the reservoir and, of course, from water cut in well production). The process of measuring (or more accurately calculating) the flow rate entirely depends on the efficiency of the tank, equipped with a number of structural elements inside, the position of the products in the tank and the quality of the preparation of the computing base in the controller, and the presence of additional structural elements in the tank significantly complicates the design and increases water loss. It is also worth pointing out that in a measured tank at rest or in a weak flow regime, well production is a rather complex and unstable system of liquids and gas in time along its height, namely (from top to bottom): associated (free) gas - oil and gas foam - anhydrous oil - oil-water emulsion - water-oil emulsion - produced water, and depending on the temperature, on the physicochemical properties of the components of this system and on a number of other factors, the volume they occupy (the thickness of each layer) is absolutely produced flax and complicated for instrument control, and lack of quality control items gas separation increases measurement error output FLOW METER. It follows that the main disadvantages of the known prototype device are insufficient consumer properties with a rather complex and expensive manufacturing, tuning, operation and repair (cleaning) technology, requiring the work of highly qualified personnel.

Целью создания предлагаемого технического решения является повышение потребительских свойств известной конструкции путем более приемлемой (для первичного учета продукции скважины) компоновки и усовершенствования.The purpose of creating the proposed technical solution is to increase the consumer properties of the known design by a more acceptable (for the primary accounting of well production) layout and improvement.

Поставленная цель достигается тем, что согласно описанию устройство-прототип, содержащее вертикальный резервуар с боковым, тангенциальным корпусу резервуара патрубком для подачи в него продукции скважины, с верхним патрубком и трубопроводом со счетчиком-расходомером для отведения из него попутного газа, с нижним патрубком и трубопроводом со счетчиком-расходомером для сливания жидкости, с датчиками параметров состояния и положения продукции в полости резервуара, контроллер с многоканальным, по количеству датчиков, входом для введения в него электрических информационных сигналов этих датчиков и управляющими выходами, а также (предположительно) многопозиционный переключатель текучей среды (продукции) с входами по числу подключаемых скважин и двумя выходами, один из которых гидравлически, трубопроводом, сообщен с резервуаром посредством бокового, тангенциального корпусу резервуара патрубка, второй из выходов переключателя текучей среды гидравлически, трубопроводом, сообщен соответственно с верхним и нижним патрубками резервуара и со сборным коллектором нефтепромысла, расходомеры-счетчики газа и жидкости, установленные, каждый, на соответствующем ему трубопроводе, а нижняя часть резервуара выполнена конусно сужающейся к патрубку сливания жидкости, на трубопроводе отвода газа из резервуара установлен датчик наличия жидкости в газе и управляемый этим датчиком через контроллер дросселирующий клапан, а боковой тангенциальный патрубок установлен на корпусе резервуара у перехода в нижнюю коническую его часть. Дополнительными отличительными признаками предлагаемого устройства является то, что отношение высоты Нк конусной части резервуара к его диаметру D принимают из соотношения Нк/D=1,5...2,0, высоту Нц цилиндрической части резервуара принимают равной его диаметру D.This goal is achieved by the fact that, according to the description of the prototype device, containing a vertical tank with a lateral, tangential housing of the tank pipe for supplying well products to it, with an upper pipe and pipe with a flow meter for discharge of associated gas from it, with a lower pipe and pipe with a flow meter for draining the liquid, with sensors of the parameters of the state and position of the products in the cavity of the tank, a controller with a multi-channel, by the number of sensors, input for introduction into it the electrical information signals of these sensors and control outputs, as well as (presumably) a multi-position fluid (product) switch with inlets by the number of connected wells and two outlets, one of which is hydraulically connected by a pipeline to the reservoir through the side, tangential body of the nozzle reservoir , the second of the fluid switch exits hydraulically, by a pipeline, respectively connected with the upper and lower nozzles of the tank and with the collector of the oil industry slu, gas and liquid flow meters, each installed on a pipeline corresponding to it, and the lower part of the tank made tapered to the drain pipe, a sensor for the presence of liquid in the gas and a throttling valve controlled by this sensor through the controller are installed on the gas outlet pipe and the lateral tangential branch pipe is installed on the tank body at the transition to its lower conical part. Additional distinctive features of the proposed device is that the ratio of the height H to the conical part of the tank to its diameter D is taken from the ratio of H to /D=1.5 ... 2.0, the height N c of the cylindrical part of the tank is taken equal to its diameter D.

Требуемый технический результат обеспечен наличием в совокупности существенных признаков (характеризующих предлагаемую конструкцию устройства для измерения дебита нефтяных скважин) вышеуказанных отличительных признаков, а необнаружение в общедоступных источниках патентной и технической информации эквивалентных технических решений с теми же свойствами предполагает соответствие заявляемого объекта критериям "изобретения".The required technical result is ensured by the presence of the essential features (characterizing the proposed design of the device for measuring oil production rate) of the above distinctive features, and the non-detection of equivalent technical solutions with the same properties in the patent and technical information sources assumes the claimed object meets the criteria of "invention".

На фигурах 1-2 представлена схема устройства в целом, на фигурах 3-4 приведена предпочтительная форма вертикального резервуара, а на фигуре 5 ("а"-"ж") приведены другие возможные формы того же резервуара.In figures 1-2 presents a diagram of the device as a whole, in figures 3-4 shows the preferred shape of the vertical tank, and figure 5 ("a" - "g") shows other possible forms of the same tank.

Устройство состоит из (фигура 1) вертикального резервуара 1 с тремя патрубками: боковым тангенциальным 2 для подачи в резервуар продукции скважины, верхним 3 для отведения выделяющегося свободного попутного газа, нижним 4 для сливания жидкости. Оно содержит также переключатель 5 скважин многоходовой (так называемый ПСМ), представляющий собой многопозиционный переключатель текучей среды. Этот переключатель имеет несколько входов по количеству подключаемых к предлагаемому устройству скважин и два выхода, один из которых трубопроводом 6 гидравлически сообщен с тангенциальным боковым патрубком 2, а другой выход трубопроводом 7 гидравлически сообщен соответственно с трубопроводом 8 отвода газа из резервуара через патрубок 3 и с трубопроводом 9 для сливания жидкости из резервуара через патрубок 4, при этом переключатель 5 обеспечивает по трубопроводу 6 подачу в резервуар продукции только одной из группы (подключенных к нему) скважин, а продукция остальных скважин из группы по трубопроводу 7 направляется в сборный коллектор нефтепромысла. Для обеспечения работы устройства в автономном (автоматическом) режиме оно содержит промышленный контроллер 10 с многоканальным (для информационных электрических сигналов датчиков) входом и управляющими выходами, один из последних линией 11 связан с электроприводом (отдельной позицией не показан) многопозиционного переключателя 5 и обеспечивает последнему штатное, по программе контроллера, поочередное подключение какой-либо нефтяной скважины (из группы) на измерение дебита. Для контроля и регулирования процесса разделения в резервуаре 1 продукции скважин на жидкую и газовую фазы на газовом трубопроводе 8 установлены датчик 12 наличия в газе капельной жидкости и электроуправляемый дросселирующий клапан 13, причем датчик 12 подключен на вход контроллера 10, а контроллер линией 14 связан с дросселирующим клапаном 13; кроме того, непосредственно для измерения производительности (дебита) скважин на трубопроводах 8 и 9 устройства установлены расходомер-счетчик 15 газа и расходомер-счетчик 16 жидкости соответственно. Вертикальный резервуар 1 выполнен цилиндрическим (как это изображено на фиг.1 и 3) с диаметром D с конусно сужающейся нижней частью размером (высотой) Нк, причем конструктивно этот размер составляет 1,5...2,0 диаметра D резервуара, а размер Нц цилиндрической части последнего равен его диаметру. Боковой патрубок 2 для тангенциальной к полости резервуара подачи продукции размещен (установлен) на цилиндрической части последнего над переходом ее в конусно сужающуюся нижнюю часть, как это изображено на фигуре 1.The device consists of (figure 1) a vertical reservoir 1 with three nozzles: lateral tangential 2 for supplying well products to the reservoir, upper 3 for discharge of released free associated gas, lower 4 for draining the fluid. It also contains a switch 5 wells multi-way (the so-called PSM), which is a multi-position switch fluid. This switch has several inputs according to the number of wells connected to the proposed device and two outputs, one of which is hydraulically connected by a pipe 6 to the tangential side pipe 2, and the other output by a pipe 7 is hydraulically connected respectively to the gas outlet pipe 8 from the tank through the pipe 3 and with the pipeline 9 for draining the liquid from the tank through the pipe 4, while the switch 5 provides through the pipeline 6 the supply to the tank of the product only one of the group (connected to it) Vazhin, and the products of the remaining wells from the group through pipeline 7 are sent to the prefabricated reservoir of the oil field. To ensure the operation of the device in stand-alone (automatic) mode, it contains an industrial controller 10 with a multi-channel (for informational electrical signals of sensors) input and control outputs, one of the last line 11 is connected to the electric drive (a separate position not shown) of the multi-position switch 5 and provides the latter with a standard , according to the program of the controller, sequentially connecting any oil well (from the group) to measure the flow rate. To control and regulate the process of separation of the production of wells into liquid and gas phases in the tank 1, a sensor 12 for the presence of droplet liquid in the gas and an electrically controlled throttling valve 13 are installed on the gas pipeline 8, and the sensor 12 is connected to the input of the controller 10 and the controller is connected to the throttling line 14 valve 13; in addition, directly to measure the productivity (flow rate) of wells in pipelines 8 and 9 of the device, a gas flow meter-counter 15 and a liquid flow meter-16 are installed, respectively. The vertical tank 1 is made cylindrical (as shown in figures 1 and 3) with a diameter D with a tapered tapering lower part of the size (height) N to , and structurally this size is 1.5 ... 2.0 of the diameter D of the tank, and the size H c of the cylindrical part of the latter is equal to its diameter. The side pipe 2 for tangential to the cavity of the product supply tank is placed (installed) on the cylindrical part of the latter above its transition into a tapered tapering lower part, as shown in figure 1.

Данная форма и соотношения размеров резервуара наиболее предпочтительны технологически и установлены опытным путем, однако возможны и иные формы его исполнения (некоторые из них приведены на фигуре 5, см. вариации от "а" до "ж"); при этом основными требованиями к конкретному исполнению резервуара должны быть необходимый объем для обеспечения расчетной величины кинетической энергии гидромаховика, превышающей на порядки импульсы гидравлической энергии от неравномерно поступающей в резервуар продукции скважин, и технологически обоснованное расположение подводящего и отводящих патрубков на этом резервуаре.This form and the ratio of the size of the tank are the most technologically preferable and established experimentally, however, other forms of its execution are possible (some of them are shown in figure 5, see variations from "a" to "g"); in this case, the basic requirements for the specific design of the tank should be the necessary volume to ensure the calculated kinetic energy of the hydraulic flywheel, which is several orders of magnitude greater than the pulses of hydraulic energy from the well production unevenly entering the tank, and the technologically justified location of the supply and outlet pipes on this tank.

Отметим к тому же, что для большей адаптивности устройства к условиям эксплуатации оно может быть снабжено дополнительно однотипными датчиками давления (датчики на фигуре 1 не показаны, но точками А, В и С обозначены места их установки на патрубках 2, 3 и 4 резервуара, а их связи с контроллером 10 обозначены штриховыми линиями). Несложно вычислить при конкретных размерах вертикального резервуара и бокового тангенциального патрубка (зная величину расхода) линейную скорость поступления продукции в резервуар и (с учетом вязкости продукции) окружную и угловую скорости вращающейся жидкости, а по информации с датчиков давления на патрубках 2, 3 и 4 резервуара определить дополнительное количество газа, выделяющегося (к свободному газу, уже имеющемуся в поступающей продукции) в резервуаре и сверить полученную расчетом величину с показаниями расходомера-счетчика газа. К сведению, отметим, что изначальное газосодержание (так называемый газовый фактор) нефти в условиях залегания продуктивного пласта есть величина постоянная и при снижении давления (в процессе извлечения продукции на поверхность) от пластового значения до значения давления на входе в боковой тангенциальный патрубок 2 (точка А) резервуара количество свободного газа известно по так называемой "кривой разгазирования", которая выполняется обычно в координатах "давление - количество свободного газа", поэтому не составляет сложности с приемлемой для практики точностью определить и степень обводненности продукции, учитывая, что попутный нефтяной газ практически нерастворим в высокоминерализованной пластовой воде.We also note that for greater adaptability of the device to operating conditions, it can be equipped with additional pressure sensors of the same type (the sensors in figure 1 are not shown, but points A, B and C indicate the places of their installation on the pipes 2, 3 and 4 of the tank, and their communication with the controller 10 is indicated by dashed lines). For specific dimensions of the vertical tank and the lateral tangential pipe (knowing the flow rate), it is easy to calculate the linear velocity of the product into the tank and (taking into account the viscosity of the product) the peripheral and angular velocities of the rotating fluid, and according to information from pressure sensors on the pipes 2, 3 and 4 of the tank determine the additional amount of gas emitted (to the free gas already present in the incoming product) in the tank and compare the value obtained by calculation with the readings of the gas flow meter. For information, we note that the initial gas content (the so-called gas factor) of oil under the conditions of occurrence of the reservoir is constant and when the pressure (during the extraction of products to the surface) decreases from the reservoir to the pressure at the inlet to the lateral tangential branch 2 (point A) the reservoir, the amount of free gas is known by the so-called "degassing curve", which is usually performed in the coordinates "pressure - amount of free gas", therefore, it is not difficult to receive second accuracy for practical purposes and to determine the degree of water production, given that the associated gas is practically insoluble in highly mineralized produced water.

Устройство работает следующим образом. Объединенную территориально группу нефтяных скважин подключают к многопозиционному переключателю 5 текучей среды (продукции), при этом контроллеру 10 изначально задают программу управления приводом переключателя по очередности постановки конкретной скважины на измерение дебита. Далее процесс измерения дебитов всех скважин аналогичен уже существующей технологии, то есть продукция одной из группы скважин по трубопроводу 6 поступает в вертикальный резервуар 1 через боковой патрубок 2. Поскольку этот патрубок тангенциален корпусу резервуара, то продукция скважины получает в его полости вращательное движение вдоль стенки, причем тем более интенсивное, чем выше линейная скорость подачи продукции через патрубок 2. По прошествии некоторого времени возникает так называемое динамическое равновесное состояние компонентов продукции между входом резервуара (патрубок 2) и его выходами (патрубок 3 для газа и патрубок 4 для жидкости), при этом оба расходомера-счетчика 15 и 16 начинают показывать практически стабильные величины расходов газа и жидкости соответственно. Это обусловлено тем, что продукция скважины даже при самом неблагоприятном пробковом режиме течения ее в выкидной линии скважины и в момент поступления ее в устройство измерения дебита, то есть в резервуар, поступает под вращающуюся массу жидкости и за счет весьма существенной разности плотностей разделяется на жидкую и газовую фазы. К вышеизложенному отметим, что датчик 12 наличия жидкости в газе работает в устройстве по известному принципу, то есть вырабатывает сигнал о несоответствии (уменьшении) прозрачности газа заранее заданной штатной уставке, сообщающий контроллеру 10 о том, что в отводимом через трубопровод 8 газе происходит унос взвешенной мелкодисперсной капельной жидкости. По этому сигналу контроллер 10 управляет проходным сечением дроссельного клапана 13.The device operates as follows. A geographically integrated group of oil wells is connected to the multi-position switch 5 of the fluid (production), while the controller 10 is initially assigned a control program for the drive of the switch in order of setting a particular well for flow rate measurement. Further, the process of measuring the flow rates of all wells is similar to the existing technology, that is, the products of one of the group of wells through pipeline 6 enter the vertical tank 1 through the side pipe 2. Since this pipe is tangential to the tank body, the production of the well receives rotational movement along the wall in its cavity, moreover, the more intense, the higher the linear flow rate of the product through the pipe 2. After some time, the so-called dynamic equilibrium state of the components s production tank between the inlet (nozzle 2) and its output (branch pipe 3 and the gas conduit 4 for liquid), both meter-counter 15 and 16 begin to show substantially stable values of gas and liquid flow rates respectively. This is due to the fact that the well’s production even under the most adverse plug flow regime in the flow line of the well and at the moment it enters the flow rate measuring device, that is, into the reservoir, enters under a rotating mass of liquid and, due to a very significant difference in densities, is divided into liquid and gas phase. To the above, we note that the sensor 12 for the presence of liquid in the gas works in the device according to the well-known principle, that is, it generates a signal about the mismatch (decrease) in the transparency of the gas with a predetermined standard setting, informing the controller 10 that the entrained gas is carried out through the pipe 8 fine droplet liquid. According to this signal, the controller 10 controls the flow area of the throttle valve 13.

Пример конкретной реализации.An example of a specific implementation.

Исходные данные (условно):Source data (conditionally):

- дебит скважины (Q)- 100 м3/сутки, или- well flow rate (Q) - 100 m 3 / day, or

- 4,166(6) м3/час;- 4.166 (6) m 3 / hour;

- 0,0694 м3/мин;- 0,0694 m 3 / min;

- 0,0012 м3/с (1,2 литра/сек);- 0.0012 m 3 / s (1.2 liters / sec);

- диаметр (D) резервуара - 0,4 м;- diameter (D) of the tank - 0.4 m;

- высота (Нц) цилиндрической части резервуара равна D - 0,4 м;- height (H i) of the cylindrical portion of the vessel is equal to D - 0,4 m;

- высота конической части резервуара (Нк)=1,5D=0,6 м;- the height of the conical part of the tank (N to ) = 1,5D = 0,6 m;

- диаметр канала тангенциального патрубка (dп) - 0,02 м;- the diameter of the channel of the tangential pipe (d p ) - 0.02 m;

Отсюда следует:This implies:

- сечение канала тангенциального патрубка - 0,0003 м2;- the cross section of the channel of the tangential pipe is 0,0003 m 2 ;

- линейная скорость потока на входе в резервуар ≈ 4 м/с;- linear flow velocity at the entrance to the tank ≈ 4 m / s;

- длина окружности полости резервуара=1,256 м;- the circumference of the cavity of the tank = 1,256 m;

- скорость вращения жидкости в резервуаре - 3,18 сек-1 или 191 об/мин;- the speed of rotation of the liquid in the tank is 3.18 sec -1 or 191 rpm;

- полный объем полости резервуара - 0,084 м3;- the total volume of the cavity of the tank - 0,084 m 3 ;

- время полной смены жидкости в резервуаре - 70 секунд;- time for a complete change of fluid in the tank - 70 seconds;

- за 1 час контроля работы скважины объем продукции в резервуаре сменится (транзитом) - 51,4 раза.- in 1 hour of monitoring the operation of the well, the volume of production in the tank will change (in transit) - 51.4 times.

Этот расчет приведен без поправки на вязкость продукции, так как фактически интенсивность вращения жидкости в резервуаре будет несколько ниже, но эффект "гидромаховика" остается в любом случае, обеспечивая равномерную подачу продукции на расходомеры-счетчики раздельно по фазам.This calculation is presented without correction for the viscosity of the product, since in fact the rate of rotation of the liquid in the tank will be slightly lower, but the effect of the "hydraulic flywheel" remains in any case, ensuring a uniform supply of products to the flow meters separately by phases.

Как выяснилось в ходе сравнительных и экспериментальных работ, заявляемое устройство, как совокупность существенных признаков (в том числе и отличительных), обеспечивает требуемый технический результат при использовании, соответствует критериям "изобретения" по сущности технического решения при сравнении его с современным (известным) устройством-прототипом, запущенным в производство, и с потребительскими свойствами последнего, в связи с чем предлагается к защите соответствующим охранным документом (патентом) РФ.As it turned out during the comparative and experimental work, the claimed device, as a combination of essential features (including distinctive ones), provides the required technical result when used, meets the criteria of "invention" in essence of the technical solution when comparing it with a modern (known) device - a prototype, launched into production, and with consumer properties of the latter, in connection with which it is proposed to be protected by the corresponding title of protection (patent) of the Russian Federation.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИSOURCES OF INFORMATION

1. Нефтепромысловое оборудование. Справочник. М.: Недра, 1990, с.402-411.1. Oilfield equipment. Directory. M .: Nedra, 1990, p. 424-411.

2. RU 2191262 С1, МПК7 Е 21 В 47/10, приоритет 15.10.2001, прототип.2. RU 2191262 C1, IPC 7 E 21 B 47/10, priority 10/15/2001, prototype.

Claims (2)

1. Устройство для измерения дебита нефтяных скважин, содержащее вертикальный резервуар с боковым тангенциальным корпусу резервуара патрубком для подачи в него продукции скважины, с верхним патрубком для отведения из него попутного газа и нижним патрубком для сливания жидкости, с датчиками параметров состояния и положения продукции в полости резервуара, контроллер с многоканальным по количеству датчиков входом для введения в него электрических информационных сигналов этих датчиков и управляющими выходами, а также многопозиционный переключатель текучей среды (продукции) со входами по числу подключаемых скважин и двумя выходами, один из которых гидравлически трубопроводом сообщен с резервуаром посредством бокового патрубка последнего, второй из выходов переключателя текучей среды гидравлически трубопроводом сообщен соответственно с верхним и нижним патрубками резервуара и со сборным коллектором нефтепромысла, расходомер-счетчик газа и расходомер-счетчик жидкости, установленные каждый на соответствующем ему трубопроводе, причем нижняя часть резервуара выполнена конусно сужающейся к патрубку сливания жидкости, отличающееся тем, что тангенциальный резервуару боковой патрубок для подачи продукции установлен на корпусе резервуара у перехода его в нижнюю часть конической формы, а между резервуаром и расходомером-счетчиком газа на трубопроводе установлены датчик наличия жидкости в газе и управляемый этим датчиком через контроллер дросселирующий клапан.1. A device for measuring the flow rate of oil wells, containing a vertical tank with a lateral tangential body of the tank pipe for supplying well products to it, with an upper pipe for removal of associated gas from it and a lower pipe for draining the fluid, with sensors of parameters of the state and position of production in the cavity reservoir, a controller with an input multi-channel for the number of sensors for introducing electrical information signals of these sensors and control outputs into it, as well as a multi-position switch a fluid (product) switch with inlets according to the number of connected wells and two exits, one of which is connected hydraulically by a pipeline to the reservoir by means of the lateral branch pipe of the latter, the second of the fluid switch outlets is hydraulically connected by a pipeline to the upper and lower reservoir nozzles and to the prefabricated oil reservoir , a gas flow meter and a liquid flow meter, each installed on its corresponding pipeline, the lower part of the tank is made tapered tapering to the drainage pipe, characterized in that the tangential to the reservoir side pipe for supplying products is installed on the tank body at its transition to the lower part of the conical shape, and between the tank and the gas flow meter, the sensor has a liquid in the gas and controlled by this sensor through the controller throttle valve. 2. Устройство для измерения дебита нефтяных скважин по п.1, отличающееся тем, что отношение высоты Нк нижней конусной части резервуара к его диаметру D в верхней цилиндрической части принимают из соотношения Нк/D=1,5-2,0, а высоту Нц цилиндрической верхней части резервуара принимают равной его диаметру D.2. A device for measuring the flow rate of oil wells according to claim 1, characterized in that the ratio of the height H to the lower conical part of the tank to its diameter D in the upper cylindrical part is taken from the ratio N to / D = 1.5-2.0, and the height N c of the cylindrical upper part of the tank is taken equal to its diameter D.
RU2003131243/28A 2003-10-23 2003-10-23 Oil well output measuring device RU2265122C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003131243/28A RU2265122C2 (en) 2003-10-23 2003-10-23 Oil well output measuring device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003131243/28A RU2265122C2 (en) 2003-10-23 2003-10-23 Oil well output measuring device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003131243A RU2003131243A (en) 2005-04-20
RU2265122C2 true RU2265122C2 (en) 2005-11-27

Family

ID=35634435

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003131243/28A RU2265122C2 (en) 2003-10-23 2003-10-23 Oil well output measuring device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2265122C2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008069695A2 (en) * 2006-12-07 2008-06-12 Schlumberger Canada Limited Method of measuring of production rate for a well cluster
WO2009154499A1 (en) * 2008-06-19 2009-12-23 Schlumberger Canada Limited A system for testing well cluster productivity
RU2493365C1 (en) * 2012-11-19 2013-09-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Oil well gaging device
RU2581180C1 (en) * 2015-07-15 2016-04-20 Общество с ограниченной ответственностью "Центр образования, науки и культуры имени И.М. Губкина" (ООО "ЦОНиК им. И.М. Губкина) Method of determining flow rate of wells equipped with pumping units
RU197589U1 (en) * 2020-02-04 2020-05-15 Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина Gas flow meter

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008069695A2 (en) * 2006-12-07 2008-06-12 Schlumberger Canada Limited Method of measuring of production rate for a well cluster
WO2008069695A3 (en) * 2006-12-07 2008-11-13 Schlumberger Ca Ltd Method of measuring of production rate for a well cluster
WO2009154499A1 (en) * 2008-06-19 2009-12-23 Schlumberger Canada Limited A system for testing well cluster productivity
RU2493365C1 (en) * 2012-11-19 2013-09-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Oil well gaging device
RU2581180C1 (en) * 2015-07-15 2016-04-20 Общество с ограниченной ответственностью "Центр образования, науки и культуры имени И.М. Губкина" (ООО "ЦОНиК им. И.М. Губкина) Method of determining flow rate of wells equipped with pumping units
RU197589U1 (en) * 2020-02-04 2020-05-15 Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина Gas flow meter

Also Published As

Publication number Publication date
RU2003131243A (en) 2005-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104776971A (en) Visualization experiment device for liquid and sand carrying of gas flow
RU2265122C2 (en) Oil well output measuring device
CN112196511A (en) Gas-liquid separation tank type oil-gas-water multiphase flowmeter
CN107782388A (en) A kind of novel three-phase metering device
CN202140078U (en) Skid-mounted single-well triphase separation metering device
RU36124U1 (en) Device for measuring oil flow rate
RU155020U1 (en) INSTALLATION FOR MEASURING THE DEBIT OF OIL WELL PRODUCTS
CN204666329U (en) A kind of air-flow is taken liquid and is taken sand visual experimental apparatus
CN201413174Y (en) Water supplementing device of steam drum liquid level measurement balance container
CN206387466U (en) A set of Aircraft is turned into industry decoction monitoring device
CN201787986U (en) Water flow measuring device of gas-water multiphase-flow water delivery system
RU2190096C2 (en) Plant determining yield of well
CN109141561B (en) Device and method for measuring moisture of natural gas in real time based on in-pipe phase separation technology
RU2382195C1 (en) Device for oil wells oil recovery rate measurements
RU2784258C1 (en) Method for increasing accuracy of measuring liquid flow by turbine meter in the presence of free gas
RU2057922C1 (en) Set for measuring productivity of wells
RU115825U1 (en) DEVICE FOR CONTINUOUS MEASUREMENT OF DEBT OF OIL WELL GROUP
CN106522304B (en) Gravity flow pressure regulating difference water supply system
RU2795251C2 (en) Method for continuous measurement of the number of phases of a gas-liquid mixture
CN105318924B (en) Gas-liquid/stream-liquid two-phase flow Flow Measuring System and measurement method
CN206114024U (en) Novel three -phase measurement device
CN109883519A (en) A kind of water-level gauge testing calibration device and its detection method using twin-well
CN211158702U (en) Visual automatic adjusting gas-liquid separator for high-temperature high-pressure geothermal well
CN206378177U (en) Waste liquid pool liquid level gauge
CN204457736U (en) A kind of oil well output mixes transportation metering device

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20161024