RU2325520C2 - Method for determination of production rate of wells' production - Google Patents
Method for determination of production rate of wells' production Download PDFInfo
- Publication number
- RU2325520C2 RU2325520C2 RU2006119169/03A RU2006119169A RU2325520C2 RU 2325520 C2 RU2325520 C2 RU 2325520C2 RU 2006119169/03 A RU2006119169/03 A RU 2006119169/03A RU 2006119169 A RU2006119169 A RU 2006119169A RU 2325520 C2 RU2325520 C2 RU 2325520C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- fluid
- liquid
- measuring
- production
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
- General Factory Administration (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области измерения количества жидкости и газа в газожидкостной смеси. Оно может быть использовано как в нефтедобывающей промышленности, так и в тех сферах производства, где необходимо измерить количество жидкости и газа в двухфазном потоке.The invention relates to the field of measuring the amount of liquid and gas in a gas-liquid mixture. It can be used both in the oil industry and in those areas of production where it is necessary to measure the amount of liquid and gas in a two-phase flow.
Известны способы определения дебита жидкости и газа в продукции скважин, в которых газожидкостная система подается в емкость для разделения на газовую и жидкую фазу, при этом дебит жидкости измеряется по весу сепарированной жидкости [1. SU 1680966, МКИ5 Е21В 47/10, 1991], либо расходомером [2. RU 2157888, МКИ7 Е21В 47/10, 2000] на выкидной линии, а дебит газа - расходомером на газовой выкидной линии [1], либо по разности показаний расходомера на газожидкостной линии [2] на входе в емкость и расходомера на выходе сепарированной нефти.Known methods for determining the flow rate of liquid and gas in the production of wells, in which a gas-liquid system is supplied to a tank for separation into a gas and liquid phase, while the flow rate of the liquid is measured by the weight of the separated liquid [1. SU 1680966, MKI 5 Е21В 47/10, 1991], or a flow meter [2. RU 2157888, MKI 7 Е21В 47/10, 2000] on the flow line, and the gas flow rate by the flow meter on the gas flow line [1], or by the difference in the flow meter on the gas-liquid line [2] at the inlet to the tank and the flow meter at the outlet of the separated oil .
Недостаток способов состоит в сложности применения их на групповых замерных устройствах.The disadvantage of the methods is the difficulty of applying them to group metering devices.
Наиболее близким к предлагаемому является способ измерения дебита продукции нефтяных скважин [3. RU 2220282, МКИ7 Е21В 47/10, 2003], включающий сепарацию продукции скважины и заполнение жидкостью измерительной емкости при открытой газовой и закрытой жидкостной линиях. Способ предусматривает определение гидростатического давления в емкости при известной высоте столба жидкости, определение избыточного давления, определение температуры, установление времени наполнения емкости, выдержку продукции до полного отсутствия пузырей газа и оседания пены и измерение высоты столба жидкости и гидростатического давления. Одновременно с закрытием газовой и открытием жидкостной линий возобновляют поступление продукции в емкость, определяют скорость вытеснения жидкости газом после закрытия газовой и открытия жидкостной линий и производят расчет производительности по жидкости, нефти, воде и газу на основе полученных данных и известных плотностях нефти и воды, содержащихся в продукции скважин.Closest to the proposed is a method of measuring the production rate of oil wells [3. RU 2220282, MKI 7 Е21В 47/10, 2003], which includes the separation of well products and filling the measuring tank with liquid in an open gas and closed liquid lines. The method involves determining the hydrostatic pressure in the vessel at a known height of the liquid column, determining the overpressure, determining the temperature, setting the time for filling the vessel, holding the product to the complete absence of gas bubbles and foam settling, and measuring the height of the liquid column and hydrostatic pressure. Simultaneously with the closure of the gas and the opening of the liquid lines, the flow of products into the tank is resumed, the rate of liquid displacement by gas after the gas closure and the opening of the liquid line is determined, and the productivity of the liquid, oil, water and gas is calculated based on the data obtained and the known densities of oil and water contained in well production.
На абсолютном большинстве месторождений России дебит газа и, соответственно, газовый фактор продукции скважин на групповых замерных устройствах (ГЗУ) не измеряется, так как на групповые замерные устройства поступает продукция скважин с различным дебитом жидкости, с разной обводненностью и газосодержанием. Недостаток прототипа состоит в том, что высокая чувствительность газовых и газожидкостных расходомеров к соотношению фаз в системе и к скорости потока приводит к значительной погрешности в измерении газового фактора продукции скважин.In the vast majority of Russian fields, the gas production rate and, accordingly, the gas factor of well production are not measured on group metering devices, since well production with different fluid rate, with different water cut and gas content is supplied to group metering devices. The disadvantage of the prototype is that the high sensitivity of gas and gas-liquid flow meters to the ratio of phases in the system and to the flow rate leads to a significant error in the measurement of the gas factor of well production.
Технической задачей, стоящей перед изобретением, является повышение функциональных возможностей действующих на месторождениях ГЗУ добавлением им функции измерения газового фактора при незначительном изменении технических средств и технологии измерений.The technical challenge facing the invention is to increase the functionality of the gas fields operating in the fields by adding to them the function of measuring the gas factor with a slight change in the technical means and measurement technology.
Поставленная задача решается тем, что при определении дебита продукции скважин, включающем подключение скважины на замер, сепарацию продукции скважины и накапливание жидкости в измерительной емкости с линиями отвода жидкости и газа, измерение температуры, дебита жидкости и дебита газа, дополнительно на групповых замерных устройствах скважины подключают поочередно, а для определения дебита жидкости и дебита газа при закрытой линии отвода жидкости перекрывают линию отвода газа, определяют давление и фиксируют время перекрытия линии отвода газа, продолжают накапливание жидкости с повышением давления в измерительной емкости, одновременно или в любой последовательности открывают линии отвода жидкости и газа, определяют давление, фиксируют время открытия первой по очереди линии и определяют прирост газа в измерительной емкости, и определяют прирост жидкости в измерительной емкости за время ее работы с обеими перекрытыми линиями отвода жидкости и газа.The problem is solved in that when determining the production rate of the wells, including connecting the well for metering, separating the production of the well and accumulating fluid in the measuring tank with liquid and gas extraction lines, measuring temperature, fluid flow rate and gas flow rate, additionally connect to the group measuring devices of the well alternately, and to determine the fluid flow rate and gas flow rate with a closed liquid exhaust line, the gas exhaust line is closed, the pressure is determined and the time it takes to close the line from ode of gas, continue to accumulate liquid with increasing pressure in the measuring tank, at the same time or in any sequence, open the drainage lines of liquid and gas, determine the pressure, record the opening time of the first line in turn and determine the increase in gas in the measuring tank, and determine the increase in liquid in the measuring tank during her work with both blocked liquid and gas drainage lines.
Для пенистой нефти поступление продукции в емкость перед открытием первой по очереди линии отвода жидкости или газа приостанавливают до осаждения пены.For foamy oil, the production flow into the tank before the opening of the first in turn liquid or gas removal line is stopped until the foam settles.
Перекрытие линии отвода газа может совпадать с подключением скважины на замер.The overlap of the gas exhaust line may coincide with the connection of the well for measurement.
Изобретение поясняется чертежом, на котором дана схема устройства для измерения газового фактора продукции скважин (на чертеже схематически показана автоматизированная групповая замерная установка - АГЗУ).The invention is illustrated by the drawing, which shows a diagram of a device for measuring the gas factor of well production (the drawing schematically shows an automated group metering unit - AGZU).
Автоматизированная групповая замерная установка содержит переключатель 1 для поочередного подключения скважин по линии 2 к совмещенной с сепаратором измерительной емкости 3, снабженной манометром 4. Емкость 3 оборудована линией 5 отвода газа и линией 6 отвода жидкости. В линии 6 отвода жидкости установлены сливной клапан 7 и расходомер 8, а в линии 5 отвода газа установлены датчик температуры 9, газовая заслонка 10 и задвижка 11. Линии 5 и 6 через задвижку 12 подключены к сборному коллектору 13. В емкости 3 размещен связанный с газовой заслонкой 10 поплавок 14. Установка имеет автоматизированную систему управления 15, которая обеспечивает подключение скважин на замер, а датчиков давления, температуры, времени и расхода жидкости к блоку 16 для вычисления дебита.The automated group metering unit includes a switch 1 for connecting wells in turn through line 2 to a measuring tank 3 combined with a separator, equipped with a pressure gauge 4. The tank 3 is equipped with a gas exhaust line 5 and a liquid discharge line 6. A drain valve 7 and a flow meter 8 are installed in the liquid discharge line 6, and a temperature sensor 9, a gas damper 10 and a gate valve 11 are installed in the gas outlet line 5. Lines 5 and 6 are connected through a valve 12 to the collecting manifold 13. In the tank 3 there is connected gas shutter 10 float 14. The installation has an automated control system 15, which provides the connection of wells for measurement, and pressure sensors, temperature, time and fluid flow to block 16 to calculate the flow rate.
Принцип работы действующих замерных, в том числе автоматизированных устройств, заключается в следующем.The principle of operation of existing metering devices, including automated devices, is as follows.
Продукция скважин (газожидкостная система), поступающая на переключатель 1, по подводящей линии 2 подается в измерительную емкость 3, которая служит для разделения фаз. При закрытом клапане 7 жидкость накапливается в нижней части емкости 3 при линейном давлении Р1, которое регистрируется манометром 4. Выделившийся при давлении Р1 газ по линии 6 отвода газа через открытые задвижки 11 и 12 поступает в сборный коллектор 13. В процессе поступления продукции скважины в емкость 3 вместе с уровнем жидкости поднимается поплавок 14, который на определенном уровне жидкости закрывает газовую заслонку 10. При перекрытой линии 5 давление в емкости 3 поднимается до величины Р2 и открывает сливной клапан 7. Разгазированная в диапазоне давлений Р1-Р2 жидкость через расходомер 8 поступает в сборный коллектор 13. Уровень жидкости в емкости 3 снижается, заслонка 10 открывает сброс скопившегося газа в сборный коллектор 13. В течение времени вытеснения жидкости продолжается поступление газожидкостной системы в емкость и удаление газовой фазы. При снижении уровня жидкости до начального клапан 7 закрывается и переключатель 1 подключает к измерительной системе следующую скважину.The production of wells (gas-liquid system) entering the switch 1, along the supply line 2 is supplied to the measuring tank 3, which serves to separate the phases. When the valve 7 is closed, fluid accumulates in the lower part of the tank 3 at a linear pressure P 1 , which is recorded by a pressure gauge 4. The gas released at pressure P 1 through the gas exhaust line 6 through open valves 11 and 12 enters the collection manifold 13. During the production of the well together with the liquid level, a float 14 rises into the tank 3, which closes the gas shutter 10 at a certain liquid level. When the line 5 is closed, the pressure in the tank 3 rises to the value of Р 2 and opens the drain valve 7. Discharged in di in the pressure range P 1 -P 2, the liquid through the flow meter 8 enters the collection manifold 13. The liquid level in the tank 3 decreases, the shutter 10 opens the discharge of accumulated gas into the collection manifold 13. During the time of liquid displacement, the gas-liquid system continues to flow into the tank and the gas phase is removed . When the liquid level drops to the initial valve 7 closes and switch 1 connects the next well to the measuring system.
Автоматизированная система управления (АСУ) 15 обеспечивает своевременное подключение скважин к замерному устройству (измерительной емкости 3), а датчиков давления 4, температуры 9, времени и расходомера 8 к устройству 16 для вычисления дебита.Automated control system (ACS) 15 provides timely connection of wells to the measuring device (measuring tank 3), and pressure sensors 4, temperature 9, time and flow meter 8 to the device 16 for calculating the flow rate.
Нетрудно убедиться, что конструкция ГЗУ обеспечивает как измерение дебита жидкости, так и дебита газа.It is easy to verify that the design of the gas supply unit provides both a measurement of fluid flow rate and gas flow rate.
Примем:We accept:
V0 - объем ГЗУ, т.е. емкости 3 и газовой линии 5 до заслонки 10;V 0 is the volume of the memory, i.e. capacity 3 and gas line 5 to the valve 10;
V1 - объем емкости 3, занятый жидкостью при закрытии клапана 7 и подключении очередной скважины к ГЗУ;V 1 - the volume of the tank 3 occupied by the liquid when closing the valve 7 and connecting another well to the gas storage unit;
t1 - время накопления жидкости в сепараторе до закрытия заслонки 10;t 1 - the time of accumulation of fluid in the separator before closing the shutter 10;
t2 - время накопления жидкости в сепараторе до момента открытия сливного клапана 7;t 2 - the time of accumulation of fluid in the separator until the opening of the drain valve 7;
P1 и Р2 - давление в емкости 3 при подключении скважины и в момент открытия клапана 7 соответственно;P 1 and P 2 - pressure in the tank 3 when connecting the well and at the time of opening of the valve 7, respectively;
Т - температура жидкости;T is the temperature of the liquid;
t3 - полное время измерения дебита скважины;t 3 - the total time of measuring the flow rate of the well;
z - коэффициент неидеальности газа;z is the coefficient of non-ideal gas;
Q - объем жидкости, прошедший через расходомер 8 за время слива.Q is the volume of fluid passing through the flow meter 8 during the drain.
Объем жидкости Q1, поступивший в емкость до момента закрытия заслонки 10, определяется выражением:The volume of fluid Q 1 received in the tank until the shutter 10 is closed is determined by the expression:
Соответственно, объем газа Vг1 при давлении P1 равен:Accordingly, the volume of gas V g1 at a pressure P 1 is equal to:
Свободный объем Vг2, заполненный газом при давлении Р2, определяется выражением:The free volume V g2 filled with gas at a pressure of P 2 is determined by the expression:
Объем газа при нормальных условиях составит:The volume of gas under normal conditions will be:
Объем Vг2 представляет собой газ, находившийся в емкости при давлении Р1 в момент закрытия заслонки 10, и газ, выделившийся из нефти, поступившей в емкость за время t2-t1, когда заслонка была закрыта. Объем газа Vг, выделившийся из нефти, поступившей в емкость за время t2-t1, определяется выражением:Volume V g2 is the gas that was in the tank at a pressure of P 1 at the time of shutter 10 closure, and the gas released from the oil that entered the tank at a time t 2 -t 1 when the shutter was closed. The volume of gas V g released from the oil entering the tank during t 2 -t 1 is determined by the expression:
Следовательно, газовый фактор продукции скважины Гж при условиях работы ГЗУ определяется выражением:Therefore, the gas factor of the production of the GJ well under the conditions of the GZU operation is determined by the expression:
При известной обводненности k и остаточным газосодержанием нефти ΔГ в ГЗУ газовый фактор нефти равен:With a known water cut k and residual gas content of oil ΔГ in gas-oil separation, the gas oil factor is:
Таким образом, отличия и преимущества предложенного способа от аналогов и прототипа состоят в том, что исключается необходимость в газожидкостном и газовом расходомерах, а после измерения времени работы ГЗУ с закрытой заслонкой газовый фактор определяется по формуле (7).Thus, the differences and advantages of the proposed method from analogues and prototype consist in the fact that the need for gas-liquid and gas flow meters is eliminated, and after measuring the operating time of the gas storage unit with a closed shutter, the gas factor is determined by the formula (7).
Для повышения точности измерений при высокодебитных скважинах с большим содержанием газа, когда время работы ГЗУ в стандартном режиме при закрытой заслонке может достигать нескольких секунд, что приводит к росту погрешности в измерении газового фактора, регулировкой поплавка снижается уровень жидкости, при котором заслонка перекрывает газовую линию.To increase the accuracy of measurements in high-yield wells with a high gas content, when the operating time of the GZU in the standard mode with the shutter closed can reach several seconds, which leads to an increase in the error in measuring the gas factor, by adjusting the float, the liquid level at which the shutter closes the gas line is reduced.
Рост давления начинается до закрытия газовой линии за счет уменьшения проходного сечения, что приводит к погрешности в измерении газового фактора. Величина погрешности зависит от дебита и газосодержания продукции, а также от установленного давления срабатывания сливного клапана на открытие. Указанный недостаток устраняется установкой на газовой линии клапана вместо заслонки 10. Клапан закрывается при достижении установленного уровня жидкости в сепараторе (измерительной емкости 3). Одновременно с закрытием клапана включается отчет времени работы ГЗУ при закрытом клапане. При достижении давления Р2 открываются клапаны для сброса жидкости и газа. Прекращается отчет времени работы ГЗУ при закрытом клапане. Отчет времени изменения дебита жидкости продолжается до закрытия сливного клапана 7. На малодебитном фонде скважин с низким содержанием газа измерение дебета следует начать при закрытых клапанах 7 и 10. Клапан 7 открывается при достижении давления P2 одновременно с открытием клапана 10 на газовой линии 5.The increase in pressure begins before the gas line closes due to a decrease in the flow area, which leads to an error in the measurement of the gas factor. The magnitude of the error depends on the flow rate and gas content of the product, as well as on the set opening pressure of the drain valve. This drawback is eliminated by installing a valve in the gas line instead of the shutter 10. The valve closes when the set liquid level in the separator (measuring tank 3) is reached. Simultaneously with closing the valve, a report on the operating time of the gas supply unit with the valve closed is turned on. When pressure P 2 is reached, valves for venting liquid and gas open. The GZU operation time report is closed with the valve closed. The report of the time of change in the fluid flow rate continues until the drain valve 7 closes. On a low-flow fund of wells with a low gas content, the flow rate measurement should be started with valves 7 and 10 closed. Valve 7 opens when pressure P 2 is reached simultaneously with valve 10 on gas line 5 being opened.
Определенную сложность представляет измерение газового фактора и дебета скважин с пенистыми нефтями. Наличие пены приводит к занижению дебита и к завышению газового фактора. Для повышения надежности измерений, как и в прототипе, необходимо время на гашение пены, в течение которого газонефтяная система не должна поступать в емкость 3. Это достигается тем, что при достижении давления Р2 в емкости 3 при закрытых клапанах 7 и 10 прекращается отчет времени измерения дебета жидкости и газа, управляющее устройство 15 переключает переключатель 1 на нейтральную позицию, при которой все скважины работают напрямую в сборный коллектор, минуя измерительную емкость 3. По истечении установленного времени отстоя пены АСУ обеспечивает подключение переключателем 1 скважины на измерение дебита нефти и газа.A certain difficulty is the measurement of the gas factor and the debit of wells with foamy oils. The presence of foam leads to an underestimation of the flow rate and to an overestimation of the gas factor. To improve the reliability of the measurements, as in the prototype, it takes time to extinguish the foam, during which the gas-oil system should not enter the tank 3. This is achieved by the fact that when the pressure P 2 in the tank 3 is reached with the valves 7 and 10 closed, the time report measuring the debit of liquid and gas, the control device 15 switches the switch 1 to the neutral position, in which all the wells work directly in the collection manifold, bypassing the measuring tank 3. After the set time for the foam settling time, the ACS provides The switch 1 connects the well to measure oil and gas flow rates.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006119169/03A RU2325520C2 (en) | 2006-05-31 | 2006-05-31 | Method for determination of production rate of wells' production |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006119169/03A RU2325520C2 (en) | 2006-05-31 | 2006-05-31 | Method for determination of production rate of wells' production |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006119169A RU2006119169A (en) | 2007-12-20 |
RU2325520C2 true RU2325520C2 (en) | 2008-05-27 |
Family
ID=38916828
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006119169/03A RU2325520C2 (en) | 2006-05-31 | 2006-05-31 | Method for determination of production rate of wells' production |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2325520C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2459953C1 (en) * | 2010-12-22 | 2012-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Реагент" | Method for determination of gas flow rate and gas factor of wells product |
-
2006
- 2006-05-31 RU RU2006119169/03A patent/RU2325520C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2459953C1 (en) * | 2010-12-22 | 2012-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Реагент" | Method for determination of gas flow rate and gas factor of wells product |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2006119169A (en) | 2007-12-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9114332B1 (en) | Multiphase flow measurement apparatus utilizing phase separation | |
RU2504653C1 (en) | Method of defining oil associated gas and water discharge | |
CA2078029A1 (en) | System and method for flow control for high watercut oil production | |
RU2426877C1 (en) | Device for measurement of yield of gas and fluid of oil wells | |
RU2396427C2 (en) | Method for determination of water cuttings of oil well production "ohn++" | |
RU2299322C1 (en) | Method for oil and gas-condensate well production measurement in air-tight oil collection systems | |
RU2325520C2 (en) | Method for determination of production rate of wells' production | |
RU2661209C1 (en) | Method of the oil well oil, gas and water productions measurement | |
RU2552563C1 (en) | Portable metering station of extracted well liquid | |
RU2355883C2 (en) | Method of assessment of well yield | |
CN104763408A (en) | High-precision oil three-phase automatic metering device and metering method thereof | |
RU2664530C1 (en) | Device and method for measuring the flow rate of oil wells | |
RU155020U1 (en) | INSTALLATION FOR MEASURING THE DEBIT OF OIL WELL PRODUCTS | |
RU66779U1 (en) | INSTALLATION OF BOREHOLD ACCOUNTING OF HYDROCARBON PRODUCTS | |
RU2733954C1 (en) | Method of measuring production of oil well | |
RU2131027C1 (en) | Device for measuring production rate of oil wells | |
RU2220282C1 (en) | Process measuring production rate of oil wells in systems of sealed gathering and gear for its implementation | |
RU2340772C2 (en) | Method of evaluation of water cuttings of well production of oil wells "охн+" | |
RU108801U1 (en) | DEVICE FOR MEASURING OIL WELL DEBIT | |
RU168317U1 (en) | INSTALLATION FOR MEASURING OIL WELL PRODUCTS | |
RU2658699C1 (en) | Method of measuring the production of the oil well | |
RU2362013C1 (en) | Method for measuring yield of oil wells and facility for implementation of this method | |
RU2405935C2 (en) | Method for efficient measurement of liquid debit in oil or gas condensate well and device for its realisation | |
RU2299321C2 (en) | Method and device for oil and gas-condensate well production measurement in air-tight oil collection systems | |
RU2761074C1 (en) | Device and method for measuring oil well flow rate |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160601 |