RU2519236C1 - Method for determining parameters of oil-gas-water flow - Google Patents

Method for determining parameters of oil-gas-water flow Download PDF

Info

Publication number
RU2519236C1
RU2519236C1 RU2013101290/03A RU2013101290A RU2519236C1 RU 2519236 C1 RU2519236 C1 RU 2519236C1 RU 2013101290/03 A RU2013101290/03 A RU 2013101290/03A RU 2013101290 A RU2013101290 A RU 2013101290A RU 2519236 C1 RU2519236 C1 RU 2519236C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
oil
water
measuring cylinder
level
gas
Prior art date
Application number
RU2013101290/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Витальевич Котлов
Сергей Геннадьевич Никулин
Валерий Митрофанович Демьянов
Антон Александрович Кириченко
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Нефтесервисные технологии"
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 Общество с ограниченной ответственностью "Нефтесервисные технологии" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Нефтесервисные технологии"
Priority to RU2013101290/03A priority Critical patent/RU2519236C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2519236C1 publication Critical patent/RU2519236C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Measuring Volume Flow (AREA)
  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: method involves separation of oil-gas-water fluid contained in a measuring cylinder using chemical reagents for oil and water with gas emission, measurement of height of liquid column, hydrostatic pressure, emptying of the measuring cylinder, measuring current values of differential pressure and levels of oil-gas-water fluid, oil-water fluid, oil, calculation of oil and water density. At that, volume content of water is calculated by a mathematic formula, and weight content of water is calculated as difference between the value of differential pressure of water in the measuring cylinder and the value of differential pressure of oil-water fluid in the measuring cylinder.
EFFECT: increased measurement accuracy for determination of parameters of oil-gas-water mix.
1 dwg

Description

Изобретение относится к области нефтедобычи и может быть использовано для работы в составе измерительных установок и передачи данных о параметрах нефтегазоводяного потока в вычислительный блок измерительной установки для корректировки данных, участвующих в вычислении дебита продукции нефтяных скважин.The invention relates to the field of oil production and can be used to work as part of measuring installations and transmitting data on the parameters of the oil and gas stream to the computing unit of the measuring installation to adjust the data involved in calculating the production rate of oil wells.

Известен способ определения обводненности жидкости в продукции нефтяных скважин, заключающийся в том, что представительную пробу жидкости, содержащейся в вертикальном цилиндрическом сосуде, доводят отстоем, обработкой химреагентами и нагревом до состояния, по крайней мере, неполного расслоения на нефть и воду, измеряют высоту столба жидкости, гидростатическое давление, а затем в процессе опорожнения указанного вертикального сосуда производят непрерывные измерения гидростатического давления и высоты столба жидкости [RU 2396427 С2, МПК Е21В 47/10, G01N 3/36 (2006.01)]. Плотности воды и нефти в составе жидкости определяют как частное от деления разности максимального и текущего перепадов гидростатического давления и соответствующей разности высот столба жидкости в начале и конце опорожнения. Накапливают массив данных, строят графики зависимости. По выбранным значениям плотностей воды и нефти определяют массовую обводненность продукции скважины.A known method for determining the water cut of a liquid in the production of oil wells, which consists in the fact that a representative sample of the liquid contained in a vertical cylindrical vessel is adjusted by sedimentation, treatment with chemicals and heating to a state of at least incomplete separation into oil and water, and the height of the liquid column is measured , hydrostatic pressure, and then in the process of emptying the specified vertical vessel, continuous measurements of hydrostatic pressure and the height of the liquid column are made [RU 2396427 C2, IPC E21B 47/10, G01N 3/36 (2006.01)]. The density of water and oil in the composition of the liquid is determined as the quotient of the difference between the maximum and current drops in hydrostatic pressure and the corresponding difference in the heights of the liquid column at the beginning and end of the discharge. Accumulate an array of data, build dependency graphs. The selected values of the densities of water and oil determine the mass water cut of well production.

Однако известный способ не обеспечивает требуемую метрологическую точность измерений, так как погрешность межфазного уровнемера (микроволнового) зависит от правильного задания многих параметров (в частности, диэлектрической проницаемости), что усложняет настройку и значительно влияет на погрешность.However, the known method does not provide the required metrological accuracy of measurements, since the error of the interfacial level gauge (microwave) depends on the correct setting of many parameters (in particular, dielectric constant), which complicates the setup and significantly affects the error.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является разработка способа, обеспечивающего измерение параметров нефтегазоводяной смеси с учетом современных технологических требований.The problem to which the claimed technical solution is directed is to develop a method for measuring the parameters of an oil and water mixture, taking into account modern technological requirements.

При осуществлении заявляемого технического решения поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в повышении точности измерений параметров нефтегазоводяной смеси в системах герметизированного сбора.In the implementation of the proposed technical solution, the problem is solved by achieving a technical result, which consists in increasing the accuracy of measuring the parameters of the oil and water mixture in pressurized collection systems.

Указанный технический результат достигается тем, что способ для определения параметров нефтегазоводяного потока, содержащегося в измерительном цилиндре, оборудованном арматурной обвязкой и снабженном дифференциальными датчиками, датчиком избыточного давления, датчиком температуры и микроконтроллером, предусматривает предварительную установку в микроконтроллере необходимого значения уровня нефтегазоводяной смеси в измерительном цилиндре, процесс наполнения нефтегазоводяной смесью измерительного цилиндра, вычисление плотности нефтегазоводяной смеси в измерительном цилиндре по окончании роста перепада давления нижнего уровня, вычисление текущих значених уровней нефтегазоводяной смеси в измерительном цилиндре, сравнение вычисленных текущих значений уровней нефтегазоводяной смеси с заранее установленным, и при равенстве значений текущего уровня и заранее заданного прекращения подачи нефтегазоводяной смеси в измерительный цилиндр для выравнивания плотности нефтегазоводяной смеси по высоте измерительного цилиндра осуществляют перемешивание нефтегазоводяной смеси с одновременным процессом выхода пузырькового газа до нахождения в измерительном цилиндре нефтеводяной жидкости, далее осуществляют измерение значения перепадов давления датчиков нижнего и верхнего уровня и при равенстве указанных значений перепадов давления вычисляют плотность и уровень нефтеводяной жидкости, затем осуществляют подачу химреагента и перемешивание нефтеводяной жидкости для ее разделения на нефть и воду, при этом микроконтроллер вычисляет окончание роста и падение перепада датчиков давления нижнего и верхнего уровней, вычисляет и запоминает в памяти плотность воды и нефти в рабочих условиях, после чего осуществляют опорожнение содержимого измерительного цилиндра, микроконтроллером вычисляют плотность текущего уровня нефти и при равенстве этого значения с значением плотности нефти, измеренного в рабочих условиях, прекращают опорожнение измерительного цилиндра, в котором останется нефть в рабочих условиях, вычисляют уровень нефти в измерительном цилиндре, определяют уровень воды как разницу между уровнем нефтеводяной смеси и уровнем нефти, определяют значение перепада давления воды как разницу между значениями перепада давления воды в измерительном цилиндре и перепада давления нефти, при этом объемное содержание воды вычисляется по формуле:The specified technical result is achieved by the fact that the method for determining the parameters of the oil and gas stream contained in the measuring cylinder, equipped with reinforcing piping and equipped with differential sensors, an overpressure sensor, a temperature sensor and a microcontroller, provides for the preliminary installation in the microcontroller of the required level of the oil and water mixture in the measuring cylinder, the process of filling a measuring cylinder with an oil and water mixture, density calculation of the oil and water mixture in the measuring cylinder at the end of the increase in the pressure drop of the lower level, calculating the current values of the levels of the oil and water mixture in the measuring cylinder, comparing the calculated current values of the levels of the oil and water mixture with a predetermined one, and if the values of the current level and the predetermined stop supply of the oil and gas mixture to the measuring cylinder to equalize the density of the oil and water mixture along the height of the measuring cylinder, the oil and gas are mixed mixture with the simultaneous process of the exit of bubble gas until the oil-water liquid is in the measuring cylinder, then the pressure drops of the lower and upper level sensors are measured and, if the pressure drops are equal, the density and level of the oil-liquid are calculated, then the chemical is supplied and the oil-water is mixed for its separation into oil and water, while the microcontroller calculates the end of growth and the drop in the differential pressure sensors of the lower and at the highest levels, it calculates and remembers the density of water and oil under operating conditions, after which the contents of the measuring cylinder are emptied, the density of the current oil level is calculated by the microcontroller, and if this value is equal to the oil density measured under operating conditions, the emptying of the measuring cylinder is stopped, in which oil will remain under operating conditions, calculate the oil level in the measuring cylinder, determine the water level as the difference between the level of the oil-water mixture and the level oil, water pressure drop is determined as a difference value between the values of water pressure drop in the measuring cylinder and the differential oil pressure, wherein the volume content of water is calculated by the formula:

W o = Н в Н ж × 100 % ,

Figure 00000001
W o = N at N well × one hundred % ,
Figure 00000001

где: Нв - уровень воды в измерительном цилиндре, Нж - уровень водонефтяной жидкости в измерительном цилиндре, а массовое содержание воды вычисляют по формуле:where: Н в - water level in the measuring cylinder, Н ж - water-oil liquid level in the measuring cylinder, and the mass content of water is calculated by the formula:

W = d ρ в d ρ ж ,

Figure 00000002
W = d ρ at d ρ well ,
Figure 00000002

где: dρв - значение перепада давления воды в измерительном цилиндре;where: dρ in - the value of the differential pressure of water in the measuring cylinder;

ж - значение перепада давления нефтеводяной жидкости в измерительном цилиндре.W - the value of the differential pressure of the oil-liquid in the measuring cylinder.

Заявляемый способ имеет метрологическое преимущество, которое заключается в более точном определении параметров нефтегазоводяной смеси, благодаря применению дифференциальных датчиков давления по сравнению с межфазным уровнемером.The inventive method has a metrological advantage, which consists in a more accurate determination of the parameters of the oil and water mixture, due to the use of differential pressure sensors compared to the interphase level gauge.

Также погрешность межфазного уровнемера (микроволнового) зависит от правильного задания многих параметров (в частности, диэлектрической проницаемости), что усложняет настройку и значительно влияет на погрешность. С использованием дифференциальных датчиков давления можно измерять как минимальный, так и максимальный уровень с одинаковой минимальной погрешностью (что обеспечивает компактность устройства), а у межфазного уровнемера погрешность зависит от высоты (удовлетворительная погрешность возникает от 2 метров высоты и выше).Also, the error of the interphase level meter (microwave) depends on the correct setting of many parameters (in particular, the dielectric constant), which complicates the setup and significantly affects the error. Using differential pressure sensors, it is possible to measure both the minimum and maximum levels with the same minimum error (which ensures the compactness of the device), and for an interphase level gauge the error depends on the height (a satisfactory error occurs from 2 meters of height and above).

На чертеже представлена общая схема для определения параметров нефтегазоводяного потока. Цифрами обозначено: 1 - патрубок, 2 - входная линия, 3 - микроконтроллер, 4 - электромагнитный клапан входной линии 2, 5 - дроссель входной линии 2, 7 - измерительный цилиндр, 8 - поверхность в виде полусферы, установленная вверху измерительного цилиндра 7, 9 - датчик перепада давления, 10 - электромагнитный клапан выходной линии, 11 - дифференциальный датчик давления нижнего 11 уровня, 12 - патрубок, 13 - дозатор подачи химреагента, 14 - насос, 15 - датчик избыточного давления, 16 - дроссель выходной линии 17, 18 - патрубок, 19 - линия (трубопровод), соединяющая верхнюю часть измерительного цилиндра 7 с нижней частью, 20 - дифференциальный датчик давления верхнего уровня, 21 - трубопровод подачи химреагента, 25 - датчик температуры.The drawing shows a General scheme for determining the parameters of oil and gas flow. The numbers indicate: 1 - nozzle, 2 - input line, 3 - microcontroller, 4 - input line solenoid valve 2, 5 - input line choke 2, 7 - measuring cylinder, 8 - hemisphere surface mounted at the top of the measuring cylinder 7, 9 - differential pressure sensor, 10 - output line solenoid valve, 11 - differential pressure sensor of the lower 11 level, 12 - pipe, 13 - chemical agent dispenser, 14 - pump, 15 - overpressure sensor, 16 - output line choke 17, 18 - pipe, 19 - line (pipeline) connecting the upper part be measuring the cylinder 7 with the lower part, 20 - upper level of the differential pressure sensor 21 - chemical agent supply pipe, 25 - temperature sensor.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

По команде "пуск" микроконтроллера 3 открывается клапан электромагнитный 4, при этом клапан электромагнитный 10 закрыт. Нефтегазоводяная смесь от пробоотборника по трубопроводу, соединенному с патрубком 1, по входной линии 2 через клапан электромагнитный 4 через дроссель 5 по подающей линии 6 поступает на поверхность полусферы 8, растекается по ней и стекает вниз по стенкам измерительного цилиндра 7. Это приводит к уменьшению помех, при измерении перепада давления датчиками 9, 11, 20 в процессе наполнения. Дроссель 5 служит для ручной установки скорости наполнения измерительного цилиндра 7 нефтегазоводяной смесью. Патрубок 12 измерительного цилиндра 7 соединен трубопроводом с сепаратором измерительной установки для выравнивания избыточного давления между измерительным цилиндром 7 и сепаратором измерительной установки.The command "start" of the microcontroller 3 opens the electromagnetic valve 4, while the electromagnetic valve 10 is closed. The oil-gas-water mixture from the sampler through a pipe connected to the pipe 1, through the inlet line 2 through the electromagnetic valve 4 through the throttle 5 through the supply line 6 enters the surface of the hemisphere 8, spreads along it and flows down the walls of the measuring cylinder 7. This reduces the interference , when measuring the differential pressure sensors 9, 11, 20 during the filling process. The throttle 5 is used to manually set the filling speed of the measuring cylinder 7 oil-gas mixture. The pipe 12 of the measuring cylinder 7 is connected by a pipe to the separator of the measuring installation to equalize the excess pressure between the measuring cylinder 7 and the separator of the measuring installation.

Рост уровня в измерительном цилиндре 7 приводит к росту перепада давления датчика 11. Когда уровень нефтегазоводяной смеси в измерительном цилиндре 7 достигает уровня Н2, рост перепада давления датчика 11 прекращается. Микроконтроллер 3 вычисляет окончание роста перепада давления и вычисляет плотность нефтегазоводяной смеси ρс в измерительном цилиндре 7 по формуле (1):An increase in the level in the measuring cylinder 7 leads to an increase in the differential pressure of the sensor 11. When the level of the oil and water mixture in the measuring cylinder 7 reaches the level of H 2 , the increase in the differential pressure of the sensor 11 stops. The microcontroller 3 calculates the end of the growth of the differential pressure and calculates the density of the oil-water mixture ρ s in the measuring cylinder 7 by the formula (1):

ρ с = d ρ 2 g H 2 ,

Figure 00000003
ρ from = d ρ 2 g H 2 ,
Figure 00000003

где:Where:

ρс - плотность нефтегазоводной смеси в измерительном цилиндре 7;ρ with the density of the oil and gas mixture in the measuring cylinder 7;

2 - перепад давления датчика 11 уровня Н2 в измерительном цилиндре 7;2 - pressure drop of the sensor level 11 H 2 in the measuring cylinder 7;

g - ускорение свободного падения;g is the acceleration of gravity;

Н2 - уровень нефтегазоводной смеси в измерительном цилиндре 7. По окончании измерения плотности нефтегазоводной смеси ρс, вычисленной по формуле (1), микроконтроллер 3 вычисляет текущие значение уровней Н1,2…n нефтегазоводяной смеси в измерительном цилиндре 7 по формуле (2):Н 2 is the level of the oil and gas mixture in the measuring cylinder 7. Upon completion of the measurement of the density of the oil and gas mixture ρ s calculated by the formula (1), the microcontroller 3 calculates the current value of the levels of H 1 , 2 ... n oil and gas mixture in the measuring cylinder 7 by the formula (2) :

H 1,2 n = d ρ 1,2 n g ρ c ,

Figure 00000004
H 1,2 ... n = d ρ 1,2 ... n g ρ c ,
Figure 00000004

где:Where:

H1,2…n - текущие значения уровней нефтегазоводяной смеси в измерительном цилиндре 7;H 1,2 ... n - the current values of the levels of oil and gas mixture in the measuring cylinder 7;

1,2…n - перепады давления датчика 9 уровней H1,2…n в измерительном цилиндре 7;1 , 2 ... n - pressure drops of the sensor 9 levels H 1 , 2 ... n in the measuring cylinder 7;

g - ускорение свободного падения;g is the acceleration of gravity;

ρс - плотность нефтегазоводной смеси в измерительном цилиндре 7, вычисленная по формуле (1).ρс is the density of the oil and gas mixture in the measuring cylinder 7, calculated by the formula (1).

В микроконтроллере 3 предварительно устанавливается необходимое значение уровня Нn* и сравнивается с текущими значениями уровней H1,2…n нефтегазоводяной смеси, вычисляемых по формуле (2). Когда значение уровней Нn* и Нn будут равны, по команде микроконтроллера 3 закроется клапан электромагнитный 4, который прекратит подачу нефтегазоводяной смеси в измерительный цилиндр 7.In the microcontroller 3, the necessary value of the level H n * is pre-set and compared with the current values of the levels H 1 , 2 ... n of the oil and water mixture calculated by the formula (2). When the values of the levels of H n * and H n are equal, at the command of the microcontroller 3, the electromagnetic valve 4 closes, which will stop the flow of oil and gas mixture into the measuring cylinder 7.

Ввиду того что плотность нефтегазоводяной смеси по высоте измерительного цилиндра 7 различна, то при вычислении уровня по формуле (2) возникает ошибка. Для уменьшения ошибки вычисления уровня Нn нефтегазоводяной смеси необходимо, чтобы плотность нефтегазоводяной смеси по высоте измерительного цилиндра 7 была одинаковой.Due to the fact that the density of the oil and water mixture along the height of the measuring cylinder 7 is different, an error occurs when calculating the level by formula (2). To reduce the error in calculating the level of H n oil and gas mixture, it is necessary that the density of the oil and water mixture along the height of the measuring cylinder 7 is the same.

Для выравнивания плотности нефтегазоводяной смеси по высоте измерительного цилиндра 7 по команде микроконтроллера 3 включается насос 14, который перекачивает нефтегазоводяную смесь по линии 19 из верхней части измерительного цилиндра 7 в нижнюю часть. В результате этого происходит перемешивание нефтегазоводяной смеси в измерительном цилиндре 7.To equalize the density of the oil and water mixture along the height of the measuring cylinder 7, the pump 14 is turned on by the command of the microcontroller 3, which pumps the oil and gas and water mixture along line 19 from the upper part of the measuring cylinder 7 to the lower part. As a result of this, the oil-gas mixture is mixed in the measuring cylinder 7.

Перемешивание ускоряет процесс выхода пузырькового газа из нефтегазоводяной смеси, и после его выхода в измерительном цилиндре 7 остается нефтеводяная жидкость.Mixing accelerates the process of exit of bubble gas from the oil and gas mixture, and after its release in the measuring cylinder 7 remains oil-water liquid.

После перемешивания (время перемешивания устанавливается в микроконтроллере 3) по команде микроконтроллера 3 насос 14 останавливается и нефтеводяная жидкость проверяется на однородность плотности по высоте измерительного цилиндра 7.After mixing (the mixing time is set in the microcontroller 3), by the command of the microcontroller 3, the pump 14 is stopped and the oil-water liquid is checked for density uniformity along the height of the measuring cylinder 7.

Для этого измеряются значения перепадов давления датчиков 11 и 20, и если эти значения перепадов давления равны, то вычисляется плотность жидкости ρж, если - нет, процесс перемешивания необходимо продолжать дальше, до тех пор пока значения перепадов давлений датчиков 11 и 20 будут равны. Плотность нефтеводяной однородной жидкости ρж вычисляется по формуле (3):To do this, measured values of the sensors pressure drops 11 and 20, and if the value of the differential pressure are then calculated liquid density ρ Well, if - no, the mixing process needs to continue on, until the value of the sensor pressure drops 11 and 20 are equal. The density of the oil-water homogeneous liquid ρ W is calculated by the formula (3):

ρ = ж d ρ 2 ж g H 2 ж ,

Figure 00000005
ρ = well d ρ 2 well g H 2 well ,
Figure 00000005

где:Where:

ρж - плотность нефтеводяной однородной жидкости в измерительном цилиндре 7;ρ W - the density of the oil-water homogeneous liquid in the measuring cylinder 7;

- перепад давления датчика 11 уровня H2 жидкости в измерительном цилиндре 7;2zh - pressure drop of the sensor 11 of the level of H 2 liquid in the measuring cylinder 7;

g - ускорение свободного падения;g is the acceleration of gravity;

H2 - уровень жидкости в измерительном цилиндре 7.H 2 - liquid level in the measuring cylinder 7.

После вычисления плотности нефтеводяной однородной жидкости ρж микроконтроллер 3 вычисляет уточненный уровень жидкости Н по формуле (4):After calculating the density of the oil-water homogeneous liquid ρ W, the microcontroller 3 calculates the updated liquid level H nzh by the formula (4):

H n ж = d ρ n ж g ρ ж ,

Figure 00000006
H n well = d ρ n well g ρ well ,
Figure 00000006

где:Where:

Н - уровень нефтеводяной однородной жидкости в измерительном цилиндре 7;N nzh - level of oil-water homogeneous liquid in the measuring cylinder 7;

- перепад давления датчика 9 уровня Н в измерительном цилиндре 7; - pressure drop of the level 9 sensor Н in the measuring cylinder 7;

g - ускорение свободного падения;g is the acceleration of gravity;

ρж - плотность нефтеводяной однородной жидкости в измерительном цилиндре 7, вычисленная по формуле (3).ρ W - the density of the oil-water homogeneous liquid in the measuring cylinder 7, calculated by the formula (3).

После вычисления уточненного уровня по команде микроконтроллера включается устройство 13 дозирования химреагента и по трубопроводу 21 происходит подача дозы химреагента в измерительный цилиндр 7.After calculating the adjusted level at the command of the microcontroller, the chemical dosing device 13 is turned on and a dose of the chemical is supplied to the measuring cylinder 7 through the pipe 21.

Для уменьшения времени разделения нефтеводяной жидкости на нефть и воду ее необходимо перемешать. Для этого по команде микроконтроллера 3 включается насос 14, и происходит перемешивание нефтеводяной жидкости (время перемешивания устанавливается в микроконтроллере 3).To reduce the time of separation of the oil-water liquid into oil and water, it must be mixed. For this, at the command of the microcontroller 3, the pump 14 is turned on, and the oil-water liquid is mixed (the mixing time is set in the microcontroller 3).

Дальнейшее нахождения перемешанной нефтеводяной жидкости с химреагентом в измерительном цилиндре 7 приведет к разделению жидкости на нефть и воду. Это разделение будет происходить постепенно, вода будет скапливаться внизу измерительного цилиндра 7, а нефть - поверх воды.The further presence of the mixed oil-water liquid with a chemical in the measuring cylinder 7 will lead to the separation of the liquid into oil and water. This separation will occur gradually, water will accumulate at the bottom of the measuring cylinder 7, and oil - on top of the water.

Замещение водонефтяной жидкости водой привет к росту величины перепада давления датчика 11, а замещение водонефтяной жидкости нефтью приведет к постепенному падению величины перепада давления датчика 20, и, когда разделение жидкости закончится, закончится рост перепада давления датчиков 11, 20.Substitution of the oil-water liquid with water will lead to an increase in the pressure drop of the sensor 11, and the replacement of the oil-water liquid with oil will lead to a gradual drop in the pressure drop of the sensor 20, and when the liquid separation ends, the pressure drop of the sensors 11, 20 will end.

Микроконтроллер 3 вычисляет окончание роста и падение перепада датчиков давления 11, 20, вычисляет и запоминает в памяти плотность воды в рабочих условиях ρв при значении температуры T1 датчика 25 и избыточного давления P1 датчика 15.The microcontroller 3 calculates the end of the rise and fall of the differential pressure sensors 11, 20, calculates and stores in memory the density of water under operating conditions ρ in when the temperature T1 of the sensor 25 and gauge pressure P1 of the sensor 15.

Плотность воды в рабочих условиях вычисляется по формуле (5):The density of water under operating conditions is calculated by the formula (5):

ρ = в d ρ 2 в g H 2 в ,

Figure 00000007
ρ = at d ρ 2 at g H 2 at ,
Figure 00000007

где:Where:

ρв - плотность воды в рабочих условиях в измерительном цилиндре 7;ρ in - the density of water under operating conditions in the measuring cylinder 7;

- перепад давления дифференциального датчика 11 уровня Н в измерительном цилиндре 7;2c - differential pressure of the differential sensor 11 level H 2B in the measuring cylinder 7;

g - ускорение свободного падения;g is the acceleration of gravity;

Н - уровень воды в измерительном цилиндре 7. После вычисления плотности воды микроконтроллер 3 вычисляет и запоминает плотность нефти в рабочих условиях по формуле (6):H 2B is the water level in the measuring cylinder 7. After calculating the density of water, the microcontroller 3 calculates and stores the density of oil under operating conditions according to the formula (6):

ρ = н d ρ 2 н g H 2 н ,

Figure 00000008
ρ = n d ρ 2 n g H 2 n ,
Figure 00000008

где: ρн - плотность нефти в рабочих условиях в измерительном цилиндре 7;where: ρ n - oil density under operating conditions in the measuring cylinder 7;

- перепад давления дифференциального датчика 20 уровня Н в измерительном цилиндре 7;3n - differential pressure of the differential sensor 20 level N 3n in the measuring cylinder 7;

g - ускорение свободного падения;g is the acceleration of gravity;

Н - уровень нефти в измерительном цилиндре 7.H 3n - oil level in the measuring cylinder 7.

После вычисления плотности нефти и воды в рабочих условиях по команде микроконтроллера 3 открывается клапан электромагнитный 10, и содержимое измерительного цилиндра 7 через клапан электромагнитный 10, дроссель 16 по выходной линии 17 через патрубок 18 поступает в трубопровод, который соединен с контроллером измерительной установки.After calculating the density of oil and water under operating conditions, at the command of the microcontroller 3, the solenoid valve 10 opens, and the contents of the measuring cylinder 7 through the solenoid valve 10, the throttle 16 through the outlet line 17 through the pipe 18 enters the pipeline, which is connected to the controller of the measuring unit.

Дроссель 16 служит для ручной установки скорости опорожнения содержимого измерительного цилиндра 7. Уровень нефтеводяной однородной жидкости, вычисленной по формуле (4), будет уменьшаться, также будет уменьшаться уровень воды Нв. Микроконтроллер 3 будет постоянно вычислять плотность уровня H2 по формуле (7):The throttle 16 is used to manually set the speed of the emptying the contents of the measuring cylinder 7. The level of homogeneous oil-water liquid calculated by the formula (4) will decrease, and the water level N c will also decrease. The microcontroller 3 will constantly calculate the density of the level of H 2 according to the formula (7):

ρ = d ρ 2 g H 2 .

Figure 00000009
ρ = d ρ 2 g H 2 .
Figure 00000009

В памяти микроконтроллера уже есть значения плотности нефти ρн в рабочих условиях, вычисленной по формуле (6). Это значение плотности ρн сравнивается с текущими значениями плотности, вычисляемыми по формуле (7). Когда эти значения плотностей будут равны, микроконтроллер 3 закроет клапан электромагнитный 10, и в измерительном цилиндре 7 останется нефть в рабочих условиях.In the memory of the microcontroller there are already oil density values ρ n under operating conditions calculated by the formula (6). This density value ρ n is compared with the current density values calculated by the formula (7). When these densities are equal, the microcontroller 3 will close the solenoid valve 10, and oil will remain in the measuring cylinder 7 under operating conditions.

Микроконтроллер 3 вычисляет уровень нефти в измерительном цилиндре 7 по формуле: (8)The microcontroller 3 calculates the oil level in the measuring cylinder 7 according to the formula: (8)

H н = d ρ н g ρ н ,

Figure 00000010
H n = d ρ n g ρ n ,
Figure 00000010

где:Where:

Нн - уровень нефти в измерительном цилиндре 7 после слива воды;N n - the oil level in the measuring cylinder 7 after draining the water;

ρн - плотность нефти в рабочих условиях в измерительном цилиндре 7 после слива воды;ρ n - oil density under operating conditions in the measuring cylinder 7 after draining the water;

н - перепад давления дифференциального датчика 11 уровня Н2 в измерительном цилиндре 7 после слива воды;n - differential pressure of the differential sensor 11 level H 2 in the measuring cylinder 7 after draining the water;

g - ускорения свободного падения.g - gravitational acceleration.

Уровень воды в измерительном цилиндре 7 вычисляется по формуле (9):The water level in the measuring cylinder 7 is calculated by the formula (9):

Нвж - Нн,N in = N W - N n ,

где:Where:

Нв - уровень воды в измерительном цилиндре 7;N in - the water level in the measuring cylinder 7;

Нж - уровень жидкости, вычисленной по формуле (4);N W - liquid level calculated by the formula (4);

Нн - уровень нефти, вычисленной по формуле (8).N n - oil level calculated by the formula (8).

Объемное содержание воды вычисляется по формуле (10):The volumetric water content is calculated by the formula (10):

W o = Н в Н ж × 100 % ,

Figure 00000011
W o = N at N well × one hundred % ,
Figure 00000011

где:Where:

Wo - объемное содержание воды жидкости в измерительном цилиндре 7;W o - volumetric water content of the liquid in the measuring cylinder 7;

Нв - уровень воды в измерительном цилиндре 7, вычисленной по формуле (9);N in - the water level in the measuring cylinder 7, calculated by the formula (9);

Нж - уровень жидкости в измерительном цилиндре 7, вычисленной по формуле (4).N W - liquid level in the measuring cylinder 7, calculated by the formula (4).

Значение перепада давления воды в измерительном цилиндре 7 вычисляется по формуле (11):The value of the differential pressure of water in the measuring cylinder 7 is calculated by the formula (11):

d ρ = в d ρ ж d ρ , н

Figure 00000012
d ρ = at d ρ - well d ρ , n
Figure 00000012

где:Where:

в - значение перепада давления воды в измерительном цилиндре 7;in - the value of the differential pressure of water in the measuring cylinder 7;

ж - значение перепада давления жидкости датчика 9 уровня Нж в измерительном цилиндре 7 (из формулы (4));W - the value of the differential pressure of the liquid of the sensor 9 level N W in the measuring cylinder 7 (from formula (4));

н - значение перепада давления датчика 11 уровня Н2 в измерительном цилиндре 7 после слива воды (из формулы (8)).n - the pressure drop of the sensor level 11 H 2 in the measuring cylinder 7 after draining the water (from formula (8)).

Массовое содержание воды вычисляется по формуле (12):The mass content of water is calculated by the formula (12):

W = d ρ в d ρ ж .

Figure 00000013
W = d ρ at d ρ well .
Figure 00000013

Таким образом, предлагаемая полезная модель позволяет осуществить определение параметров нефтегазоводянрго потока.Thus, the proposed utility model allows determining the parameters of the oil and gas and water flow.

Claims (1)

Способ для определения параметров нефтегазоводяного потока, включающий разделение содержащейся в измерительном цилиндре нефтегазоводяной жидкости с использованием химреагентов на нефть и воду с выходом газа, измерение высоты столба жидкости, гидростатического давления, опорожнение измерительного цилиндра, измерение текущих значений перепадов давлений и уровней нефтегазоводяной жидкости, нефтеводяной жидкости, нефти, вычисление плотности нефти, воды и определение объемного содержания воды, при этом объемное содержание воды вычисляют по формуле:
W о = H В H ж × 100% ,
Figure 00000014

где: Нв - уровень воды в измерительном цилиндре, Нж - уровень водонефтяной жидкости в измерительном цилиндре, а массовое содержание воды вычисляют по формуле:
W = В ж ,
Figure 00000015

где: dρв - значение перепада давления воды в измерительном цилиндре, dρж - значение перепада давления нефтеводяной жидкости в измерительном цилиндре.
A method for determining the parameters of an oil and water stream, including separating the oil and gas liquid contained in the measuring cylinder using chemicals for oil and water with a gas outlet, measuring the height of the liquid column, hydrostatic pressure, emptying the measuring cylinder, measuring the current values of the pressure drops and levels of the oil and gas liquid, oil-liquid liquid , oil, calculating the density of oil, water and determining the volumetric water content, while the volumetric water content according to the formula:
W about = H AT H well × one hundred% ,
Figure 00000014

where: Н в - water level in the measuring cylinder, Н ж - water-oil liquid level in the measuring cylinder, and the mass content of water is calculated by the formula:
W = AT well ,
Figure 00000015

where: dρ in - the value of the differential pressure of water in the measuring cylinder, dρ w - the value of the differential pressure of the oil-water liquid in the measuring cylinder.
RU2013101290/03A 2013-01-10 2013-01-10 Method for determining parameters of oil-gas-water flow RU2519236C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013101290/03A RU2519236C1 (en) 2013-01-10 2013-01-10 Method for determining parameters of oil-gas-water flow

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013101290/03A RU2519236C1 (en) 2013-01-10 2013-01-10 Method for determining parameters of oil-gas-water flow

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2519236C1 true RU2519236C1 (en) 2014-06-10

Family

ID=51216644

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013101290/03A RU2519236C1 (en) 2013-01-10 2013-01-10 Method for determining parameters of oil-gas-water flow

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2519236C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2620702C1 (en) * 2015-12-29 2017-05-29 Публичное Акционерное Общество "Нефтеавтоматика" Method of determining the formation water share in the production of oil wells
CN107905779A (en) * 2017-11-21 2018-04-13 大庆宝合石油科技有限公司 Split-phase flow control formula oil well three-phase flow on-line metering device and method
RU2779533C1 (en) * 2021-07-06 2022-09-08 Мурад Давлетович Валеев Method for measuring the content of reservoir water in the products of a petroleum borehole

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1553661A1 (en) * 1988-04-20 1990-03-30 Октябрьский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского И Проектно-Конструкторского Института Комплексной Автоматизации Нефтяной И Газовой Промышленности Device for measuring yield of oil wells
US5535632A (en) * 1993-10-05 1996-07-16 Atlantic Richfield Company Systems and methods for measuring flow rates and densities of the components of oil, water and gas mixtures
RU2225507C1 (en) * 2002-07-08 2004-03-10 Александров Гелий Федорович Device for measuring water percentage in oil in wells
RU2340772C2 (en) * 2006-09-21 2008-12-10 Открытое акционерное общество "Нефтемаш" Method of evaluation of water cuttings of well production of oil wells "охн+"
RU2396427C2 (en) * 2008-06-10 2010-08-10 Открытое акционерное общество "Нефтемаш" Method for determination of water cuttings of oil well production "ohn++"

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1553661A1 (en) * 1988-04-20 1990-03-30 Октябрьский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского И Проектно-Конструкторского Института Комплексной Автоматизации Нефтяной И Газовой Промышленности Device for measuring yield of oil wells
US5535632A (en) * 1993-10-05 1996-07-16 Atlantic Richfield Company Systems and methods for measuring flow rates and densities of the components of oil, water and gas mixtures
RU2225507C1 (en) * 2002-07-08 2004-03-10 Александров Гелий Федорович Device for measuring water percentage in oil in wells
RU2340772C2 (en) * 2006-09-21 2008-12-10 Открытое акционерное общество "Нефтемаш" Method of evaluation of water cuttings of well production of oil wells "охн+"
RU2396427C2 (en) * 2008-06-10 2010-08-10 Открытое акционерное общество "Нефтемаш" Method for determination of water cuttings of oil well production "ohn++"

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2620702C1 (en) * 2015-12-29 2017-05-29 Публичное Акционерное Общество "Нефтеавтоматика" Method of determining the formation water share in the production of oil wells
CN107905779A (en) * 2017-11-21 2018-04-13 大庆宝合石油科技有限公司 Split-phase flow control formula oil well three-phase flow on-line metering device and method
CN107905779B (en) * 2017-11-21 2021-04-27 大庆宝合石油科技有限公司 Online metering device and method for three-phase flow of split-phase flow control type oil well
RU2795509C2 (en) * 2021-02-12 2023-05-04 Акционерное Общество "Озна-Измерительные Системы" Method for improving the reliability of the results of cyclic determination of the water content of produced oil
RU2779533C1 (en) * 2021-07-06 2022-09-08 Мурад Давлетович Валеев Method for measuring the content of reservoir water in the products of a petroleum borehole

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101223462B1 (en) Apparatus for measuring relative permeability of core having measuring unit of saturation fraction in core and method for measuring relative permeability of core using the same
US20040100858A1 (en) Fluid mixing system
US7966892B1 (en) In line sampler separator
RU2299322C1 (en) Method for oil and gas-condensate well production measurement in air-tight oil collection systems
US20230093403A1 (en) Method and system for separating and analyzing multiphase immiscible fluid mixtures
RU2519236C1 (en) Method for determining parameters of oil-gas-water flow
RU2582486C1 (en) Method of determining flow characteristics of hydraulic circuit and device therefor
EP1020713B1 (en) Method and system for determining biphase flow rate
RU2386811C1 (en) Adaptive method of definition of residual (free) gas content at group gage units
CN107782388A (en) A kind of novel three-phase metering device
RU2541991C1 (en) Method of measuring well flow rate of oil well products and device to this end
RU2236584C1 (en) Method and device for measuring oil debit
RU2629787C2 (en) Oil well separated gaging device by oil, gas and water
RU155020U1 (en) INSTALLATION FOR MEASURING THE DEBIT OF OIL WELL PRODUCTS
US3186808A (en) Device for dosing reagents in automatic analyzers or other intermittently operating chemical apparatus
RU129554U1 (en) DEVICE FOR DETERMINING OIL AND GAS-WATER FLOW PARAMETERS
RU2733954C1 (en) Method of measuring production of oil well
RU108801U1 (en) DEVICE FOR MEASURING OIL WELL DEBIT
RU2340772C2 (en) Method of evaluation of water cuttings of well production of oil wells "охн+"
RU158561U1 (en) DEVICE FOR DETERMINING PHASE PERMEABILITY
RU59715U1 (en) OIL, GAS AND WATER WELL PRODUCT METER
RU2704037C1 (en) Reagent dosing unit to pipeline
CN109403951B (en) Three-phase metering integrated device for oil well
RU2647539C1 (en) Method of measuring the debit of oil well production
RU2341776C1 (en) Device for continuous determination of flow parameters of gassy fluids

Legal Events

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

Effective date: 20160111