RU2681738C1 - Optimization system of work of oil and gas wells group - Google Patents

Optimization system of work of oil and gas wells group Download PDF

Info

Publication number
RU2681738C1
RU2681738C1 RU2017146953A RU2017146953A RU2681738C1 RU 2681738 C1 RU2681738 C1 RU 2681738C1 RU 2017146953 A RU2017146953 A RU 2017146953A RU 2017146953 A RU2017146953 A RU 2017146953A RU 2681738 C1 RU2681738 C1 RU 2681738C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
oil
pipeline
well
wells
output
Prior art date
Application number
RU2017146953A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Рустем Султанхамитович Кашаев
Олег Владимирович Козелков
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВО "КГЭУ")
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВО "КГЭУ") filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВО "КГЭУ")
Priority to RU2017146953A priority Critical patent/RU2681738C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2681738C1 publication Critical patent/RU2681738C1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00Survey of boreholes or wells
    • E21B47/10Locating fluid leaks, intrusions or movements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry.SUBSTANCE: invention relates to the oil industry, in particular to the field of control parameters of the well fluid (WF) in the system of optimization of the group of wells by controlling the installations of electric centrifugal pumps (ECPs) on the oil and gas well cluster according to the operating conditions of the well and the parameters of the WF. This system contains a wellhead module (WM) installed on the discharge pipeline of each well, which is made in the form of a pipeline segment with connecting flanges, a device for measuring the component composition of the WF. Output of each WM is connected by a pipeline to the input of a fluid flow switch that connects it either to the input of a group metering unit (GMU) or to an outlet collective pipeline. In this case, the electric motor of each WM is connected to the general control unit of the system, which, in turn, is connected to the switch by control tires. At the same time, the wells are connected to wellhead modules installed on the discharge pipeline of each well with movable nozzles, driven by electric motors and connected to the inlet nozzles of a circular flow switch, the outlet of which is connected to the inlet of the sensor of a flow-through protonic magnetic resonance analyzer (PMRA) with an inductor, a quarter wave line connected to the transmitter and receiver PMRA, the output of which is connected to a control unit connected to voltage and frequency converters (VFC), the outputs of which are connected by power buses to submersible electric motors in installations of centrifugal pumps of oil and gas wells.EFFECT: technical result consists in expanding the functionality of the inventive system.3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к области контроля параметров скважинной жидкости (СКЖ) в системе оптимизации работы группы скважин путем управления установками электроцентробежных насосов (УЭЦН) на кусте нефтегазовых скважин по данным условий эксплуатации скважины и параметров СКЖ по ГОСТ Р 8.615-2005 ГСИ. Измерения количества извлекаемой из недр нефти и нефтяного газа (Приказ Минэнерго №69 от 31.03.2005).The invention relates to the oil industry, in particular to the field of monitoring parameters of a borehole fluid (SCF) in a system for optimizing the operation of a group of wells by controlling the installation of electric centrifugal pumps (ESP) on a cluster of oil and gas wells according to the operating conditions of the well and parameters of the drilling fluid in accordance with GOST R 8.615-2005 GSI . Measurement of the amount of oil and gas extracted from the bowels (Order of the Ministry of Energy No. 69 dated 03/31/2005).

Известна система контроля технологических режимов группы нефтегазовых скважин по патенту RU 2168011, кл. Е21В 47/10, Е21В 43/34, от 27.05.2001 г., содержащая переключатель скважин, входной трубопровод, связывающий переключатель с сепаратором гравитационного типа, предназначенным для отделения газа, трубопроводы для отвода газа и жидкости из сепаратора. На жидкостной линии установлен массовый расходомер кориолисового типа для измерения расхода и плотности водонефтяной эмульсии, а также устройство для непрерывного измерения содержания воды в эмульсии - емкостной, микроволновый, инфракрасный или радиочастотный влагомер. Известная система позволяет осуществлять удаленный мониторинг группы скважин месторождения при меньших затратах, чем предыдущий, поскольку одно замерное устройство находится в совместном пользовании группы скважин.A known control system of technological modes of a group of oil and gas wells according to patent RU 2168011, class. Е21В 47/10, Е21В 43/34, dated May 27, 2001, comprising a switch for wells, an inlet pipe, a connecting switch to a gravity-type separator for separating gas, and pipelines for discharging gas and liquid from the separator. A Coriolis-type mass flowmeter is installed on the liquid line to measure the flow rate and density of the oil-water emulsion, as well as a device for continuously measuring the water content in the emulsion — a capacitive, microwave, infrared, or radio frequency moisture meter. The known system allows remote monitoring of a group of wells at a lower cost than the previous one, since one metering device is shared between a group of wells.

Основным недостатком известной системы является невозможность функционирования в реальном времени. Это связано с тем, что измерение продуктивных параметров нефтегазовых скважин и выявление изменений этих параметров ведется последовательно по заранее определенному графику замеров. Данное обстоятельство в совокупности с отсутствием каких-либо средств автоматического регулирования системы добычи выливается в невозможность построить отклик продуктивных параметров при варьировании параметров скважинного оборудования, и реализовать оптимизацию извлечения углеводородов из продуктивного пласта. Сокращение временных интервалов между замерами невозможно осуществить увеличением частоты переключений, поскольку это снижает надежность системы и увеличивает риск аварий (порыв трубопровода), а также быстро вырабатывает ресурс переключателя, что приводит к паразитным перетокам между портами переключателя и вносит неконтролируемые ошибки измерений.The main disadvantage of the known system is the inability to function in real time. This is due to the fact that the measurement of the productive parameters of oil and gas wells and the identification of changes in these parameters is carried out sequentially according to a predetermined measurement schedule. This circumstance, together with the absence of any means of automatic regulation of the production system, results in the inability to build a response of productive parameters when varying the parameters of the downhole equipment, and to implement optimization of hydrocarbon recovery from the reservoir. It is impossible to reduce the time intervals between measurements by increasing the switching frequency, since this reduces the reliability of the system and increases the risk of accidents (rupture of the pipeline), and also quickly generates a switch resource, which leads to spurious flows between switch ports and introduces uncontrolled measurement errors.

Известно устройство отимгоации работы нефтяной скважины с одновременным измерением ее дебита по патенту RU 2318988, кл. Е21В 43/00, от 10.03. 2008 г., содержащее установленный на выкидном нефтепроводе запорный орган, перед которым установлен датчик устьевого давления и помещенный на затрубье скважины датчик затрубного давления, которые подключены к блоку управления, выход которого соединен с исполнительным механизмом запорного органа. Выход нефтепровода соединен с затрубьем газопроводом, снабженным вторым запорным органом со своим исполнительным механизмом, вход которого подключен к блоку управления. При этом каждый из запорных органов выполнен в виде клапана с регулируемой пропускной способностью. Известное устройство позволяет не только автоматически измерять режимы функционирования скважины, но и изменять их по заранее заданному алгоритму, т.е. решать упрощенную задачу оптимизации работы нефтяной скважины. Устройство может позволить скважине работать длительное время, оптимизируя ее устьевое давление, если изменения обводненности и газового фактора будут незначительными. Система является автономной, т.е. не требует наличия высококвалифицированного обслуживающего персонала.A device for otmigorization of an oil well with a simultaneous measurement of its flow rate according to patent RU 2318988, class. Е21В 43/00, dated 10.03. 2008, containing a shut-off element installed on the flow oil pipeline, in front of which a wellhead pressure sensor and an annular pressure sensor placed on the annulus of the well are installed, which are connected to a control unit, the output of which is connected to the shut-off actuator. The output of the oil pipeline is connected to the annulus by a gas pipeline equipped with a second locking body with its actuator, the input of which is connected to the control unit. At the same time, each of the locking elements is made in the form of a valve with an adjustable throughput. The known device allows not only to automatically measure well operation modes, but also to change them according to a predetermined algorithm, i.e. solve the simplified task of optimizing the operation of an oil well. The device can allow the well to work for a long time, optimizing its wellhead pressure if changes in water cut and gas factor are insignificant. The system is autonomous, i.e. does not require highly qualified staff.

Основным недостатком известной системы является отсутствие измерительных средств, позволяющих проводить в реальном времени измерение компонентного состава скважинной жидкости. Проводить расчет дебита группы скважин по единожды измеренным (раз в месяц) параметрам, полученным с помощью групповой замерной установки (ГЗУ) нельзя, т.к. при таком расчете принимаются неизменными (постоянными) значения обводненности и газового фактора скважины или группы скважин. Без знания измеренных в реальном времени параметров скважины (дебита, компонент СКЖ - нефти, воды и газа) невозможна оптимизация компонентного состава скважины, и тем более группы скважин. Другим серьезным недостатком известной системы является то, что она применима для решения одной задачи оптимизации - стабилизации устьевого давления на одной скважине и плохо подходит для оптимизации работы группы скважин, оказывающих друг на друга взаимное влияние. Кроме того, не позволяет выявлять неоптимальные режимы добычи или сбои в работе скважинного оборудования (неожиданные выбросы воды, газа и т.п.).The main disadvantage of the known system is the lack of measuring tools that allow real-time measurement of the component composition of the well fluid. It is impossible to calculate the flow rate of a group of wells according to once measured (once a month) parameters obtained using a group metering unit (GZU), because in this calculation, the water cut and gas factor of the well or group of wells are assumed to be constant (constant). Without knowledge of the real-time parameters of the well (flow rate, component of oil and gas - oil, water and gas), it is impossible to optimize the composition of the well, and especially the group of wells. Another serious drawback of the known system is that it is applicable for solving one optimization problem - stabilization of wellhead pressure in one well and is poorly suited for optimizing the operation of a group of wells that have a mutual influence on each other. In addition, it does not allow to identify suboptimal production modes or failures in the operation of downhole equipment (unexpected emissions of water, gas, etc.).

Прототипом является система оптимизации работы группы нефтегазовых скважин по патенту RU 135354 U1, кл. Е21В 43/12, Е21В 47/06 от 13.05.2013, содержащая установленный на выкидном нефтепроводе каждой скважины устьевой модуль (УМ) с запорным органом (30) и датчиками перепада давления и температуры, при этом УМ выполнен в виде отрезка трубопровода с присоединительными фланцами, внутри которого установлены устройство для измерения компонентного состава СКЖ и запорный орган в виде регулируемого сужающего устройства с датчиками измерения на нем перепада давления, а выход каждого УМ соединен трубопроводом со входом переключателя потока жидкости, соединяющего его либо со входом групповой замерной установки (ГЗУ), либо с выходным коллективным трубопроводом, при этом каждый УМ содержит интерфейс управления, подключенный к ЗО и датчикам перепада давления и температуры, который своими шинами управления и передачи данных подключен к общему блоку управления системы, который в свою очередь, шинами управления соединен с переключателями и ГЗУ.The prototype is a system for optimizing the work of a group of oil and gas wells according to patent RU 135354 U1, class. Е21В 43/12, Е21В 47/06 dated 05/13/2013, containing a wellhead module (UM) installed on a discharge oil pipeline of each well with a shut-off element (30) and pressure and temperature differential sensors, while the UM is made in the form of a pipe segment with connecting flanges inside of which there is a device for measuring the component composition of the SKZh and a locking member in the form of an adjustable constrictive device with pressure drop measurement sensors on it, and the output of each PA is connected by a pipeline to the input of the fluid flow switch connecting about it either with the input of a group metering unit (GZU), or with an output collective pipeline, and each PA contains a control interface connected to a ZO and differential pressure and temperature sensors, which is connected to a common control unit of the system with its control and data transfer buses, which, in turn, is connected to the switches by the control bus and to the GZU.

Основным недостатком известной системы является то, что в качестве управляющего воздействия для оптимизации работы скважины и группы скважин является запорное устройство в виде сужающегося участка отрезка трубы, что создает динамическое сопротивление потоку СКЖ и осуществляет воздействие только на давление в устье скважин. Это приводит к повышенной нагрузке на электродвигатель УЭЦН и дополнительному расходу электроэнергии.The main disadvantage of the known system is that, as a control action to optimize the operation of the well and group of wells, there is a locking device in the form of a tapering section of the pipe segment, which creates dynamic resistance to the flow of the SCF and affects only the pressure at the wellhead. This leads to increased load on the electric motor of the ESP and additional energy consumption.

Другим серьезным недостатком является то, что в качестве устройства для измерения компонентного состава СКЖ использован высокочастотный импедансомер и нейтронный плотномер. Первое устройство при высоких обводненностях нефти работает с высокой погрешностью, поскольку на его показаниях сказывается инверсия фаз при 60-70% влажности - переход от эмульсии типа «вода в нефти» к эмульсии типа «нефть в воде». Нейтронный плотномер содержит радиоактивный источник, что требует обеспечения непрерывной охраны оборудования, т.е. постоянного присутствия квалифицированного персонала на скважине и месторождении.Another serious drawback is that a high-frequency impedance meter and a neutron densitometer are used as a device for measuring the component composition of the SCR. The first device with high water cuts of oil works with a high error, because its readings are affected by the phase inversion at 60-70% humidity - the transition from an oil-in-water emulsion to an oil-in-water emulsion. The neutron densitometer contains a radioactive source, which requires continuous protection of equipment, i.e. the constant presence of qualified personnel in the well and field.

Еще одним недостатком является низкая представительность пробы, поскольку не предусмотрены меры по ее гомогенизации перед измерением и измерение пробы осуществляется в одной и той же точке сужающего УМ.Another disadvantage is the low representativeness of the sample, since measures are not provided for its homogenization before measurement and the measurement of the sample is carried out at the same point of the narrowing CM.

Еще одним недостатком является отсутствие прибора для измерения скорости потока (дебита скважин) и газосодержания СКЖ, что является требованием ГОСТ Р 8.615-2005 ГСИ. Измерения количества извлекаемой из недр нефти и нефтяного газа (Приказ Минэнерго №69 от 31.03.2005). Каждый компонент СКЖ требует для измерения отдельного прибора, что выливается в сложный измерительный комплекс, что в свою очередь требует обеспечения непрерывной охраны оборудования и постоянного присутствия квалифицированного персонала на скважине и месторождении.Another disadvantage is the lack of a device for measuring flow rate (well flow rate) and gas content of SKZh, which is a requirement of GOST R 8.615-2005 GSI. Measurement of the amount of oil and gas extracted from the bowels (Order of the Ministry of Energy No. 69 dated 03/31/2005). Each component of the SKZh requires a separate device for measurement, which results in a complex measuring complex, which in turn requires the continuous protection of equipment and the constant presence of qualified personnel in the well and field.

Задачей изобретения является разработка системы оптимизации работы группы нефтегазовых скважин, в котором устранены недостатки аналогов и прототипа.The objective of the invention is to develop a system for optimizing the work of a group of oil and gas wells, which eliminated the disadvantages of analogues and prototype.

Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей заявляемой системы за счет использования: преобразователя напряжения и частоты (ПНЧ) для управления работой электродвигателями установок электроцентробежных насосов (УЭЦН) на кусте нефтегазовых скважин; устьевого модуля в виде расширяющегося конусного отрезка трубы; подвижного патрубка для отбора пробы из УМ; проточного экспресс-анализатора протонного магнитного резонанса (ПМРА) в качестве устройства для измерения параметров СКЖ - концентрации воды, нефти и газа, скорости потока и плотности компонентов.The technical result consists in expanding the functionality of the claimed system through the use of: a voltage and frequency converter (VLF) for controlling the operation of electric motors of electric centrifugal pump installations (ESP) on a cluster of oil and gas wells; wellhead module in the form of an expanding conical section of pipe; a movable nozzle for sampling from the MIND; rapid flow proton magnetic resonance analyzer (PMRA) as a device for measuring the SCR parameters - the concentration of water, oil and gas, flow rate and density of components.

Технический результат достигается тем, что система оптимизации работы группы нефтегазовых скважин, содержащая установленный на выкидном нефтепроводе каждой скважины устьевой модуль (УМ), который выполнен в виде отрезка трубопровода с присоединительными фланцами, устройство для измерения компонентного состава СКЖ, выход каждого УМ соединен трубопроводом со входом переключателя потока жидкости, соединяющего его либо со входом групповой замерной установки (ГЗУ), либо с выходным коллективным трубопроводом, при этом электродвигатель каждого УМ подключен к общему блоку управления системы, который в свою очередь, шинами управления соединен с переключателем, согласно настоящему изобретению, скважины соединены с установленными на выкидном нефтепроводе каждой скважины устьевыми модулями с подвижными патрубками, приводимыми в движение электродвигателями и соединенными с входными патрубками кругового переключателя потоков, выходной патрубок которого соединен со входным патрубком датчика проточного протонного магнитно-резонансного анализатора (ПМРА) с катушкой индуктивности, четверть волновой линией соединенной с передатчиком и приемником ПМРА, выход которого соединен с блоком управления, соединенным с преобразователями напряжения и частоты (ПНЧ), выходы которых силовыми шинами соединены с погружными электродвигателями в установках электроцентробежных насосов нефтегазовых скважин. При этом УМ выполнен в виде расширяющегося конического отрезка трубы, а проточный ПМРА используется для измерения параметров СКЖ.The technical result is achieved in that a system for optimizing the operation of a group of oil and gas wells, comprising an wellhead module (UM) installed on a flow oil pipeline of each well, which is made in the form of a section of a pipeline with connecting flanges, a device for measuring the composition of the SKZh, the output of each UM is connected by a pipeline to the input a fluid flow switch connecting it either to the input of a group metering unit (GZU), or to an output collective pipeline, while the electric motor of the CM is connected to a common control unit of the system, which, in turn, is connected to the switch by the control buses, according to the present invention, the wells are connected to wellhead modules with movable nozzles, driven by electric motors and connected to the input branch pipes of the circular switch, mounted on the discharge pipeline of each well flows, the outlet pipe of which is connected to the input pipe of the flow-through proton magnetic resonance analyzer (PMRA) sensor with an inductance coil spine, a quarter wave line is connected with the transmitter and receiver PMRA whose output is connected to the control unit connected to a voltage and frequency converter (VFC), the outputs of which are connected with busbars submersible installations of electric motors of pumps in oil and gas wells. In this case, the MIND is made in the form of an expanding conical section of the pipe, and flowing PMRA is used to measure the parameters of the SKZh.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1. представлена схема (на примере трех скважин) реализации заявляемой системы.The invention is illustrated in the drawing, where in FIG. 1. presents a diagram (for example, three wells) of the implementation of the inventive system.

Обозначения на чертеже:Designations in the drawing:

1а-1в - скважины;1a-1c — wells;

2а-2в - выкидные газопроводы;2a-2c - flow gas pipelines;

3а-3в - устьевые модули;3a-3c — wellhead modules;

4 - магистральный трубопровод;4 - trunk pipeline;

5а-5в - подвижные патрубки;5a-5c — movable nozzles;

6а-6в - гребенки;6a-6c — combs;

7а-7в - электродвигатели;7a-7c - electric motors;

8а-8в - входные патрубки кругового переключателя;8a-8c - input branch pipes of the circular switch;

9 - круговой переключатель;9 - circular switch;

10 - выходной патрубок кругового переключателя;10 - output pipe of a circular switch;

11 - датчик;11 - sensor;

12 - проточный ПМР экспресс-анализатор;12 - flow through PMR express analyzer;

13 - выкидной патрубок;13 - discharge pipe;

14 - катушка индуктивности;14 - inductor;

15 - передатчик;15 - transmitter;

16 - приемник;16 - receiver;

17 - релаксометр ПМР;17 - PMR relaxometer;

18 - блок управления;18 - control unit;

19а-19в - шины;19a-19c - tires;

20а-20в - преобразователи напряжения и частоты (ПНЧ);20a-20v - voltage and frequency converters (VLF);

21а-21в - погружные электродвигатели;21a-21v - submersible electric motors;

22а-22в - электроцентробежные насосы.22a-22v - electric centrifugal pumps.

Система включает скважины 1а-1в (скважин может быть гораздо больше - до 24 на ГЗУ), соединенные с установленными на выкидном нефтепроводе 2а-2в каждой скважины устьевыми модулями 3а-3в, выходными патрубками соединенными с магистральным трубопроводом 4, подвижными патрубками 5а-5в, через гребенки 6а-6в приводимыми в движение (шаговыми или другими) электродвигателями 7а-7в и соединенными с входными патрубками 8а-8в кругового переключателя потоков 9, выходной патрубок 10 которого соединен со входным патрубком датчика 11 проточного ПМР экспресс-анализатора 12 с выкидным патрубком 13 слива измеренной пробы в магистраль трубопровода 4, катушкой индуктивности 14 датчика 11, четверть волновой линией соединенной с передатчиком 15 и приемником 16 релаксометра ПМР 17 ПМР-анализатора 12, соединенным с блоком управления 18, шинами 19а-19в соединенным с преобразователями напряжения и частоты (ПНЧ) 20а-20в, выходы которых соединены с погружными электродвигателями 21а-21в установок электроцентробежных насосов 22а-22в.The system includes wells 1a-1v (there can be much more wells - up to 24 on gas-distributing unit) connected to wellhead modules 3a-3b installed on the flow oil pipeline 2a-2v in each well, outlet pipes connected to main pipeline 4, movable pipes 5a-5b, through the combs 6a-6c driven by electric motors (step or other) 7a-7b and connected to the inlet pipes 8a-8b of the circular flow switch 9, the output pipe 10 of which is connected to the input pipe of the sensor 11 flow through PMR express analysis Ora 12 with a discharge pipe 13 for draining the measured sample into the pipeline 4, inductance 14 of the sensor 11, a quarter wave line connected to the transmitter 15 and receiver 16 of the PMR 17 PMR analyzer 12 connected to the control unit 18, buses 19a-19b connected to voltage and frequency converters (VLF) 20a-20v, the outputs of which are connected to submersible electric motors 21a-21v of electric centrifugal pump installations 22a-22v.

Схема реализации системы работает следующим образом. Скважинная жидкость из скважин 1а-1в через выкидные нефтепроводы 2а-2в каждой из скважин поочередно поступает в устьевые модули 3а-3в и выходит через выходные патрубки в магистральный трубопровод 4. Часть скважинной жидкости попадает в подвижные патрубки 5а-5в, через гребенки 6а-6в приводимые в движение электродвигателями 7а-7в и далее через входные патрубки 8а-8в кругового переключателя потоков 9 через выходной патрубок 10 поочередно, в зависимости от положения переключателя потоков 9, поступает в датчик 11 релаксометра 17 проточного ПМР экспресс-анализатора 12, где производится замер параметров СКЖ и далее через выкидной патрубок 13 измеренная проба сливается в магистраль трубопровода 4. В катушке индуктивности 14 датчика 11 отобранная проба облучается радиочастотным импульсом, поступающим от передатчика 15 релаксометра 17, после чего в катушке 14 генерируется сигнал ПМР, который через четверть волновую линию поступает в приемник 16 релаксометра ПМР 17 ПМР-анализатора 12, соединенного с блоком управления 18, в котором формируется сигнал управления и с которого по шинами 19а-19в поступают сигналы на преобразователи напряжения и частоты (ПНЧ) 20а-20в, которые меняют напряжение и частоту погружных электродвигателей 21а-21в установок электроцентробежных насосов 22а-22в.The system implementation scheme works as follows. Downhole fluid from wells 1a-1c through flow pipelines 2a-2v in each of the wells alternately enters the wellhead modules 3a-3b and exits through the outlet pipes into the main pipeline 4. Part of the downhole fluid enters the movable pipes 5a-5b, through combs 6a-6b driven by electric motors 7a-7c and further through the inlet pipes 8a-8c of the circular flow switch 9 through the output pipe 10, in turn, depending on the position of the flow switch 9, enters the sensor 11 of the flowmeter PMR relaxometer 17 express analyzer 12, where measurements of the SKZh parameters are performed and then through the discharge pipe 13 the measured sample is poured into the pipeline 4. In the inductor 14 of the sensor 11, the sample is irradiated with an RF pulse from transmitter 15 of the relaxometer 17, after which a PMR signal is generated in the coil 14, which through a quarter the wave line enters the receiver 16 of the PMR relaxometer 17 of the PMR analyzer 12, connected to the control unit 18, in which a control signal is generated and from which signals are sent via buses 19a-19b the voltage and frequency converters (VFDs) 20a-20v, which change the voltage and frequency of submersible electric motors 21a-21v of electric centrifugal pump installations 22a-22v.

Для проверки работоспособности заявляемой системы был собран стенд управления движением патрубка в устьевом модуле пробоотбора газожидкостных смесей (фиг. 2).To test the operability of the inventive system, a stand for controlling the movement of the pipe in the wellhead module for sampling gas-liquid mixtures was assembled (Fig. 2).

Выполненные модельные эксперименты показали пригодность сконструированных образцов для решения задач оптимизации работы скважины через блоки управления и ПНЧ, расположенные на устье скважин, путем изменения через ПНЧ скорости вращения ю и момента М ротора погружного электродвигателя УЭЦН в зависимости от изменяющихся параметров скорости потока ν, плотности ρ, концентрации воды W и газа G.The performed model experiments showed the suitability of the designed samples for solving the problems of optimizing the well’s operation through the control units and the LPF located at the wellhead by changing the rotation speed u and the moment M of the rotor of the ESP submersible electric motor through the LPF depending on the changing parameters of the flow velocity ν, density ρ, the concentration of water W and gas G.

Claims (3)

1. Система оптимизации работы группы нефтегазовых скважин, содержащая установленный на выкидном нефтепроводе каждой скважины устьевой модуль (УМ), который выполнен в виде отрезка трубопровода с присоединительными фланцами, устройство для измерения компонентного состава скважинной жидкости (СКЖ), выход каждого УМ соединен трубопроводом со входом переключателя потока жидкости, соединяющего его либо со входом групповой замерной установки (ГЗУ), либо с выходным коллективным трубопроводом, при этом электродвигатель каждого УМ подключен к общему блоку управления системы, который, в свою очередь, шинами управления соединен с переключателем, отличающаяся тем, что скважины соединены с установленными на выкидном нефтепроводе каждой скважины устьевыми модулями с подвижными патрубками, приводимыми в движение электродвигателями и соединенными с входными патрубками кругового переключателя потоков, выходной патрубок которого соединен со входным патрубком датчика проточного протонного магнитно-резонансного анализатора (ПМРА) с катушкой индуктивности, четверть волновой линией соединенной с передатчиком и приемником ПМРА, выход которого соединен с блоком управления, соединенным с преобразователями напряжения и частоты (ПНЧ), выходы которых силовыми шинами соединены с погружными электродвигателями в установках электроцентробежных насосов нефтегазовых скважин.1. A system for optimizing the operation of a group of oil and gas wells, comprising an wellhead module (UM) installed on a flow oil pipeline of each well, which is made in the form of a section of a pipeline with connecting flanges, a device for measuring the composition of the wellbore fluid (SKZh), the output of each UM is connected by a pipeline to the input a fluid flow switch connecting it either to the input of a group metering unit (GZU), or to an output collective pipeline, while the electric motor of each PA is connected to general system control unit, which, in turn, is connected to a switch by control buses, characterized in that the wells are connected to wellhead modules installed on the discharge oil pipe of each well with movable nozzles, driven by electric motors and connected to the input branch pipes of the circular flow switch, output the branch pipe of which is connected to the inlet pipe of the flow-through proton magnetic resonance analyzer (PMRA) sensor with an inductance coil, a quarter wave line connected to the PMRA transmitter and receiver, the output of which is connected to a control unit connected to voltage and frequency converters (VFDs), the outputs of which are connected by power buses to submersible electric motors in electric centrifugal pump installations for oil and gas wells. 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что УМ выполнен в виде расширяющегося конического отрезка трубы.2. The system according to p. 1, characterized in that the PA is made in the form of an expanding conical pipe section. 3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что проточный ПМРА используется для измерения параметров СКЖ.3. The system according to claim 1, characterized in that the flowing PMRA is used to measure the parameters of the SKZh.
RU2017146953A 2017-12-28 2017-12-28 Optimization system of work of oil and gas wells group RU2681738C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017146953A RU2681738C1 (en) 2017-12-28 2017-12-28 Optimization system of work of oil and gas wells group

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017146953A RU2681738C1 (en) 2017-12-28 2017-12-28 Optimization system of work of oil and gas wells group

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2681738C1 true RU2681738C1 (en) 2019-03-12

Family

ID=65805695

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017146953A RU2681738C1 (en) 2017-12-28 2017-12-28 Optimization system of work of oil and gas wells group

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2681738C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4802361A (en) * 1982-02-08 1989-02-07 Texaco Inc. Production stream analyzer
RU2168011C2 (en) * 1995-12-28 2001-05-27 Майкро Моушн, Инк. Well testing automated system and method of its operation
RU2328597C1 (en) * 2006-12-04 2008-07-10 Александр Алексеевич Васильев Process and device of oil well yield measurement at group facilities
RU2392430C2 (en) * 2005-04-29 2010-06-20 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. Methods and devices for analysis of fluids in well
RU111190U1 (en) * 2010-03-15 2011-12-10 Владимир Анатольевич Иванов OIL PRODUCING WELL WITH ARTIFICIAL INTELLIGENCE
RU135354U1 (en) * 2013-05-13 2013-12-10 Ульянов Владимир Николаевич SYSTEM FOR OPTIMIZATION OF WORK OF THE GROUP OF OIL AND GAS WELLS

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4802361A (en) * 1982-02-08 1989-02-07 Texaco Inc. Production stream analyzer
RU2168011C2 (en) * 1995-12-28 2001-05-27 Майкро Моушн, Инк. Well testing automated system and method of its operation
RU2392430C2 (en) * 2005-04-29 2010-06-20 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. Methods and devices for analysis of fluids in well
RU2328597C1 (en) * 2006-12-04 2008-07-10 Александр Алексеевич Васильев Process and device of oil well yield measurement at group facilities
RU111190U1 (en) * 2010-03-15 2011-12-10 Владимир Анатольевич Иванов OIL PRODUCING WELL WITH ARTIFICIAL INTELLIGENCE
RU135354U1 (en) * 2013-05-13 2013-12-10 Ульянов Владимир Николаевич SYSTEM FOR OPTIMIZATION OF WORK OF THE GROUP OF OIL AND GAS WELLS

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7942065B2 (en) Isokinetic sampling method and system for multiphase flow from subterranean wells
EP3494278B1 (en) Monitoring hydrocarbon fluid flow
US20160341585A1 (en) Multiphase Flow Meter
US10852288B2 (en) Oil well gauging system and method of using the same
CN103542898A (en) Nuclear magnetic flowmeter
US20220090947A1 (en) Wide range multi-phase flow meter
CN110411521A (en) A kind of oil well Phase Volume Fraction for Multi-phase Flow on-line metering method based on twin-jet nozzle
EA024819B1 (en) Device for determining a component composition of a downhole fluid
WO2017205077A1 (en) Well fluid analysis system
US6546809B1 (en) Method for measuring the flow rates of the single phases in a multiphase fluid stream and relevant apparatus
RU2681738C1 (en) Optimization system of work of oil and gas wells group
CN208140194U (en) Positive displacement oil gas water three phase flow separate phase flow rate on-line measurement device
US20170350741A1 (en) Fluid Analysis System
CN204514402U (en) A kind of differential pressure mass flowmeter for vortex street
BR112020004652B1 (en) APPARATUS, SYSTEM AND METHOD FOR DETECTING A FRACTION OF A COMPONENT IN A FLUID
Liang et al. Application of multi-slot sampling method for gas-liquid two-phase flow rate measurement
Zhang et al. Associated petroleum gas measurement at low gas content using PIS method
RU114338U1 (en) DEVICE FOR MEASURING OIL PRODUCING WELLS
Liang et al. Gas–liquid two-phase flow rate measurement with a multi-nozzle sampling method
RU2544360C1 (en) Device for measurement of composition and flow rate of multi-component liquids by method of nuclear magnetic resonance
CN104989372A (en) Device for online metering of oil well liquid amount by means of turbine method
RU135354U1 (en) SYSTEM FOR OPTIMIZATION OF WORK OF THE GROUP OF OIL AND GAS WELLS
CN205826049U (en) A kind of multiphase flow metering system
RU2571788C1 (en) Method and system for automated control over oil well stream watering
CN204649252U (en) A kind of taper mass flowmeter for vortex street

Legal Events

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

Effective date: 20191229