RU2733954C1 - Способ измерения продукции нефтяной скважины - Google Patents

Способ измерения продукции нефтяной скважины Download PDF

Info

Publication number
RU2733954C1
RU2733954C1 RU2019125676A RU2019125676A RU2733954C1 RU 2733954 C1 RU2733954 C1 RU 2733954C1 RU 2019125676 A RU2019125676 A RU 2019125676A RU 2019125676 A RU2019125676 A RU 2019125676A RU 2733954 C1 RU2733954 C1 RU 2733954C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
oil
tank
liquid
separator
Prior art date
Application number
RU2019125676A
Other languages
English (en)
Inventor
Мурад Давлетович Валеев
Ринат Закирович Ахметгалиев
Original Assignee
Общество ограниченной ответственности Научно-производственное предприятие "ВМ система"
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 ограниченной ответственности Научно-производственное предприятие "ВМ система" filed Critical Общество ограниченной ответственности Научно-производственное предприятие "ВМ система"
Priority to RU2019125676A priority Critical patent/RU2733954C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2733954C1 publication Critical patent/RU2733954C1/ru

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)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для определения массовых дебитов нефти и воды, а также объемного расхода свободного нефтяного газа в продукции нефтяной скважины. Технический результат предлагаемого способа заключается в сокращении времени, затрачиваемого на измерения и повышение их точности при добыче высоковязкой или высокообводненной нефти с малым газосодержанием. Способ включает поступление продукции нефтяной скважины в измерительную емкость с калиброванной частью, разделение ее на газовую и жидкую фазы, поочередный отбор газа из верхней части емкости сепаратора по газоотводной линии и жидкости из нижней части емкости сепаратора, измерение дебита жидкости по скорости наполнения калиброванной части емкости, а дебита газа - по скорости ее опорожнения. Измерение гидростатического перепада давления в емкости при полном заполнении ее калиброванной части для переключения цикла налива емкости на цикл слива жидкости. При этом переключение налива жидкости в емкость сепаратора на ее последующий слив производится по достижению в емкости сепаратора заданного перепада гидростатического давления, а в емкости сепаратора поднимают давление выше давления в выкидном коллекторе скважины установкой на газоотводной линии регулируемого дросселя. Причем повышение давления в емкости сепаратора производят пропорционально уменьшению количества газа в добываемой продукции, а при полном отсутствии газа в продукции газоотводную линию перекрывают полностью. 1 ил.

Description

Предлагаемое изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для определения массовых дебитов нефти и воды, а также объемного расхода свободного нефтяного газа в продукции нефтяной скважины.
Измерение дебитов нефти, газа и воды на объектах добычи нефти производится автоматизированными групповыми замерными установками стационарного или передвижного типа. Для измерения дебитов нефти, газа и воды известен способ, основанный на определении скорости заполнения поочередно двух измерительных емкостей и их последующего опорожнения /Патент РФ №2082107. Способ определения количества нефти, газа и воды в продукции скважин. Заявл. 18.05.95 г. Опубл.20.06.97 г./. По времени заполнения емкостей определяется дебит водонефтяной смеси, а по скорости опорожнения емкостей определяют расход газовой фазы. Обводнение нефти или дебит воды определяют по разности коэффициента отражения электромагнитных волн по высоте столба жидкости в цилиндре в момент его заполнения.
Недостаток способа состоит в том, что при измерениях в жидкости, заполняющей цилиндрическую емкость, присутствуют диспергированные водная и газовая фазы в виде капель и пузырей, что приводит к значительной погрешности измерений. Кроме того, в нефтяной фазе остается достаточное количество растворенного попутного газа, который не выходит из нефти при рабочем давлении (обычно давлении напорного коллектора) и поэтому не может быть учтено в расчетах газового фактора нефти или дебита газа.
Известна установка для определения дебита продукции скважины /Патент РФ №2133826. Установка для определения дебита продукции скважин. Заявл.05.01.98 г. Опубл.27.07.99 г./ Дебит воды определяется по известным плотностям нефти и воды и гидростатическому давлению столба жидкости в измерительном цилиндре. В момент достижения верхнего уровня в измерительной емкости датчики подают сигнал на переключение потока в другую емкость и измерение гидростатического давления, по которому определяется средняя плотность жидкости. По ранее известным плотностям нефти и воды рассчитывается содержание воды в объеме жидкости.
Однако, способ измерения, по которому работает установка, имеет существенную погрешность из-за присутствия в объеме нефти части как свободного диспергированного, так и растворенного газа.
Кроме того, в приведенных аналогах переключение налива емкости сепаратора жидкости на ее слив производится по достижению уровнем жидкости в емкости максимальной величины. Наличие вспененной сильно газированной нефти на поверхности жидкости приводит к существенным ошибкам в расчетах дебитов из-за размытого и нечеткого уровня жидкости.
Наиболее близким к предлагаемому относится способ и устройство для измерения дебита нефти /Патент РФ №2236584.Способ и устройство для измерения дебита нефти. Заявл. 17.12.2002 г. Опубл.20.09.2004 г./. Способ включает подачу газо-водо-нефтяной смеси в измерительную емкость, разделение ее на газ и водо-нефтяную смесь (ВНС), представляющую собой эмульсию, измерение дебита ВНС по скорости заполнения калиброванной части этой емкости и слива ВНС с периодичностью, определяемой интенсивностью подачи продукции конкретной скважиной, расчет доли воды и доли нефти в жидкостной фазе этой продукции по измеренному значению плотности ВНС и известным значениям плотности пластовой воды и дегазированной нефти, и последующий расчет дебита нефти. Кроме калиброванной части измерительной емкости, с заданной периодичностью заполняют ВНС отстойную камеру, выдерживают в ней некоторое количество времени, после чего измеряют плотность отстоявшейся ВНС с последующим опорожнением этой камеры.
Способ обладает теми же недостатками, связанными с необходимостью предварительного измерения плотности смеси для расчета содержания воды в объеме замеренной емкости.
Однако, наиболее существенным недостатком способа, выбранного в качестве прототипа является его малая эффективность при добыче высоковязкой или высокообводненной нефти с малым газосодержанием. При добыче высоковязкой нефти значительно возрастает время вытеснения нефти из емкости, а также давление вытеснения. Кроме того, продолжительность измерений значительно возрастает при малых газовых факторах нефти из-за малой скорости опорожнения измерительной емкости в цикле накопления в ней свободного газа. При минимальном газосодержании продукции скважины, что наблюдается при обводненности скважин 95…99%, время цикла опорожнения сепаратора от жидкости может составить многие часы, что недопустимо для проведения замеров.
Технической задачей предлагаемого способа является сокращение времени, затрачиваемого на измерения и повышение их точности при добыче высоковязкой или высокообводненной нефти с малым газосодержанием.
Поставленная задача решается тем, что в известном способе, включающем поступление продукции нефтяной скважины в измерительную емкость с калиброванной частью, разделение ее на газовую и жидкую фазы, поочередный отбор газа из верхней части емкости сепаратора по газоотводной линии и жидкости из нижней части емкости сепаратора, измерение дебита жидкости по скорости наполнения калиброванной части емкости, а дебита газа - по скорости ее опорожнения, измерение гидростатического перепада давления в емкости при полном заполнении ее калиброванной части для переключения цикла налива емкости на цикл слива жидкости, согласно изобретению, переключение налива жидкости в емкость сепаратора на ее последующий слив производится по достижению в емкости сепаратора заданного перепада гидростатического давления, а в емкостисепаратора поднимают давление выше давления в выкидном коллекторе скважины установкой на газоотводной линии регулируемого дросселя, причем повышение давления в емкости сепаратора производят пропорционально уменьшению количества газа в добываемой продукции, а при полном отсутствии газа в продукции газоотводную линию перекрывают полностью.
На фиг. показана гидравлическая часть схемы реализации способа. К выкидному коллектору 1 скважины (на рис. не показана) с задвижкой 2 с помощью входной 3 и выходной 4 задвижек подключена измерительная емкость сепаратора 5.
Внутри емкости сепаратора установлены патрубки 6 и 7 для выхода соответственно газа и жидкости. При этом между свободными торцами патрубков 6 и 7 расположена калиброванная цилиндрическая часть емкости сепаратора 5. На уровнях этих же торцов расположены точки отбора давлений датчика 8 гидростатического перепада давления в емкости 5.
На линии 9 отвода сепарированного газа из верхней части емкости сепаратора 5 установлен регулирующий дроссель 10 давления газа. Патрубок 7 соединен со сливной линией 11 для жидкости, на которой установлен электромагнитный клапан 12. В линию 13, т.о. поочередно поступают газовая и жидкая фазы.
Поступление продукции скважины в емкость 5 производится через задвижку 3 и линию 14, на которой установлены обратный клапан 15 и пробоотборник 16 с краном 17 для отбора пробы и определения содержания воды в нефти.
Управление включениями электромагнитного клапана 12 осуществляется контроллером блока управления (на фиг. не показан) по сигналам датчика перепада давления 8.
Способ осуществляется следующим способом.
Для производства измерений задают и вводят в программу блока управления значение перепада давления ΔР между торцами патрубков 6 и 7, соответствующее максимально возможному заполнению калиброванной части емкости сепаратора 5 жидкостью. При этом заданный перепад давления не должен приводить к поступлению вспененной жидкости в патрубок 6. Нулевое значение перепада давления ΔР будет соответствовать расположению уровня жидкости в емкости 5 на торце патрубка 7.
Ввиду пренебрежимо малой плотности газа измеренный перепад гидростатического давления ΔР в емкости сепаратора зависит только от объема жидкости, поступившей в нее и плотности водонефтяной смеси. Последняя зависит от плотностей нефти и воды, а также от соотношения их объемов, т.е. от обводненности продукции «В».
Соединение емкости сепаратора 5 к выкидному коллектору 1 производится при закрытых задвижках 3 и 4 и открытой задвижке 2. Для проведения измерений производят открытие задвижек 3 и 4 и закрытие задвижки 2. Через входную задвижку 3 и линию 14 продукция скважины направляется в верхнюю часть емкости 5.
Отсепарированная жидкость, стекая вниз, заполняет калиброванную часть емкости 5 между уровнями расположения торцов патрубков 6 и 7. При этом фиксируется время τ1 заполнения емкости 5 от нулевого до максимального значения перепада ΔР гидростатического давления. В период заполнения емкости 5 жидкостью электромагнитный клапан 12 закрыт и перекрывает сливную линию 11. В период заполнения емкости 5 продукцией скважины отсепарированный газ через патрубок 6 отводится по линиям 9 и 13 в выкидной коллектор 1 скважины. По времени заполнения емкости 5 жидкостью от нулевого до максимального перепада давления программа блока управления рассчитывает дебит скважины по жидкости (водонефтяной смеси).
После того, как перепад гидростатического давления ΔР достигнет максимально установленного значения 5 блок управления подает команду электромагнитному клапану 12 на открытие и слив жидкости из емкости 5 в коллектор через линии 11 и 13.
В цикле слива жидкости из емкости 5 накапливающийся в верхней части емкости газ будет оттеснять уровень жидкости вниз. Время τ2 опорожнения калиброванной части емкости 5 от объема поступившей в цикле налива жидкости будет пропорционально объемному расходу поступающего в емкость 5 вместе с жидкостью свободного попутного нефтяного газа. При этом объемный расход газа определяется делением объема поступившей в калиброванную часть емкости 5 жидкости на время τ2 опорожнения емкости 5 от этой жидкости.
При малом газосодержании поступающей в емкость жидкости время ее опорожнения τ2 будет очень длительным и замеры по такому принципу станут невозможными.
В таких случаях производят частичное повышение давления в емкости сепаратора 5 прижатием дросселя 10. Повышение давления ускорит слив жидкости из емкости 5 за счет образовавшегося дополнительного перепада давления между емкостью сепаратора и линией 13. Установленный обратный клапан 15 не позволит дополнительному перепаду давления разрядиться в линию 14. Регулирование положения дросселя 10 производят на основе эксперимента, позволяющего установить оптимальное время τ2.
Для выполнения расчетов в процессе измерений производят отбор пробы жидкости из пробоотборника 16 на предмет определения обводненности «В».
Расчеты массовых значений дебитов нефти и воды, а также объемного расхода попутного нефтяного газа, приведенного к нормальным условиям, заложенные в программу, производятся по следующей схеме.
Исходные параметры для расчетов следующие:
ρН, ρВ - плотность нефти и воды в стандартных условиях кг/м3;
В - обводненность продукции, дол. ед.;
Д - внутренний диаметр цилиндрической части сепаратора, м;
τ1, τ2 - время налива и слива жидкости из емкости сепаратора, с;
ΔР - заданный максимальный перепад гидростатического давления Н/м2;
РК - давление жидкости в выкидном коллекторе после электромагнитного клапана, Н/м2
РД - дополнительное давление в емкости, поднятое дросселем Н/м2
ТО - стандартное значение абсолютной температуры, 293,15 К;
ТС - абсолютная температура в емкости сепаратора, К;
РА - атмосферное значение давления, 0,101⋅10-6 Н/м2;
g - ускорение свободного падения, м/с2;
Далее рассчитываются:
Высота налива жидкости в емкости (водонефтяной смеси) при достижении ΔР;
Figure 00000001
Объем жидкости, вошедший в емкость;
Figure 00000002
Массовый дебит нефти, кг/с
Figure 00000003
Массовый дебит пластовой воды, кг/с
Figure 00000004
Объемный расход свободного газа в при давлении в коллектор РК и дополнительном давлении РД в емкости, приведенный к стандартным условиям м3
Figure 00000005
Способ может быть применен для измерения трехфазной продукции нефтяных скважин с помощью передвижных или стационарных (индивидуальных) замерных установок.
Технико-экономическими преимуществами заявляемого способа являются высокая точность измерений благодаря применению только объемных способов, а также простота и возможность замера трехфазной продукции нефтяной скважины с малым содержанием свободного газа.

Claims (1)

  1. Способ измерения продукции нефтяной скважины, включающий поступление продукции нефтяной скважины в измерительную емкость с калиброванной частью, разделение ее на газовую и жидкую фазы, поочередный отбор газа из верхней части емкости сепаратора по газоотводной линии и жидкости из нижней части емкости сепаратора, измерение дебита жидкости по скорости наполнения калиброванной части емкости, а дебита газа - по скорости ее опорожнения, измерение гидростатического перепада давления в емкости при полном заполнении ее калиброванной части для переключения цикла налива емкости на цикл слива жидкости, отличающийся тем, что переключение налива жидкости в емкость сепаратора на ее последующий слив производится по достижению в емкости сепаратора заданного перепада гидростатического давления, а в емкости сепаратора поднимают давление выше давления в выкидном коллекторе скважины установкой на газоотводной линии регулируемого дросселя, причем повышение давления в емкости сепаратора производят пропорционально уменьшению количества газа в добываемой продукции, а при полном отсутствии газа в продукции газоотводную линию перекрывают полностью.
RU2019125676A 2019-08-13 2019-08-13 Способ измерения продукции нефтяной скважины RU2733954C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019125676A RU2733954C1 (ru) 2019-08-13 2019-08-13 Способ измерения продукции нефтяной скважины

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019125676A RU2733954C1 (ru) 2019-08-13 2019-08-13 Способ измерения продукции нефтяной скважины

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2733954C1 true RU2733954C1 (ru) 2020-10-08

Family

ID=72926890

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019125676A RU2733954C1 (ru) 2019-08-13 2019-08-13 Способ измерения продукции нефтяной скважины

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2733954C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114251088A (zh) * 2021-12-22 2022-03-29 河南省科学院同位素研究所有限责任公司 一种高效零放射性排放测井示踪剂及其制备方法
RU2781205C1 (ru) * 2022-05-04 2022-10-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" Способ измерения продукции нефтяной скважины

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
RU2236584C1 (ru) * 2002-12-17 2004-09-20 Открытое акционерное общество "Акционерная компания ОЗНА" Способ и устройство для измерения дебита нефти
RU2307249C1 (ru) * 2005-12-05 2007-09-27 Открытое акционерное общество "Акционерная нефтяная компания "Башнефть" (ОАО "АНК "Башнефть") Устройство измерения дебита продукции нефтяных скважин
RU129554U1 (ru) * 2013-01-09 2013-06-27 Общество с ограниченной ответственностью "Нефтесервисные технологии" Устройство для определения параметров нефтегазоводяного потока
RU2504653C1 (ru) * 2012-07-30 2014-01-20 Марат Давлетович Валеев Способ определения дебитов нефти, попутного газа и воды
RU168317U1 (ru) * 2016-07-21 2017-01-30 ООО "Туймазынипинефть" Установка для измерения продукции нефтяной скважины
RU2647539C1 (ru) * 2017-01-10 2018-03-16 Акционерное Общество "Нефтеавтоматика" Способ измерения дебита продукции нефтяных скважин

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
RU2236584C1 (ru) * 2002-12-17 2004-09-20 Открытое акционерное общество "Акционерная компания ОЗНА" Способ и устройство для измерения дебита нефти
RU2307249C1 (ru) * 2005-12-05 2007-09-27 Открытое акционерное общество "Акционерная нефтяная компания "Башнефть" (ОАО "АНК "Башнефть") Устройство измерения дебита продукции нефтяных скважин
RU2504653C1 (ru) * 2012-07-30 2014-01-20 Марат Давлетович Валеев Способ определения дебитов нефти, попутного газа и воды
RU129554U1 (ru) * 2013-01-09 2013-06-27 Общество с ограниченной ответственностью "Нефтесервисные технологии" Устройство для определения параметров нефтегазоводяного потока
RU168317U1 (ru) * 2016-07-21 2017-01-30 ООО "Туймазынипинефть" Установка для измерения продукции нефтяной скважины
RU2647539C1 (ru) * 2017-01-10 2018-03-16 Акционерное Общество "Нефтеавтоматика" Способ измерения дебита продукции нефтяных скважин

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114251088A (zh) * 2021-12-22 2022-03-29 河南省科学院同位素研究所有限责任公司 一种高效零放射性排放测井示踪剂及其制备方法
CN114251088B (zh) * 2021-12-22 2022-08-09 河南省科学院同位素研究所有限责任公司 一种高效零放射性排放测井示踪剂及其制备方法
RU2781205C1 (ru) * 2022-05-04 2022-10-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" Способ измерения продукции нефтяной скважины
RU2798181C1 (ru) * 2022-12-29 2023-06-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" Способ измерения многофазной продукции нефтяной скважины
RU2823638C1 (ru) * 2023-04-05 2024-07-26 Ооо Научно-Инжиниринговая Компания "Импетрабилис" Способ замера продукции нефтяной скважины и определения газового фактора нефти

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2504653C1 (ru) Способ определения дебитов нефти, попутного газа и воды
US20070204750A1 (en) Multiphase flow measurement apparatus and method
RU2299322C1 (ru) Способ измерения дебита продукции нефтяных скважин в системах герметизированного сбора
RU2396427C2 (ru) Способ определения обводненности продукции нефтяных скважин "охн++"
RU2733954C1 (ru) Способ измерения продукции нефтяной скважины
RU76070U1 (ru) Устройство для измерения продукции нефтяных скважин
RU2610745C1 (ru) Способ измерения дебита нефтяных скважин и устройство для его осуществления
RU2236584C1 (ru) Способ и устройство для измерения дебита нефти
US4549432A (en) Metering separator for determining the liquid mass flow rate in a gas-liquid oilfield production stream
RU2661209C1 (ru) Способ измерения дебитов нефти, газа и воды нефтяной скважины
RU2520251C1 (ru) Способ определения обводненности продукции нефтедобывающей скважины
RU2299321C2 (ru) Способ измерения дебита продукции нефтяных скважин в системах герметизированного сбора и устройство для его осуществления "мера-охн"
RU155020U1 (ru) Установка для измерения дебита продукции нефтяных скважин
RU2658699C1 (ru) Способ измерения продукции нефтяной скважины
RU2131027C1 (ru) Устройство для измерения дебита нефтяных скважин
RU2340772C2 (ru) Способ определения обводненности продукции нефтяных скважин "охн+"
RU168317U1 (ru) Установка для измерения продукции нефтяной скважины
RU108801U1 (ru) Устройство для измерения дебита нефтяных скважин
RU2779284C1 (ru) Способ измерения газового фактора нефти
RU2220282C1 (ru) Способ измерения дебита продукции нефтяных скважин в системах герметизированного сбора и устройство для его осуществления
RU2519236C1 (ru) Способ для определения параметров нефтегазоводяного потока
RU2823636C1 (ru) Способ измерения массового дебита сырой нефти и объема нерастворенного газа в продукции нефтяной скважины
RU2190096C2 (ru) Установка для определения дебита продукции скважин
RU2779520C1 (ru) Способ измерения продукции скважины с малым содержанием газа
US3182502A (en) Tank gauge apparatus