RU2751528C1 - Способ определения скорости потока жидкости в скважине - Google Patents
Способ определения скорости потока жидкости в скважине Download PDFInfo
- Publication number
- RU2751528C1 RU2751528C1 RU2020138389A RU2020138389A RU2751528C1 RU 2751528 C1 RU2751528 C1 RU 2751528C1 RU 2020138389 A RU2020138389 A RU 2020138389A RU 2020138389 A RU2020138389 A RU 2020138389A RU 2751528 C1 RU2751528 C1 RU 2751528C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- flow rate
- packer
- pressure drop
- downhole tool
- zero
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title description 4
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims abstract description 26
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 25
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 3
- 210000004243 sweat Anatomy 0.000 claims description 11
- 238000011160 research Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 abstract description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 238000013517 stratification Methods 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 101100298222 Caenorhabditis elegans pot-1 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100298225 Caenorhabditis elegans pot-2 gene Proteins 0.000 description 1
- 241000566515 Nedra Species 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 210000002307 prostate Anatomy 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
- E21B47/10—Locating 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 области исследования вертикальных, горизонтальных и наклонных скважин, в частности к способам определения скорости потока и суммарного расхода жидкости в скважинах, и может быть использовано при геофизическом сопровождении разработки нефтяных месторождений, контроле технического состояния скважины, а также для контроля суммарного расхода жидкости в магистральных трубопроводах. Согласно способу создают искусственно гидродинамическое сопротивление потоку посредством пакера в составе скважинного прибора, обеспечивающего частичное перекрытие внутреннего сечения ствола скважины. Замеряют величину перепада давления на пакере с помощью датчиков давления скважинного прибора, причем измерение перепада давления на пакере при движении скважинного прибора с положительным ускорением осуществляют при изменении скорости его движения от нуля до максимально возможной для данного геофизического подъемника. При достижении максимальной скорости осуществляют движение скважинного прибора с отрицательным ускорением до полной его остановки, замеряя одновременно при этом перепад давления на пакере. Определяют значения скорости прибора, соответствующие нулевому значению перепада давления на пакере с последующим расчетом скорости потока по зависимости Vпот=(ΣVпр-i)/n, где Vпот - скорость потока жидкости, Vпр-i - значение скоростей прибора, при которых перепад давления на пакере равен нулю, n - количество точек с нулевым значением перепада давления, зафиксированных в процессе измерения, i=1…n. Техническим результатом является снижение эксплуатационных затрат и повышение точности определения скорости потока и суммарного расхода жидкости. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области исследования вертикальных, горизонтальных и наклонных скважин, в частности к способам определения скорости потока и суммарного расхода жидкости (вода + нефть) в скважинах с постоянным внутренним сечением на протяженном участке и может быть использовано при геофизическом сопровождении разработки нефтяных месторождений, контроле технического состояния скважины, а также для контроля суммарного расхода жидкости в магистральных трубопроводах.
Известен способ определения скорости потока жидкости в скважине, включающий движение скважинного прибора вдоль ствола остановленной скважины с различными постоянными скоростями, регистрацию показаний скважинного прибора и скорости его движения, на основании которых строится градуировочная характеристика скважинного прибора, где скорость потока жидкости определяется с учетом градуировочной характеристики и зарегистрированной в работающей скважине расходограммы. В качестве скважинного прибора используется механический расходомер с турбинкой (Абрукин А.Л. Потокометрия скважин. М., «Недра», 1978, с. 180-184).
Недостатками данного способа являются:
- необходимость в остановке работы скважины, что в целом усложняет технологический процесс;
- необходимость в обязательной градуировке расходомера, что также усложняет технологический процесс;
- погрешность в определении скорости потока из-за загрязнения турбинки расходомера парафино-смолистыми отложениями;
- погрешность в определении скорости потока из-за влияния на скорость вращения турбинки расходомера состава флюида;
- погрешность в определении скорости потока из-за влияния на скорость вращения турбинки расходомера гравитационного расслоения потока жидкости при проведении работ в горизонтальных и наклонных скважинах;
- погрешность в определении скорости потока из-за влияния на скорость вращения турбинки расходомера угла наклона скважины при проведении работ в наклонных скважинах.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ определения скорости потока жидкости в скважине, включающий движение скважинного прибора вдоль ствола скважины по направлению потока с положительным ускорением и с отрицательным ускорением, регистрацию показаний и скорости движения скважинного прибора в работающей скважине с последующим сопоставлением этих показаний с градуировочной характеристикой скважинного прибора, полученной на гидродинамической модели скважины, определение зависимости показаний скважинного прибора от скорости движения прибора с положительным ускорением и с отрицательным ускорением, по этим зависимостям определяют кажущиеся скорости потока, которые соответствуют максимальному показанию соответствующей зависимости на участках с положительным и отрицательным ускорением, истинную скорость потока определяют как среднюю арифметическую этих скоростей. В качестве скважинного прибора используется термодебитомер (RU 2399760, Е21В 47/10, G01P 5/10). Недостатками данного способа являются:
- необходимость в обязательной градуировке термодебитомера, что в целом усложняет технологический процесс;
- проведение градуировки термодебитомера в гидродинамическом стенде, что, во-первых, также усложняет технологический процесс, а, во-вторых, условия измерения на стенде отличаются от реальных условий в скважине, и в первую очередь это относится к составу и структуре потока, что приводит к погрешности в определении скорости потока;
- погрешность в определении скорости потока из-за значительной инерционности датчика термодебитомера и нестабильной величине теплообмена между датчиком и жидкостью в стволе скважины;
- погрешность в определении скорости потока из-за влияния режима течения скважинной жидкости на условия теплообмена между датчиком термодебитомера и жидкостью;
- погрешность в определении скорости потока из-за влияния на показания датчика термодебитомера гравитационного расслоения потока жидкости при проведении работ в горизонтальных и наклонных скважинах.
Задача, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, состоит в упрощении технологического процесса исследования скважин и расширении номенклатуры исследуемых промысловых скважин с постоянным внутренним сечением на протяженном участке.
Данная задача достигается за счет того, что в предлагаемом способе определения скорости потока жидкости в скважине, включающем движение скважинного прибора вдоль ствола скважины по направлению потока с положительным ускорением и с отрицательным ускорением, регистрацию показаний и скорости движения скважинного прибора, определение зависимости показаний скважинного прибора от скорости его движения, создают искусственное гидродинамическое сопротивление потоку посредством пакера в составе скважинного прибора, обеспечивающего частичное перекрытие внутреннего сечения ствола скважины, замеряют величину перепада давления на пакере с помощью датчиков давления скважинного прибора при движении скважинного прибора с положительным ускорением от нуля до максимально возможной для данного геофизического подъемника, при достижении максимальной скорости осуществляют движение скважинного прибора с отрицательным ускорением до полной его остановки, замеряя одновременно при этом перепад давления на пакере, определяют значения скорости прибора, соответствующие нулевому значению перепада давления на пакере с последующим расчетом скорости потока по зависимости Vпот=(ΣVпр-i)/n, где Vпот - скорость потока жидкости, Vпр-i - значение скоростей прибора, при которых перепад давления на пакере равен нулю, n - количество точек с нулевым значением перепада давления, зафиксированных в процессе измерения, i=1…n.
Техническим результатом заявляемого изобретения является снижение эксплуатационных затрат и повышение точности определения скорости потока и суммарного расхода жидкости.
Изобретение поясняется рисунками, где:
- на фиг. 1 представлена схема реализации способа определения скорости потока жидкости, где 1 - скважинный прибор, 2 - пакер прибора, 3 - скважина, Vпот - скорость потока жидкости, Vпр - скорость движения прибора;
- на фиг. 2а и фиг. 2б представлены в графическом виде схема проведения измерений и алгоритм расчета скорости потока в стволе скважины с постоянным внутренним сечением.
Способ определения скорости потока скважинной жидкости (вода + нефть) осуществляется следующим образом. Скважинный прибор 1 с помощью геофизического подъемника известными способами доставляют в исследуемую область скважины 3, раскрывают пакер 2 прибора, искусственно создавая тем самым гидродинамическое сопротивление потоку жидкости (Vпот). Пакер 2 при этом частично, а не полностью перекрывает внутреннее сечение ствола скважины 3 и не препятствует движению прибора (Vпр) вдоль ствола скважины. Сужение проточной части ствола скважины 3 пакером 2 инициирует появление перепада давления ΔР на пакере, которое измеряется с помощью датчиков давления, размещенных в корпусе скважинного прибора 1 (на фиг. 1 датчики давления не показаны).
Далее с помощью геофизического подъемника осуществляют движение (протяжку) скважинного прибора 1 вдоль ствола скважины по направлению потока с положительным ускорением, обеспечивая изменение скорости движения прибора от нуля V=0 до максимально возможной Vmax для данного геофизического подъемника (область I на фиг. 2а), замеряя одновременно при этом перепад давления ΔР на пакере, которое изменяется от первоначально ΔР0 до ΔРmax с переходом через значение ΔР=0 (область I на фиг. 2б).
При достижении максимальной скорости Vmax осуществляют движение скважинного прибора с отрицательным ускорением до полной его остановки V=0 (область II на фиг. 2а), замеряя одновременно при этом перепад давления ΔР на пакере, которое изменяется от ΔРmax до первоначально ΔР0 с переходом через значение ΔР=0 (область II на фиг. 2б).
Равенство нулю перепада давления ΔР на пакере при движении скважинного прибора по направлению потока с положительным ускорением и с отрицательным ускорением будет означать, что скорость движения прибора Vпр совпадает со скоростью потока Vпот (Vпр=Vпот). В свою очередь скорость движения скважинного прибора регулируется и измеряется известными способами и устройствами наземной геофизической станции.
В общем случае значения скоростей потока Vпот-1 и Vпот-2 при перепаде давления на пакере равном нулю ΔР=0, полученных при движении прибора с положительным ускорением и с отрицательным ускорением могут не совпадать из-за разницы в абсолютном значении этих ускорений, «дребезга» при протяжке прибора геофизическим подъемником и в силу других причин, поэтому окончательное значение скорости потока Vпот определяют по зависимости Vпот=(ΣVпр-i)/n, где Vпот - скорость потока жидкости, Vпр-i - значение скоростей прибора, при которых перепад давления на пакере равен нулю, n - количество точек с нулевым значением перепада давления, зафиксированных в процессе измерения, i=1…n.
Цикл работы, состоящий в протяжке прибора с положительным ускорением и с отрицательным ускорением, можно провести один и более раз. Количество циклов определяется производственной необходимостью, эксплуатационными затратами на проведение работ, достоверностью и точностью полученных результатов измерения. На фиг. 2а и фиг. 2б для простаты понимания представлен только один цикл протяжки прибора с положительным ускорением и с отрицательным ускорением.
Суммарный расход жидкости Q рассчитывается с учетом внутреннего диаметра ствола скважины и измеренной скорости прибора из выражения 
, где S - внутреннее сечение ствола скважины, - скорость движения прибора при перепаде давления на пакере равном нулю.
Предложенный способ определения скорости потока жидкости позволяет существенно снизить эксплуатационные затраты на проведение исследования скважин, поскольку исключает из технологического процесса такие присущие известным способам операции, как остановка скважины, градуировка скважинного прибора и использование для градуировки прибора гидродинамической модели скважины. Кроме этого, предложенный способ позволяет повысить точность определения скорости потока, поскольку, во-первых, используемый принцип, основанный на измерении перепада давления на месте искусственно созданного гидродинамического сопротивления лишен недостатков, присущих известным способам, использующих механические расходомеры с турбинкой и термодебитомеры, и, во-вторых, скорость потока жидкости рассчитывается по результатам прямых инструментальных измерений перепада давления и скорости прибора с использованием наземной измерительной аппаратуры по одному или серии замеров без построения промежуточных графических зависимостей.
Claims (1)
- Способ определения скорости потока жидкости в скважине, включающий движение скважинного прибора вдоль ствола скважины по направлению потока с положительным ускорением и с отрицательным ускорением, регистрацию показаний и скорости движения скважинного прибора, определение зависимости показаний скважинного прибора от скорости его движения, отличающийся тем, что создают искусственно гидродинамическое сопротивление потоку посредством пакера в составе скважинного прибора, обеспечивающего частичное перекрытие внутреннего сечения ствола скважины, замеряют величину перепада давления на пакере с помощью датчиков давления скважинного прибора, причем измерение перепада давления на пакере при движении скважинного прибора с положительным ускорением осуществляют при изменении скорости его движения от нуля до максимально возможной для данного геофизического подъемника, при достижении максимальной скорости осуществляют движение скважинного прибора с отрицательным ускорением до полной его остановки, замеряя одновременно при этом перепад давления на пакере, определяют значения скорости прибора, соответствующие нулевому значению перепада давления на пакере с последующим расчетом скорости потока по зависимости Vпот=(ΣVпр-i)/n, где Vпот - скорость потока жидкости, Vпр-i - значение скоростей прибора, при которых перепад давления на пакере равен нулю, n - количество точек с нулевым значением перепада давления, зафиксированных в процессе измерения, i=1…n.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020138389A RU2751528C1 (ru) | 2020-11-23 | 2020-11-23 | Способ определения скорости потока жидкости в скважине |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020138389A RU2751528C1 (ru) | 2020-11-23 | 2020-11-23 | Способ определения скорости потока жидкости в скважине |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2751528C1 true RU2751528C1 (ru) | 2021-07-14 |
Family
ID=77019745
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020138389A RU2751528C1 (ru) | 2020-11-23 | 2020-11-23 | Способ определения скорости потока жидкости в скважине |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2751528C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113530526A (zh) * | 2021-08-05 | 2021-10-22 | 广州海洋地质调查局 | 一种井下长周期流体通量监测装置及方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU407037A1 (ru) * | 1971-12-15 | 1973-11-21 | Устройство для измерения расхода и плотности жидкости в скважине | |
| US3905226A (en) * | 1973-07-27 | 1975-09-16 | Schlumberger Technology Corp | Methods for determining velocities and flow rates of fluids flowing in a well bore |
| SU568024A1 (ru) * | 1975-07-10 | 1977-08-05 | Предприятие П/Я Г-4371 | Датчик скорости потока |
| SU1079832A1 (ru) * | 1982-02-26 | 1984-03-15 | Предприятие П/Я В-8948 | Скважинный расходомер |
| RU2243510C2 (ru) * | 1999-01-11 | 2004-12-27 | Флоусис Ас | Измерение многофазного потока в трубопроводе |
| RU2258806C2 (ru) * | 2003-06-09 | 2005-08-20 | Открытое акционерное общество "Татнефтегеофизика" | Расходомер манометрический |
| RU2376465C2 (ru) * | 2004-06-29 | 2009-12-20 | Бейкер Хьюз Инкорпорейтед | Определение скорости потока жидкости в стволе скважины методом импульсного облучения |
| RU2399760C2 (ru) * | 2008-03-25 | 2010-09-20 | Василий Фёдорович Назаров | Способ определения скорости потока жидкости в скважине (варианты) |
-
2020
- 2020-11-23 RU RU2020138389A patent/RU2751528C1/ru active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU407037A1 (ru) * | 1971-12-15 | 1973-11-21 | Устройство для измерения расхода и плотности жидкости в скважине | |
| US3905226A (en) * | 1973-07-27 | 1975-09-16 | Schlumberger Technology Corp | Methods for determining velocities and flow rates of fluids flowing in a well bore |
| SU568024A1 (ru) * | 1975-07-10 | 1977-08-05 | Предприятие П/Я Г-4371 | Датчик скорости потока |
| SU1079832A1 (ru) * | 1982-02-26 | 1984-03-15 | Предприятие П/Я В-8948 | Скважинный расходомер |
| RU2243510C2 (ru) * | 1999-01-11 | 2004-12-27 | Флоусис Ас | Измерение многофазного потока в трубопроводе |
| RU2258806C2 (ru) * | 2003-06-09 | 2005-08-20 | Открытое акционерное общество "Татнефтегеофизика" | Расходомер манометрический |
| RU2376465C2 (ru) * | 2004-06-29 | 2009-12-20 | Бейкер Хьюз Инкорпорейтед | Определение скорости потока жидкости в стволе скважины методом импульсного облучения |
| RU2399760C2 (ru) * | 2008-03-25 | 2010-09-20 | Василий Фёдорович Назаров | Способ определения скорости потока жидкости в скважине (варианты) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113530526A (zh) * | 2021-08-05 | 2021-10-22 | 广州海洋地质调查局 | 一种井下长周期流体通量监测装置及方法 |
| CN113530526B (zh) * | 2021-08-05 | 2022-03-15 | 南方海洋科学与工程广东省实验室(广州) | 一种井下长周期流体通量监测装置及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| BRPI0916085B1 (pt) | sistemas de instrumentação para avaliar a operação de um sistema de bomba alternada | |
| WO2001077485A1 (en) | Downhole flow meter | |
| SA109300572B1 (ar) | نظـام و طريقة صوغ بروفيـلات تدفق المائع في فتحة البئـر | |
| RU2751528C1 (ru) | Способ определения скорости потока жидкости в скважине | |
| CN106593408A (zh) | 油井流速的获取方法与装置 | |
| CN109594981B (zh) | 一种测量井下分层产量的方法 | |
| CN101871344B (zh) | 一种称重式气井井筒液面位置的确定方法 | |
| CN112362121B (zh) | 一种基于热学法的水平井油水两相流流量的测量方法 | |
| CN105628118A (zh) | 一种基于热力学的流量计及测量方法 | |
| Chen et al. | Conductance sensor-based flowrate estimation of horizontal gas-water slug flow from interfacial wave statistics | |
| CN108894774A (zh) | 组合式随钻测量工具和测量方法 | |
| RU2753129C1 (ru) | Способ определения поинтервальной скорости и расхода жидкости в скважине | |
| CN108106687A (zh) | 一种含软夹层的基岩地下水流网探究方法及双胶囊止水器 | |
| RU2399760C2 (ru) | Способ определения скорости потока жидкости в скважине (варианты) | |
| CN110630243B (zh) | 基于压裂井生产数据确定压裂裂缝参数的方法 | |
| CN106595813A (zh) | 盐穴储气库造腔用油水界面检测仪及油水界面的检测方法 | |
| CN107191179A (zh) | 一种油气井动液面测试方法 | |
| CN216477309U (zh) | 一种模拟钻井液流动测温控制装置 | |
| CN109209357B (zh) | 一种生产测井解释方法 | |
| RU2441153C2 (ru) | Способ определения экстремальных скоростей потока жидкости в скважине (варианты) | |
| CN114991690B (zh) | 一种随钻地层压力测试方法与装置 | |
| CN105672996A (zh) | 钻井液漏失综合判识系统 | |
| CN114282387A (zh) | 一种基于dts的稠油油藏注蒸汽水平井综合评价方法 | |
| RU2702042C1 (ru) | Способ количественной оценки профиля притока в мало- и среднедебитных горизонтальных нефтяных скважинах с мгрп | |
| US2868012A (en) | Flowmeter |