RU2758287C1 - Control system for parameters of liquids injected into the well - Google Patents

Control system for parameters of liquids injected into the well Download PDF

Info

Publication number
RU2758287C1
RU2758287C1 RU2021100185A RU2021100185A RU2758287C1 RU 2758287 C1 RU2758287 C1 RU 2758287C1 RU 2021100185 A RU2021100185 A RU 2021100185A RU 2021100185 A RU2021100185 A RU 2021100185A RU 2758287 C1 RU2758287 C1 RU 2758287C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
parameters
well
process fluid
control
devices
Prior art date
Application number
RU2021100185A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Николаевич Коротченко
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Интех"
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 "Интех" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Интех"
Priority to RU2021100185A priority Critical patent/RU2758287C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2758287C1 publication Critical patent/RU2758287C1/en

Links

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
    • E21B21/00—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
    • E21B21/08—Controlling or monitoring pressure or flow of drilling fluid, e.g. automatic filling of boreholes, automatic control of bottom pressure

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: invention relates to the oil and gas industry and is intended for controlling the parameters of process fluids injected into the well when silencing wells with complex geological and technological indicators during repair work, including for wells with abnormally high reservoir pressure. The system contains measuring devices mounted on the input and output pipelines connected to the control station. The system is equipped with a process tank or tanks, a control system, a pump or pumps. The control station makes it possible to receive real-time information about the parameters of the process fluid from each measuring device, to control the control system and devices that regulate the parameters of the process fluid. The technological tank or tanks are connected to the well by input and output pipelines and each tank is made with the possibility of placing in it a given amount of process fluid and a given device or devices regulating the parameters of the process fluid, the control system is located on the output pipeline after the measuring device or devices, is hydraulically connected to each technological tank and includes at least one control device made with the possibility of regulating the flow of process fluid, the pump or pumps are located on the input pipeline before the measuring device or instruments.
EFFECT: invention increases efficiency of the well silencing process by monitoring the parameters of the process fluid injected into the well, monitoring the parameters of the fluid at its input and output from the well and controlling the parameters of the process fluid and the process as a whole.
5 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для управления параметрами, закачиваемых в скважину технологических жидкостей при глушении скважин со сложными геолого-технологическими показателями при проведении ремонтных работ, в том числе и для скважин с аномально высоким пластовым давлением.The invention relates to the oil and gas industry and is intended to control the parameters of process fluids injected into the well when killing wells with complex geological and technological parameters during repair work, including for wells with abnormally high reservoir pressure.

Известна интеллектуальная скважина, состоящая из колонны насосно-компрессорных труб со скважинным оборудованием, системой трубопроводов, наземной системы обработки и хранения информации постоянного мониторинга параметров скважины в месте установки внутрискважинного оптического датчика измерения температуры и давления, размещенную на устье скважины и, содержащей измерительные приборы, устройство (оптоэлектронный блок), выполненный с возможностью взаимодействия посредством беспроводной связи с автоматическим рабочим местом оператора, при этом система трубопроводов выполнена с возможностью организации движения жидкости в скважине и к измерительным приборам, [Патент РФ № 2568448, Е21В 43/00, Е21В 47/06, опубликовано 20.11.2015].Known intelligent well, consisting of a string of tubing with downhole equipment, a pipeline system, a surface system for processing and storing information for continuous monitoring of well parameters at the installation site of an optical temperature and pressure measurement sensor located at the wellhead and containing measuring instruments, a device (optoelectronic unit), made with the ability to interact via wireless communication with the automatic workstation of the operator, while the pipeline system is made with the ability to organize the movement of fluid in the well and to the measuring instruments, [RF Patent No. 2568448, Е21В 43/00, Е21В 47/06 , published on November 20, 2015].

Недостатком известного технического решения является то, что в данном изобретении измерительные приборы расположены внутри скважины, что снижает надежность их работы, ввиду воздействия внутрискважинной среды, отсутствия возможности постоянного контроля, профилактики, ремонта измерительных приборов, мониторинг направлен на эксплуатируемую скважину.The disadvantage of the known technical solution is that in this invention the measuring instruments are located inside the well, which reduces the reliability of their operation, due to the influence of the downhole environment, the lack of the possibility of constant monitoring, prevention, repair of measuring instruments, monitoring is aimed at an operating well.

Наиболее близким аналогом, взятым за прототип, является система регистрации параметров закачиваемых в скважину жидкостей, включающая измерительные приборы, встроенные в нагнетательную линию с контролируемой средой, и соединенные с компьютером с программным обеспечением посредством кабеля [Патент РФ № 2539041, Е21В 21/08, Е21В 44/00, опубликовано 27.06.2014].The closest analogue, taken as a prototype, is a system for recording the parameters of fluids injected into the well, including measuring instruments built into the injection line with a controlled environment, and connected to a computer with software by means of a cable [RF Patent No. 2539041, Е21В 21/08, Е21В 44/00, published 06/27/2014].

Недостатком данного технического решения является то, что данная система включает в себя измерительные приборы, которые осуществляют измерение параметров жидкостей, закачиваемых в скважину, только на входе в скважину, обладает недостаточной информативностью обо всех параметрах, в том числе параметрах на выходе жидкости из скважины, невозможность корректировки параметров технологической жидкости, соответственно также дает неполную картину понимания всего процесса.The disadvantage of this technical solution is that this system includes measuring instruments that measure the parameters of fluids injected into the well, only at the entrance to the well, has insufficient information content about all parameters, including parameters at the exit of the liquid from the well, the impossibility adjusting the parameters of the process fluid, respectively, also gives an incomplete picture of understanding the entire process.

Предлагаемое техническое решение устраняет вышеперечисленные недостатки и позволяет повысить эффективность процесса глушения скважины посредством мониторинга параметров технологической жидкости, закачиваемой в скважину, осуществляя контроль параметров технологической жидкости на входе и выходе ее из скважины и управления параметрами технологической жидкости и процесса в целом, закачиваемой в скважину технологической жидкости, в том числе давления, расхода, объема, плотности, температуры, скорости ее фильтрации, обеспечивая возможность в режиме реального времени контролировать заданные параметры в процессе закачки технологических жидкостей, а также осуществлять управление заданными параметрами технологической жидкости, закачиваемой в скважину, регулируя их до заданных значений и процесса в целом.The proposed technical solution eliminates the above disadvantages and makes it possible to increase the efficiency of the well killing process by monitoring the parameters of the process fluid injected into the well, monitoring the parameters of the process fluid at the inlet and outlet of it from the well and control the parameters of the process fluid and the process as a whole, the process fluid injected into the well. , including pressure, flow rate, volume, density, temperature, its filtration rate, providing the ability to monitor the set parameters in real time during the process of pumping process fluids, as well as to control the set parameters of the process fluid injected into the well, adjusting them to the set ones values and the process as a whole.

Поставленная цель достигается тем, что Система управления параметрами, закачиваемых в скважину жидкостей, расположена на устье скважины и содержит систему трубопроводов, измерительные приборы и станцию управления, которые соединены между собой, измерительные приборы закреплены на входном и выходном трубопроводах системы трубопроводов и соединены со станцией управления посредством проводной и/или беспроводной связи, система снабжена технологической емкостью или емкостями, системой регулирования, насосом или насосами. Станция управления представляет собой устройство с программным обеспечением, позволяющим в режиме реального времени получать информацию о параметрах технологической жидкости с каждого измерительного прибора, обрабатывать информацию, анализировать, выводить на устройство визуализации и осуществлять управление системой регулирования и устройствами, регулирующими параметрами технологической жидкости, и каждая технологическая емкость соединена со скважиной входным и выходным трубопроводами и выполнена с возможностью размещения в ней заданного количества технологической жидкости и устройства или устройств, регулирующих параметры технологической жидкости в емкости, система регулирования расположена на выходном трубопроводе после измерительного прибора или приборов, гидравлически соединена с каждой технологической емкостью и включает в себя, по меньшей мере, одно устройство регулирования, выполненное с возможностью регулирования потока технологической жидкости, насос или насосы, расположенные на входном трубопроводе до измерительного прибора или приборов, при этом система дополнительно снабжена дегазатором с возможностью дегазации технологической жидкости, выходящей из скважины, дозирующим, перемешивающим и нагревательным устройствами, расположенными в технологической емкости.This goal is achieved by the fact that the Control System for the parameters of fluids pumped into the well is located at the wellhead and contains a pipeline system, measuring instruments and a control station, which are interconnected, the measuring instruments are fixed on the inlet and outlet pipelines of the pipeline system and are connected to the control station through wired and / or wireless communication, the system is equipped with a process vessel or vessels, a control system, a pump or pumps. The control station is a device with software that allows in real time to receive information about the parameters of the process fluid from each measuring device, process information, analyze, display on the visualization device and control the control system and devices that regulate the parameters of the process fluid, and each process the tank is connected to the well by input and output pipelines and is configured to accommodate a predetermined amount of process fluid and devices or devices that regulate the parameters of the process fluid in the tank, the control system is located on the outlet pipeline after the measuring device or instruments, is hydraulically connected to each process tank and includes at least one control device configured to control the flow of process fluid, a pump or pumps located on the inlet pipeline to the measuring device or devices, while the system is additionally equipped with a degasser with the possibility of degassing the process fluid coming out of the well, metering, mixing and heating devices located in the process tank.

На фиг. 1 изображена схема Системы управления параметрами, закачиваемых в скважину жидкостей, на фиг. 2 пример реализации изобретения при глушении скважины.FIG. 1 shows a diagram of the System for controlling the parameters of fluids injected into the well; FIG. 2 is an example of implementation of the invention when killing a well.

Система управления параметрами, закачиваемых в скважину жидкостей, обеспечивает замкнутый цикл циркуляции (как прямой, так и обратный) жидкости, например, технологической жидкости, в скважину и из скважины, проходя каждый измерительный прибор, устройства, регулирующие параметры жидкости и осуществляющие подготовку технологической жидкости для закачки в скважину, при этом обратно в скважину технологическую жидкость закачивают с заданными параметрами, позволяющими, в том числе повысить надежность эксплуатации скважины, обеспечить надежность работы устройств посредством мониторинга за параметрами технологической жидкости, при этом данные о заданных параметрах технологической жидкости получают в режиме реального времени от измерительных приборов, расположенных на устье, а также осуществляют управление заданными параметрами технологической жидкости в режиме реального времени устройствами, регулирующими параметры технологической жидкости до заданных значений.The system for controlling the parameters of fluids injected into the well provides a closed cycle of circulation (both direct and reverse) of a fluid, for example, a process fluid, into the well and from the well, passing each measuring device, devices that regulate fluid parameters and prepare the process fluid for injection into the well, while the process fluid is injected back into the well with the specified parameters, which allow, among other things, to increase the reliability of the well operation, to ensure the reliability of the devices by monitoring the parameters of the process fluid, while data on the specified parameters of the process fluid is obtained in real time from measuring devices located at the wellhead, and also control the set parameters of the process fluid in real time by devices that regulate the parameters of the process fluid to the set values.

Система управления параметрами, закачиваемых в скважину жидкостей расположена на устье скважины 1 и включает в себя станцию управления 2 и измерительные приборы, которые соединены между собой посредством проводной и/или беспроводной связи, технологическую емкость или емкости 3, насос или насосы 4, систему трубопроводов с входным 5 и выходным 6 трубопроводами и систему регулирования 7. Измерительный или измерительные приборы 8 установлены на входном трубопроводе 5 (нагнетательная линия) перед входом в скважину 1. Измерительный или измерительные приборы 9 установлены на выходном трубопроводе 6 (выкидная линия) на выходе из скважины 1.The system for controlling the parameters of fluids injected into the well is located at the wellhead 1 and includes a control station 2 and measuring instruments, which are interconnected by wired and / or wireless communication, a process tank or tanks 3, a pump or pumps 4, a pipeline system with inlet 5 and outlet 6 pipelines and control system 7. Measuring or measuring devices 8 are installed on the inlet pipeline 5 (injection line) before entering the well 1. Measuring or measuring devices 9 are installed on the outlet pipeline 6 (flow line) at the outlet of the well 1 ...

Измерительные приборы 8 и 9 могут быть установлены на трубопроводе как отдельно, так и в виде измерительного модуля, содержащего как минимум по одному расходомеру, плотномеру, датчику измерения температуры и давления, манометру и термометру. Каждый измерительный прибор 8 и 9 представляет собой измерительный прибор или контрольно - измерительный прибор, выполненный с возможностью передачи данных о параметре жидкости, например, электромагнитный, ультразвуковой, тахометрический, кариолисовый, расходомеры перепада давления; плотномер представляет собой, например, плотномер вибрационный, поплавковый, весовой, гидростатический, радиоизотопный, вибрационный, ультразвуковой; датчик измерения температуры представляет собой, например, терморезисторы, термопары, термометры, комбинированные датчики, цифровые датчики; датчик давления представляет собой, например, манометр.Measuring devices 8 and 9 can be installed on the pipeline either separately or in the form of a measuring module containing at least one flow meter, density meter, temperature and pressure measurement sensor, manometer and thermometer. Each measuring device 8 and 9 is a measuring device or control and measuring device, made with the possibility of transmitting data about a fluid parameter, for example, electromagnetic, ultrasonic, tachometric, karyolis, differential pressure flow meters; the density meter is, for example, a vibration, float, weight, hydrostatic, radioisotope, vibration, ultrasonic density meter; the temperature measuring sensor is, for example, thermistors, thermocouples, thermometers, combined sensors, digital sensors; the pressure sensor is, for example, a pressure gauge.

Станция управления 2 с программным обеспечением выполнена в стационарном или передвижном исполнении и представляет собой устройство с программным обеспечением, например, компьютер, смартфон или планшет, с возможностью обмена информации с измерительными приборами и управления устройством или устройствами, регулирующие параметры жидкости, путем подачи сигнала.Control station 2 with software is made in a stationary or mobile design and is a device with software, for example, a computer, smartphone or tablet, with the ability to exchange information with measuring instruments and control a device or devices that regulate fluid parameters by sending a signal.

Программное обеспечение станции управления 2 обеспечивает получение и фиксацию информации о параметрах жидкости с каждого измерительного прибора 8 и 9; обработку и анализ, полученной информации, в соответствии с заданными требованиями к жидкости, в том числе сравнивать полученные данные с каждого измерительного прибора 8 и 9 с заданными значениями параметра, осуществлять вычисления, оформлять информацию, полученную в результате обработки с каждого измерительного прибора 8 и 9, в виде, например, графиков, таблиц, текста, рисунка и их комбинаций, выводить информацию о параметрах жидкости, полученной на каждом этапе контроля для ее просмотра на устройство визуализации, например, дисплей компьютера, экран смартфона, экран планшета, и осуществлять регулирование параметров жидкости путем подачи сигналов, например, на систему регулирования 7. При необходимости программное обеспечение станции содержит дополнительные требования, представляющие собой, например, федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности в нефтяной и газовой промышленности.The software of the control station 2 provides for obtaining and fixing information about the parameters of the liquid from each measuring device 8 and 9; processing and analysis of the information received, in accordance with the specified requirements for the liquid, including comparing the data obtained from each measuring device 8 and 9 with the specified parameter values, carry out calculations, draw up information obtained as a result of processing from each measuring device 8 and 9 , in the form of, for example, graphs, tables, text, drawings and their combinations, display information about the parameters of the liquid obtained at each stage of control for viewing it on a visualization device, for example, a computer display, a smartphone screen, a tablet screen, and adjust the parameters liquids by signaling, for example, to the control system 7. If necessary, the plant software contains additional requirements, such as federal codes and regulations in the field of industrial safety in the oil and gas industry.

Каждая технологическая емкость 3 соединена со скважиной 1 входным 5 и выходным 6 трубопроводами с контролируемой средой в виде жидкости, проходящей через каждый измерительный прибор 8 и 9 и выполнена:Each process tank 3 is connected to the well 1 by input 5 and output 6 by pipelines with a controlled medium in the form of a liquid passing through each measuring device 8 and 9 and is made:

- с возможностью размещения в ней заданного объема жидкости;- with the possibility of placing a given volume of liquid in it;

- с возможностью размещения в ней заданного устройства или устройств, осуществляющих подготовку жидкости для закачки в скважину 1.- with the possibility of placing in it a given device or devices that prepare fluid for injection into well 1.

Насос 4 или насосы расположены с возможностью подачи жидкости из технологической емкости 3 в скважину 1, которая проходит через измерительный прибор или приборы 8. Насос 4 расположен в технологической емкости 3 или не в емкости, на входном трубопроводе 5 перед измерительным прибором или приборами 8. Насос 4 представляет собой, например, нефтяной насос, диафрагменный мембранный насос, насос реверсного типа, насосный агрегат.The pump 4 or pumps are arranged with the possibility of supplying liquid from the technological tank 3 to the well 1, which passes through the measuring device or devices 8. Pump 4 is located in the technological tank 3 or not in the tank, on the inlet pipeline 5 in front of the measuring device or devices 8. Pump 4 is, for example, an oil pump, a diaphragm diaphragm pump, a reverse type pump, a pumping unit.

Система регулирования 7 обеспечивает регулирование параметрами жидкости и включает в себя, по меньшей мере, одно устройство регулирования, расположенное на выходном трубопроводе 6 за измерительным прибором или приборами 9.The control system 7 provides regulation of the parameters of the liquid and includes at least one control device located on the outlet pipeline 6 behind the measuring device or devices 9.

Устройство регулирования 7 выполнено с возможностью регулирования потока жидкости и представляет собой, например, дроссельное устройство. Дроссельное устройство дополнительно снабжено, по меньшей мере, одной задвижкой, обеспечивающей непрерывность потока жидкости и/или изменение направления ее потока (на фиг. не показано). Дроссельное устройство представляет собой, например, регулируемый дроссель.The control device 7 is configured to regulate the flow of liquid and is, for example, a throttle device. The throttle device is additionally equipped with at least one valve, which ensures the continuity of the liquid flow and / or a change in the direction of its flow (not shown in the figure). The choke device is, for example, an adjustable choke.

Система управления параметрами, закачиваемых в скважину жидкостей, дополнительно снабжена дегазатором 10, расположенным с возможностью дегазации технологической жидкости на выходном трубопроводе 6 перед технологической емкостью 3, дозирующим устройством, расположенным в технологической емкости 3, перемешивающим устройством, расположенным в технологической емкости 3, нагревательными устройствами или устройством, расположенным, например, в технологической емкости 3, в технологической емкости 3 и на входном 5 и выходном 6 трубопроводах, на входном 5 и выходном 6 трубопроводах; запорными устройствами 11, расположенными на входном 5 и выходном 6 трубопроводах.The system for controlling the parameters of liquids pumped into the well is additionally equipped with a degasser 10 located with the possibility of degassing the process fluid on the outlet pipeline 6 in front of the process tank 3, a dosing device located in the process tank 3, a mixing device located in the process tank 3, heating devices or a device located, for example, in the process tank 3, in the process tank 3 and on the inlet 5 and outlet 6 pipelines, on the inlet 5 and outlet 6 pipelines; locking devices 11 located on the inlet 5 and outlet 6 pipelines.

Измерительные приборы 8 и 9 дополнительно снабжены контроллерами 12 с возможностью фиксации, обработки полученных параметров жидкости и передачи таких параметров на станцию управления 2, и представляют собой, например, датчик давления 8 с контроллером 12 выполненный с возможностью управления насосом 4.Measuring devices 8 and 9 are additionally equipped with controllers 12 with the possibility of fixing, processing the obtained fluid parameters and transmitting such parameters to the control station 2, and are, for example, a pressure sensor 8 with a controller 12 configured to control the pump 4.

Дегазатор 10 представляет собой, например, горизонтальный газонефтяной сепаратор, вертикальный сепаратор, гидроциклонный сепаратор.The degasser 10 is, for example, a horizontal gas-oil separator, a vertical separator, a hydrocyclone separator.

Технологическая емкость 3 снабжена устройством или устройствами, осуществляющими подготовку жидкости для закачки в скважину, например, дозирующим устройством и/или перемешивающим устройством, и/или нагревательным устройством, и/или фильтрующим устройством, и дополнительно может быть снабжена расходными емкостями для химических реагентов.The technological container 3 is equipped with a device or devices for preparing a liquid for injection into a well, for example, a dosing device and / or a stirring device, and / or a heating device and / or a filter device, and can additionally be equipped with consumable containers for chemical reagents.

Дозирующее устройство представляет собой, например, шнековый дозатор, дозатор механического типа, весовые дозаторы, объемные дозаторы (на фиг. не показано).The dispensing device is, for example, a screw dispenser, a mechanical dispenser, weighing dispensers, volumetric dispensers (not shown in the figure).

Перемешивающее устройство представляет собой, например, механическое устройство в виде мешалки (лопастной; листовой; якорной; рамной; турбинной; пропеллерной) (на фиг. не показано).The stirring device is, for example, a mechanical device in the form of a stirrer (blade; sheet; anchor; frame; turbine; propeller) (not shown in the figure).

Нагревательное устройство представляет собой, например, электротэн, конвектор, пароспутник (на фиг. не показано).The heating device is, for example, an electric heater, a convector, a steam tracer (not shown in the figure).

Запорные устройства 11 представляют собой, например, задвижку клиновую, задвижку шиберную, задвижку фланцевую.The locking devices 11 are, for example, a wedge valve, a gate valve, a flange valve.

Система управления параметрами, закачиваемых в скважину жидкостей, снабжена системой питания, обеспечивающей электропитание всей системы, например, от сети переменного тока 220 В.The system for controlling the parameters of fluids pumped into the well is equipped with a power system that supplies power to the entire system, for example, from a 220 V AC network.

Система управления параметрами, закачиваемых в скважину жидкостей работает следующим образом.The system for controlling the parameters of fluids injected into the well works as follows.

Систему управления параметрами, закачиваемых в скважину жидкостей, монтируют на устье скважины 1 с пластовым давлением, для чего устье оборудуют системой трубопроводов, фонтанной арматурой, располагают станцию управления 2, размещают систему регулирования 7 на выходном трубопроводе за измерительным прибором или приборами 9, располагают технологическую емкость или емкости 3, которые соединяют со скважиной 1 посредством входного 5 и выходного 6 трубопроводов 6, обеспечивая прямой или обратный замкнутый цикл циркуляции технологической жидкости.The system for controlling the parameters of liquids injected into the well is mounted at the wellhead of well 1 with reservoir pressure, for which the wellhead is equipped with a pipeline system, Christmas tree, control station 2 is located, the control system 7 is placed on the output pipeline behind the measuring device or instruments 9, and the process tank is located or tanks 3, which are connected to the well 1 by means of inlet 5 and outlet 6 pipelines 6, providing a direct or reverse closed cycle of circulation of the process fluid.

Насос или насосы 4 располагают с возможностью подачи подготовленной технологической жидкости из технологической емкости 3 в скважину 1. Технологическая жидкость проходит через измерительный или измерительные приборы 8.The pump or pumps 4 are arranged with the possibility of supplying the prepared process fluid from the process tank 3 to the well 1. The process fluid passes through the measuring or measuring devices 8.

Измерительный прибор или приборы 8 устанавливают и закрепляют на входном трубопроводе 5 (нагнетательная линия) на входе в скважину 1, а измерительный прибор или приборы 9 устанавливают и закрепляют на выходном трубопроводе 6 (выкидная линия) на выходе из скважины 1, с возможностью измерения заданных параметров технологической жидкости, проходящей через каждый измерительный прибор 8 и 9, например, расходомер, плотномер, манометр, датчик температуры.The measuring device or devices 8 are installed and fixed on the inlet pipeline 5 (injection line) at the entrance to the well 1, and the measuring device or devices 9 are installed and fixed on the outlet pipeline 6 (flow line) at the outlet from the well 1, with the possibility of measuring the specified parameters process fluid passing through each measuring device 8 and 9, for example, a flow meter, density meter, pressure gauge, temperature sensor.

При этом каждый измерительный прибор 8 или 9 устанавливают как по отдельности, так и в виде измерительного модуля, содержащего несколько измерительных приборов 8 или 9.In this case, each measuring device 8 or 9 is installed both separately and in the form of a measuring module containing several measuring devices 8 or 9.

Данные с измерительных приборов о каждом параметре технологической жидкости поступают на станцию управления 2 в режиме реального времени. Информация о параметрах технологической жидкости с каждого измерительного прибора 8 и 9 поступает на станцию управления 2 посредством проводной и/или беспроводной связи.The data from the measuring devices about each parameter of the process fluid are sent to control station 2 in real time. Information about the parameters of the process fluid from each measuring device 8 and 9 is sent to the control station 2 via wired and / or wireless communication.

Программное обеспечение станции управления 2 позволяет осуществлять мониторинг и управление заданными параметрами технологической жидкости в режиме реального времени, регулируя их, а именно получает и фиксирует информацию с каждого измерительного прибора 8 и 9, обрабатывает и анализирует полученную информацию, с учетом требований к технологической жидкости, закачиваемой в скважину, в том числе сравнивает полученные данные с каждого измерительного прибора 8 и 9 со значением соответствующего параметра, предварительного записанного в программу станции управления 2 и сравнивает данные каждого параметра технологической жидкости на входе в скважину 1 и с данными параметра технологической жидкости на выходе из скважины 1, осуществляет вычисления, оформляет обработанную информацию в виде, например, графиков, таблиц, текста, рисунка и их комбинаций, выводит информацию о параметрах технологической жидкости, полученной на каждом этапе контроля, на устройство визуализации, например, экран, дисплей, табло, для ее визуализации, и осуществляет изменение параметра технологической жидкости путем доведения до заданного значения соответствующего параметра, управляя системой регулирования 7 и устройством или устройствами, регулирующими параметры технологической жидкости, осуществляя подготовку технологической жидкости для закачки в скважину, путем подачи сигнала, например, на систему регулирования 7.The software of control station 2 allows monitoring and control of the set parameters of the process fluid in real time, adjusting them, namely, it receives and records information from each measuring device 8 and 9, processes and analyzes the information received, taking into account the requirements for the process fluid injected into the well, including comparing the data obtained from each measuring device 8 and 9 with the value of the corresponding parameter previously recorded in the program of the control station 2 and compares the data of each parameter of the process fluid at the entrance to the well 1 and with the data of the parameter of the process fluid at the exit from the well 1, performs calculations, draws up the processed information in the form of, for example, graphs, tables, text, drawings and their combinations, outputs information about the parameters of the process fluid obtained at each stage of control to a visualization device, for example, a screen, a display , the board, for its visualization, and changes the parameter of the process fluid by bringing the corresponding parameter to the set value, controlling the control system 7 and the device or devices that regulate the parameters of the process fluid, preparing the process fluid for injection into the well, by giving a signal, for example, to the control system 7.

Устройства, регулирующие параметры технологической жидкости и осуществляющие подготовку технологической жидкости для закачки в скважину, например, дегазатор 10, дозирующее устройство, перемешивающее устройство, нагревательное устройство, запорные устройства 11 позволяют подготовить технологическую жидкость с заданными параметрами непосредственно на устье и закачать ее в скважину.Devices that regulate the parameters of the process fluid and prepare the process fluid for injection into the well, for example, a degasser 10, a metering device, a stirring device, a heating device, shut-off devices 11 allow to prepare a process fluid with specified parameters directly at the wellhead and pump it into the well.

Предлагаемое техническое решение повышает эффективность эксплуатации скважины и надежность работы устройств посредством мониторинга заданных параметров технологической жидкости, закачиваемой в скважину, осуществляя контроль заданных параметров технологической жидкости на входе и выходе ее из скважины и управления параметрами технологической жидкости, закачиваемой в скважину жидкости. Пример.The proposed technical solution increases the efficiency of well operation and the reliability of the devices by monitoring the set parameters of the process fluid injected into the well, monitoring the set parameters of the process fluid at the inlet and outlet of the well and controlling the parameters of the process fluid injected into the well. Example.

Заявляемая Система управления параметрами, закачиваемых в скважину жидкостей, была смонтирована на устье скважины 1 (Фиг. 2) Уренгойского нефтегазоконденсатного месторождения (НГКМ) с аномально высоким пластовым давлением (АВПД), глубиной 3761 м. и с пластовым давлением равным 367 кгс/см2, для чего устье было оборудовано системой трубопроводов, фонтанной арматурой.The claimed system for controlling the parameters of fluids injected into the well was installed at the wellhead of well 1 (Fig. 2) of the Urengoyskoye oil and gas condensate field (NGKM) with an abnormally high reservoir pressure (AHPP), a depth of 3761 m and a reservoir pressure of 367 kgf / cm 2 , for which the wellhead was equipped with a system of pipelines, Christmas tree.

Станцию управления 2 расположили в кабине оператора. Технологические емкости 3 соединили со скважиной 1 посредством входного 5 и выходного 6 трубопроводов, обеспечивая замкнутый цикл прямой циркуляции технологической жидкости.Control station 2 was located in the operator's cabin. Technological tanks 3 were connected to well 1 by means of inlet 5 and outlet 6 pipelines, providing a closed cycle of direct circulation of the process fluid.

Насосы 4 располагались на автомобилях, вне технологической емкости 3, с возможностью подачи подготовленной технологической жидкости из технологической емкости 3 в скважину 1, проходя через измерительные приборы 8. Технологическую емкость 3, дегазатор 10, входной 5 и выходной 6 трубопроводы и систему регулирования 7 расположили и соединили на устье скважины согласно утвержденной схеме.Pumps 4 were located on vehicles, outside the process tank 3, with the possibility of supplying the prepared process fluid from the process tank 3 into the well 1, passing through the measuring devices 8. The process tank 3, the degasser 10, the inlet 5 and outlet 6 pipelines and the control system 7 were placed and connected at the wellhead according to the approved scheme.

Измерительные приборы 8 установили и закрепили на входном трубопроводе 5 (нагнетательная линия), а измерительные приборы 9 на выходном трубопроводе 6 (выкидная линия) на выходе из скважины 1. Измерительные приборы 8 были размещены следующим образом: плотномер, термометр и расходомер были размещены в измерительном модуле, а манометр размещен вне измерительного модуля.Measuring devices 8 were installed and fixed on the inlet pipeline 5 (discharge line), and measuring devices 9 on the outlet pipeline 6 (flow line) at the outlet of well 1. Measuring devices 8 were placed as follows: a density meter, a thermometer and a flow meter were placed in the measuring module, and the pressure gauge is located outside the measuring module.

Измерительные приборы 9 были размещены следующим образом: плотномер, термометр и расходомер располагают в едином измерительном модуле. Манометр был размещен вне измерительного модуля.Measuring devices 9 were placed in the following way: density meter, thermometer and flow meter are located in a single measuring module. The pressure gauge was placed outside the measuring module.

Для глушения скважины была использована технологическая жидкость, представляющая собой техническую воду с параметрами:To kill the well, a process fluid was used, which is industrial water with the following parameters:

Т = +40°С - +50 С в объеме 3 м3 плотностью 1,24 г/см3.T = + 40 ° C - +50 C in a volume of 3 m 3 with a density of 1.24 g / cm 3 .

Каждая технологическая емкость 3 представляет собой емкость 40 м3 со смесителем, расположенную на шасси грузового автомобиля.Each technological tank 3 is a tank of 40 m 3 with a mixer, located on the chassis of a truck.

Дегазатор 10 представляет собой дегазатор типа CD - 140.The degasser 10 is a CD-140 type degasser.

Система регулирования 7 представляет собой блок дросселирования типа БД 65х70ХЛ(к2).The control system 7 is a throttling unit of the BD 65x70HL (k2) type.

Насос 4 представляет собой насосный агрегат типа АН - 700. До начала работ по закачке технической воды были определены устьевые параметры технической воды. Данные о плотности, температуре, расходе и давлении с каждого измерительного прибора 8 и 9 поступали на станцию управления 2, представляющую собой компьютер 2, расположенный в кабине оператора: в кабине автомобиля УАЗ 39995, посредством беспроводной связи.Pump 4 is a pumping unit of the AN-700 type. Before the start of the process water injection, the wellhead parameters of the process water were determined. Data on density, temperature, flow rate and pressure from each measuring device 8 and 9 were fed to control station 2, which is a computer 2 located in the operator's cab: in the cab of a UAZ 39995 car, via wireless communication.

Давление с помощью манометров и блока измерительных приборов 8 фиксировалось в течение 30 мин. Был произведен контрольный расчет плотности технической воды по установившемуся избыточному давлению на устье скважины. После чего была осуществлена закачка технической воды в трубное пространство скважины 1 на циркуляции с контролем забойного давления при помощи блока дросселирования системы регулирования 7.The pressure was recorded using manometers and a block of measuring devices 8 for 30 min. A control calculation of the density of industrial water was made based on the steady-state excess pressure at the wellhead. After that, technical water was pumped into the tubular space of well 1 in circulation with the control of the bottomhole pressure using the throttling block of the control system 7.

При поступлении с затрубного пространства технической воды использовался дегазатор 10 с дегазацией и сбором технической воды в емкость 3.When industrial water was supplied from the annular space, a degasser 10 was used with degassing and collection of industrial water into a tank 3.

В процессе закачки технической воды в скважину 1, программное обеспечение компьютера станции управления 2 получало информацию о давлении, плотности, температуре в режиме реального времени. Полученные данные фиксировались станцией управления, осуществлялось сравнение с заданными значениями параметров, а именно, со значением плотности технической воды на входе в скважину, которое должно соответствовать значению плотности технической воды на выходе из скважины, а значение давления технической воды на входе в скважину и выходе из скважины с пластовым давлением.In the process of pumping technical water into well 1, the computer software of control station 2 received information about pressure, density, temperature in real time. The obtained data were recorded by the control station, a comparison was made with the set values of the parameters, namely, with the value of the density of industrial water at the inlet to the well, which should correspond to the value of the density of industrial water at the outlet from the well, and the value of the pressure of industrial water at the inlet and outlet of the well. wells with reservoir pressure.

Для изменения давления на выходе из скважины 1, по результату вычисления давления, осуществлялась регулировка давления технической воды путем доведения до необходимых значений посредством системы регулирования 7 и насосов 4.To change the pressure at the outlet of well 1, according to the result of calculating the pressure, the pressure of industrial water was adjusted by bringing it to the required values by means of the control system 7 and pumps 4.

Полученная и обработанная информация отображалась на устройстве визуализации в виде экрана компьютера 2 оператору на каждом этапе контроля.The received and processed information was displayed on the visualization device in the form of a computer screen 2 to the operator at each stage of control.

Измерение и регулирование заданных параметров осуществляют по сигналу со станции управления - компьютера 2.Measurement and regulation of the set parameters is carried out by a signal from the control station - computer 2.

Предлагаемое техническое решение повышает эффективность эксплуатации, процесса глушения скважины и надежность работы устройств посредством мониторинга параметров технологической жидкости, закачиваемой в скважину, осуществляя контроль параметров жидкости на входе и выходе ее из скважины и управления параметрами технологической жидкости и процесса в целом, закачиваемой в скважину технологической жидкости, в том числе давления, расхода, объема, плотности, температуры, скорости ее фильтрации, обеспечивая возможность в режиме реального времени контролировать заданные параметры в процессе закачки жидкостей, а также осуществлять управление заданными параметрами технологической жидкости, закачиваемой в скважину, регулируя их до заданных значений и процесса в целом, и отсутствия воздействия внутрискважинной среды на измерительные приборы.The proposed technical solution increases the efficiency of operation, the well killing process and the reliability of the devices by monitoring the parameters of the process fluid injected into the well, monitoring the parameters of the fluid at the inlet and outlet of the well and control the parameters of the process fluid and the process as a whole, the process fluid injected into the well. , including pressure, flow rate, volume, density, temperature, its filtration rate, providing the ability to monitor the set parameters in real time during the injection of fluids, as well as to control the set parameters of the process fluid injected into the well, adjusting them to the set values and the process as a whole, and the absence of influence of the downhole environment on the measuring instruments.

Claims (5)

1. Система управления параметрами закачиваемых в скважину жидкостей, расположенная на устье скважины и содержащая систему трубопроводов, измерительные приборы и станцию управления, которые соединены между собой, отличающаяся тем, что измерительные приборы закреплены на входном и выходном трубопроводах системы трубопроводов и соединены со станцией управления посредством проводной и/или беспроводной связи, она дополнительно снабжена технологической емкостью или емкостями, системой регулирования, насосом или насосами, станция управления представляет собой устройство с программным обеспечением, позволяющим в режиме реального времени получать информацию о параметрах технологической жидкости с каждого измерительного прибора, обрабатывать информацию, анализировать, выводить на устройство визуализации и осуществлять управление системой регулирования и устройствами, регулирующими параметры технологической жидкости, технологическая емкость или емкости соединены со скважиной входным и выходным трубопроводами и каждая емкость выполнена с возможностью размещения в ней заданного количества технологической жидкости и заданного устройства или устройств, регулирующих параметры технологической жидкости, система регулирования расположена на выходном трубопроводе после измерительного прибора или приборов, гидравлически соединена с каждой технологической емкостью и включает в себя, по меньшей мере, одно устройство регулирования, выполненное с возможностью регулирования потока технологической жидкости, насос или насосы расположены на входном трубопроводе до измерительного прибора или приборов.1. A system for controlling the parameters of fluids injected into the well, located at the wellhead and containing a system of pipelines, measuring instruments and a control station that are interconnected, characterized in that the measuring instruments are fixed on the inlet and outlet pipelines of the pipeline system and are connected to the control station by wired and / or wireless communication, it is additionally equipped with a process tank or tanks, a control system, a pump or pumps, the control station is a device with software that allows real-time information on the parameters of the process fluid from each measuring device, to process information, analyze, display on a visualization device and control the control system and devices that regulate the parameters of the process fluid, the process tank or tanks are connected to the well with input and output pipes pipelines and each container is configured to accommodate a predetermined amount of process fluid and a predetermined device or devices that regulate the parameters of the process fluid, the control system is located on the outlet pipeline after the measuring device or devices, is hydraulically connected to each process container and includes at least At least one control device made with the ability to control the flow of the process fluid, the pump or pumps are located on the inlet pipeline up to the measuring device or devices. 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительно снабжена дегазатором, расположенным за системой регулирования с возможностью дегазации технологической жидкости, выходящей из скважины.2. The system according to claim 1, characterized in that it is additionally equipped with a degasser located behind the control system with the possibility of degassing the process fluid leaving the well. 3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительно снабжена дозирующим устройством, расположенным в технологической емкости.3. The system according to claim 1, characterized in that it is additionally equipped with a dispensing device located in the technological container. 4. Система по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительно снабжена перемешивающим устройством, расположенным в технологической емкости.4. The system according to claim. 1, characterized in that it is additionally equipped with a mixing device located in the technological container. 5. Система по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительно снабжена нагревательным устройством или устройствами.5. The system of claim. 1, characterized in that it is additionally equipped with a heating device or devices.
RU2021100185A 2021-01-11 2021-01-11 Control system for parameters of liquids injected into the well RU2758287C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021100185A RU2758287C1 (en) 2021-01-11 2021-01-11 Control system for parameters of liquids injected into the well

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021100185A RU2758287C1 (en) 2021-01-11 2021-01-11 Control system for parameters of liquids injected into the well

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2758287C1 true RU2758287C1 (en) 2021-10-28

Family

ID=78466387

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021100185A RU2758287C1 (en) 2021-01-11 2021-01-11 Control system for parameters of liquids injected into the well

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2758287C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2796088C1 (en) * 2022-03-21 2023-05-16 Альберт Ринатович Ахметгалиев Method for control of parameters of liquids poured into a well

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7878250B2 (en) * 2002-07-08 2011-02-01 Fisher-Rosemount Systems, Inc. System and method for automating or metering fluid recovered at a well
RU2539041C2 (en) * 2012-12-24 2015-01-10 Общество с ограниченной ответственностью "Инновационные технологии" System to register parameters of liquids pumped into well
CN104316673A (en) * 2014-10-24 2015-01-28 卢玖庆 Device for measuring water content of oil
RU2670814C1 (en) * 2017-10-11 2018-10-25 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" Method of controlling process of pumping working agent to maintain medium pressure in multi-layer well
RU2706084C2 (en) * 2018-03-13 2019-11-14 Общество с ограниченной ответственностью "ГазВелл Системы" Automated system for optimum operation of gas and gas condensate wells with high liquid content

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7878250B2 (en) * 2002-07-08 2011-02-01 Fisher-Rosemount Systems, Inc. System and method for automating or metering fluid recovered at a well
RU2539041C2 (en) * 2012-12-24 2015-01-10 Общество с ограниченной ответственностью "Инновационные технологии" System to register parameters of liquids pumped into well
CN104316673A (en) * 2014-10-24 2015-01-28 卢玖庆 Device for measuring water content of oil
RU2670814C1 (en) * 2017-10-11 2018-10-25 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" Method of controlling process of pumping working agent to maintain medium pressure in multi-layer well
RU2706084C2 (en) * 2018-03-13 2019-11-14 Общество с ограниченной ответственностью "ГазВелл Системы" Automated system for optimum operation of gas and gas condensate wells with high liquid content

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2796088C1 (en) * 2022-03-21 2023-05-16 Альберт Ринатович Ахметгалиев Method for control of parameters of liquids poured into a well

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA031408B1 (en) Rug dosing device and method for dosage metering and control
RU103841U1 (en) INSTALLATION OF EXPLOSION PROTECTION FOR DOSING OF CHEMICAL REAGENT
US20160342161A1 (en) Tank Filling, Monitoring and Control System
RU2678712C1 (en) Stand for study of liquid flow in pipeline
US20150135797A1 (en) Device and method for multiphase flow meter calibration using a closed loop multiphase flow system
MX2007005412A (en) System and method for forming a slurry.
US5041990A (en) Method and apparatus for measuring entrained gas bubble content of flowing fluid
CN106567827A (en) Vapor-liquid mixing test device for pump
NO178906B (en) Method and apparatus for optimizing the transfer of fluids by pumping
RU2758287C1 (en) Control system for parameters of liquids injected into the well
CN203811507U (en) Large multifunctional fracturing fluid experiment device
RU163243U1 (en) INSTALLATION FOR GAS-CONDENSATE RESEARCHES OF GAS AND GAS-CONDENSATE WELLS
CN107219869A (en) A kind of automatic emulsion proportioning control method and system
RU137757U1 (en) AUTOMATIC FOAM FORMER DOSING INSTALLATION
RU2675815C2 (en) Mobile installation for well research and completion
RU2398205C2 (en) Method of testing gas separators of oil production downhole oil pump units and computer-aided test bench to this end
RU2676779C2 (en) Automated system of corrosion inhibitor solution injection for wells
RU2331861C2 (en) Method of dipping centrifugal gas separator tests and stand for its implementation
RU179754U1 (en) Stand for research of non-stationary processes in the pipeline
CN202255828U (en) Device for detecting flow rule of hydrate slurries in pipeline
RU2704037C1 (en) Reagent dosing unit to pipeline
RU108801U1 (en) DEVICE FOR MEASURING OIL WELL DEBIT
CN212774709U (en) Multifunctional chemical pump electric control test system
CN109403951B (en) Three-phase metering integrated device for oil well
CN102384835A (en) Device for detecting flow characteristics of hydrate slurry in pipeline