RU50601U1

RU50601U1 - DEVICE FOR TAKING SAMPLES OF OIL WELL PRODUCTS

Info

Publication number: RU50601U1
Application number: RU2004103760/03U
Authority: RU
Inventors: Владимир Григорьевич Белов; Владимир Анатольевич Иванов; Хасан Цицоевич Мусаев; Владимир Яковлевич Соловьев
Original assignee: Владимир Григорьевич Белов; Владимир Анатольевич Иванов; Хасан Цицоевич Мусаев; Владимир Яковлевич Соловьев
Priority date: 2004-02-09
Filing date: 2004-02-09
Publication date: 2006-01-20

Abstract

Заявляемое изобретение относится к области разработки и эксплуатации нефтяных месторождений и может быть использовано для измерения обводненности продукции нефтяных скважин.The claimed invention relates to the field of development and operation of oil fields and can be used to measure the water content of oil wells.

Изобретение позволяет упростить конструкцию устройства для отбора проб и его техническое обслуживание при одновременном повышении надежности его работы на нефтяных месторождениях.The invention allows to simplify the design of the device for sampling and its maintenance while improving the reliability of its operation in oil fields.

Указанный эффект достигается тем, что в качестве пробоотборника используется шаровой кран, применяемый в качестве запорной арматуры на технологических нефтепроводах. Для взятия пробы добываемой продукции в конструкции шарового крана используют два технологических отверстия, расположенных диаметрально и перпендикулярно направлению потока жидкости. Заявляемое устройство позволяет отбирать пробы по всему поперечному сечению потока, что повышает достоверность отбираемых проб.The indicated effect is achieved by the fact that a ball valve is used as a sampler, which is used as stop valves in technological oil pipelines. To take samples of the produced products in the design of a ball valve, two technological holes are used, located diametrically and perpendicular to the direction of fluid flow. The inventive device allows you to take samples along the entire cross section of the stream, which increases the reliability of the samples.

Использование предлагаемого устройства характеризуется простотой, не требует квалифицированного обслуживающего персонала и повышает надежность его работы на нефтяных месторождениях.The use of the proposed device is characterized by simplicity, does not require qualified maintenance personnel and increases the reliability of its work in oil fields.

Description

Устройство для отбора проб продукции нефтяных скважинOil Well Product Sampling Device

Изобретение относится к области разработки и эксплуатации нефтяных месторождений и может быть использовано для измерения обводненности нефтяных скважин.The invention relates to the field of development and operation of oil fields and can be used to measure the water content of oil wells.

Наиболее распространенный метод определения обводненности нефти в скважинах, используемый на нефтяных месторождениях, заключается в периодическом взятии проб с последующим их анализом в химической лаборатории [1]. Отбор проб осуществляют на вертикальном или горизонтальном участке трубопровода, по которому течет поток добываемой продукции. Пробозаборное устройство, в зависимости от диаметра трубопровода, представляет собой одну или несколько пробозаборных трубок с загнутыми концами, направленными навстречу потоку. Пробозаборные трубки, в соответствии с ГОСТом, имеют различные диаметры и устанавливаются по вертикальному сечению трубопровода на определенных расстояниях. Этот метод был и остается эталонным на нефтяных месторождениях несмотря на то, что представительность этих проб чрезвычайно низкая, так как отбираются случайные пробы, по которым невозможно с достаточной точностью определить степень обводненности продукции и динамику ее изменения в процессе эксплуатации скважины [2]. Основной недостаток этого метода заключается в том, что отбор проб производится не по всему поперечному сечению потока, а с отдельных локализованных участков потока.The most common method for determining water cut in wells used in oil fields is to periodically take samples and then analyze them in a chemical laboratory [1]. Sampling is carried out on a vertical or horizontal section of the pipeline through which the flow of produced products flows. The sampling device, depending on the diameter of the pipeline, is one or more sampling tubes with bent ends directed towards the flow. Sampling tubes, in accordance with GOST, have different diameters and are installed along the vertical section of the pipeline at certain distances. This method has been and remains the benchmark in oil fields, despite the fact that the representativeness of these samples is extremely low, since random samples are taken from which it is impossible to determine with sufficient accuracy the degree of water cut of the product and the dynamics of its change during well operation [2]. The main disadvantage of this method is that sampling is not carried out over the entire cross section of the stream, but from individual localized sections of the stream.

Существуют и другие способы измерения обводненности продукции:There are other ways to measure water cut:

поплавковые, гидростатические, вибрационные, радиоактивные и др. [3], которые float, hydrostatic, vibrational, radioactive, etc. [3], which

не находят широкого применения в нефтедобывающей промышленности из-за сложности объекта измерения - водонефтяная жидкость с растворенным в ней газом.they are not widely used in the oil industry because of the complexity of the measurement object - a water-oil liquid with gas dissolved in it.

Из известных технических решений наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту, одновременно являющимся базовым объектом, является пробоотборник ручной «Порт» [4]. Это устройство позволяет при отборе порции пробы охватить 100% поперечного сечения потока продукции, что способствует повышению достоверности отбираемой пробы. Проба отбирается на восходящем участке потока способом выреза из потока части полного поперечного сечения. Рабочая среда, поступающая по трубопроводу, заполняет внутреннюю полость пробоотборника и далее через патрубок подается в трубопровод. При этом весь поток проходит через внутреннюю полость пробоотборника. При отборе пробы поворотом рукоятки поток жидкости направляется непосредственно в трубопровод, минуя внутреннюю полость пробоотборника, в которой остается проба в замкнутом объеме. Вращением ручки слива открывают пробоотборник, и отобранная проба выталкивается в контейнер для сбора проб.Of the known technical solutions, the closest in technical essence to the claimed object, which is simultaneously the base object, is a manual “Port” sampler [4]. This device allows, when taking a portion of a sample, to cover 100% of the cross section of the product stream, which helps to increase the reliability of the sample taken. A sample is taken in the upstream section of the stream by cutting out part of the full cross section from the stream. The working medium flowing through the pipeline fills the internal cavity of the sampler and then passes through the pipe into the pipeline. In this case, the entire flow passes through the internal cavity of the sampler. When sampling by turning the handle, the fluid flow is sent directly to the pipeline, bypassing the internal cavity of the sampler, in which the sample remains in a closed volume. By turning the drain knob, the sampler is opened and the sample taken is pushed into the container for collecting samples.

К недостаткам известного устройства [4] следует отнести:The disadvantages of the known device [4] include:

- сложность устройства, требующая квалифицированного обслуживающего персонала;- the complexity of the device, requiring qualified maintenance personnel;

- конструкция пробоотборника не согласована с оборудованием устья скважины, и для присоединения к трубопроводу необходимы сварочные работы. Целью изобретения является упрощение конструкции устройства для отбора проб и его технического обслуживания при одновременном повышении надежности его работы на нефтяных месторождениях.- the design of the sampler is not consistent with the equipment of the wellhead, and welding is required to connect to the pipeline. The aim of the invention is to simplify the design of the device for sampling and its maintenance while improving the reliability of its operation in oil fields.

Указанная цель достигается тем, что в качестве пробоотборника используется шаровой кран, применяемый в качестве запорной арматуры на технологических нефтепроводах [5]. Функциональное назначение шаровых проходных кранов -перекрытие потока добываемой продукции в этом случае расширяется. Для взятия пробы добываемой продукции в конструкции шарового крана используют два дополнительных отверстия, расположенных диаметрально и перпендикулярно This goal is achieved by the fact that a ball valve is used as a sampler, which is used as stop valves in technological pipelines [5]. The functional purpose of ball check valves is to block the flow of produced products in this case. To take samples of the produced products in the design of a ball valve, two additional holes are used, located diametrically and perpendicularly

направлению потока жидкости. При перекрывании потока жидкости поворотом шарового крана на 90° во внутренней цилиндрической полости крана остается проба жидкости, отсеченная по всему поперечному сечению потока. Например, для шарового крана с диаметром проходного отверстия 50 мм объем отсеченной пробы составляет 80-90 мл. Отобранная пробоотборником жидкость сливается через нижнее технологическое отверстие в шаровом кране с присоединенным к нему патрубком. Для более быстрого и более полного слива отобранной пробы в верхней части шарового крана имеется второе технологическое отверстие с присоединенным к нему патрубком. Для отбора требуемого для анализа объема жидкости процесс отбора жидкости необходимо повторить соответствующее число раз. Это только повысит достоверность отбираемых проб.fluid flow direction. When the fluid flow is blocked by turning the ball valve 90 °, a fluid sample remains in the inner cylindrical cavity of the valve, cut off over the entire cross section of the flow. For example, for a ball valve with a bore diameter of 50 mm, the volume of the cut off sample is 80-90 ml. The liquid sampled by the sampler is discharged through the lower technological hole in the ball valve with a nozzle attached to it. For faster and more complete discharge of the selected sample in the upper part of the ball valve has a second process hole with a pipe attached to it. To select the volume of fluid required for analysis, the fluid sampling process must be repeated the appropriate number of times. This will only increase the reliability of the samples taken.

Сравнение заявляемого изобретения с другими техническими решениями показывает, что отбор проб с помощью шарового крана, применяемого в качестве запорной арматуры на устье скважины, с двумя дополнительными технологическими отверстиями в данной области техники не использовался. Это позволяет сделать вывод о соответствии данного изобретения критерию «существенные отличия».Comparison of the claimed invention with other technical solutions shows that sampling using a ball valve used as shutoff valves at the wellhead with two additional process openings was not used in the art. This allows us to conclude that this invention meets the criterion of "significant differences".

Техническая сущность изобретения поясняется принципиальной схемой устройства пробоотборника, приведенной на фиг.1.The technical essence of the invention is illustrated by the schematic diagram of the device of the sampler, shown in figure 1.

Устройство для отбора проб продукции нефтяных скважин содержит шаровой кран 1, имеющий проходное отверстие 2, и два дополнительных технологических отверстия 3 и 4 с присоединенными к ним патрубками 5, которые представляют собой узел слива отбираемых проб.A device for sampling oil well products contains a ball valve 1 having a through hole 2, and two additional process openings 3 and 4 with pipes 5 connected to them, which are a sample discharge unit.

Устройство работает следующим образом. Добываемая продукция, поступающая из нефтяной скважины, протекает по горизонтально расположенному трубопроводу с установленным пробоотборником 1. Для отбора пробы шаровой кран 1 поворачивают на угол 90°. При этом по всему поперечному сечению потока отсекается объем жидкости, заключенный в цилиндрической части проходного отверстия 2. Под действием силы тяжести и избыточного давления отобранная проба через нижнее технологическое отверстие 3 и присоединенный к нему The device operates as follows. Produced products coming from an oil well flow through a horizontally located pipeline with a sampler installed 1. To take a sample, the ball valve 1 is rotated through an angle of 90 °. At the same time, the volume of liquid enclosed in the cylindrical part of the bore hole 2 is cut off over the entire cross section of the flow. Under the influence of gravity and overpressure, the sample taken through the lower technological hole 3 and attached to it

патрубок 5 сливается в контейнер для сбора проб. Верхнее технологическое отверстие 4 с присоединенным патрубком 5 необходимо для установления атмосферного давления в верхней части пробоотборника и способствует более быстрому и полному сливу отобранной пробы. После слива отобранной пробы в контейнер шаровой кран возвращают в исходное состояние.the pipe 5 is discharged into a container for collecting samples. The upper technological hole 4 with an attached pipe 5 is necessary to establish atmospheric pressure in the upper part of the sampler and contributes to a more rapid and complete discharge of the selected sample. After draining the selected sample into the container, the ball valve is returned to its original state.

Конструкция предлагаемого устройства для отбора проб продукции нефтяных скважин на базе шарового крана, используемого в качестве запорной арматуры на технологических нефтепроводах, характеризуется простотой устройства и не требует квалифицированного обслуживающего персонала. Два дополнительных технологических отверстия, необходимые для слива отбираемых проб, существенно не усложняют конструкцию шарового крана. Использование шаровых кранов в качестве запорной арматуры на нефтяных месторождениях подтверждает соответствие их основным требованиям: прочность, долговечность и безотказность работы. Монтаж пробоотборника в качестве устьевой арматуры и его замена не требует дополнительного переоборудования устьевой арматуры. Таким образом, использование заявляемого изобретения позволит существенно упростить конструкцию устройства для отбора проб и повысить надежность его работы на нефтяных месторождениях.The design of the proposed device for sampling oil wells on the basis of a ball valve used as shutoff valves in process pipelines is characterized by the simplicity of the device and does not require qualified maintenance personnel. Two additional technological holes necessary for draining the samples taken do not significantly complicate the design of the ball valve. The use of ball valves as shutoff valves in oil fields confirms their basic requirements: strength, durability and failure-free operation. Installation of the sampler as wellhead fittings and its replacement does not require additional re-equipment of wellhead fittings. Thus, the use of the claimed invention will significantly simplify the design of the device for sampling and increase the reliability of its operation in oil fields.

Источники информации, принятые во внимание:Sources of information taken into account:

1. ГОСТ 2517-85 «Нефть и нефтепродукты. Метод отбора проб».1. GOST 2517-85 “Oil and petroleum products. Sampling Method. "

2. Василевский В. Роль контроля процессов добычи нефти в решении основных задач нефтедобывающей отрасли/УНефтяник, 1969, 7, с. 8-11.2. Vasilevsky V. The role of control of oil production processes in solving the main tasks of the oil industry / UNNeftyanik, 1969, 7, p. 8-11.

3. Исакович Р.Я., Попадько В.Е. Контроль и автоматизация добычи нефти и газа:-М.: Недра, 1985.-351 с.3. Isakovich R.Ya., Popadko V.E. Control and automation of oil and gas production: -M .: Nedra, 1985.-351 p.

4. Пробоотборники ручные «Порт-3». Руководство по эксплуатации УПЮ.ОО.ОООРЭ.-Бугульма: НПО «НТЭС», 2003, с. 1-12.4. Samplers manual "Port-3". Operation manual UPYU.OO.OOORE.-Bugulma: NPO NTES, 2003, p. 1-12.

5. Гуревич Д.Ф., Заринский О.Н., Кузьмин Ю.К. Справочник по арматуре для газо- и нефтепроводов.-Л.: Недра, 198 8.-463 с.5. Gurevich D.F., Zarinsky O.N., Kuzmin Yu.K. Handbook of fittings for gas and oil pipelines.-L.: Nedra, 1988.-463 p.

Claims

A device for sampling oil well products containing an internal cavity for sampling, which is discharged through the drainage unit into a container for collecting samples, characterized in that a ball valve is used as a sampler, the bore of the cylindrical hole in the ball of which is a sampling cavity, and To drain the selected sample, there are two additional process openings with nozzles attached to them.