RU72722U1

RU72722U1 - DEVICE FOR MEASURING THE DEBIT OF OIL WELL PRODUCTS "SATELLITE-POWER MASSOMER" ("SATELLITE-SM")

Info

Publication number: RU72722U1
Application number: RU2007137741/22U
Authority: RU
Inventors: Леонид Степанович Милютин; Валерий Витальевич Котлов; Надежда Михайловна Милютина; Тамара Алексеевна Гебель
Original assignee: Открытое акционерное общество "Нефтемаш"
Priority date: 2007-10-11
Filing date: 2007-10-11
Publication date: 2008-04-27

Abstract

Устройство может быть использовано для оперативного учета дебитов продукции нефтяных и газоконденсатных скважин в системах герметизированного сбора. Задача предлагаемого технического решения - обеспечить независимость точности измерений от качества сепарации и повысить информативность путем обеспечения возможности получать массовые значения дебита и определять обводненность нефти, а также повысить качество учета газа за счет применения «метода вытеснения» в тех случаях, когда измерение счетчиком расхода (СР) затруднено, например, вследствие появления отложений (гидратов, парафина, соли и смол) на его рабочих поверхностях. Это достигается тем, что устройства управления потоком на газовой (ГЛ) и жидкостной (ЖЛ) линиях выполнены в виде электроприводных запорно-регулирующих устройств (ЗРУ). ЗРУ на ГЛ функционально связано с системой определения разности давлений между ГЛ и ЖЛ. ЗРУ на ЖЛ функционально связано с уровнемером (У) сепарационной емкости (СЕ). На ЖЛ установлен массоизмерительный СР кориолисового типа, который может определять плотность. Кроме того, устройство снабжено насосом и гидроциклоном, которые могут дегазировать и подавать жидкость из СЕ в СР и подавать отсспарированный в гидроциклоне газ в СЕ. Трубопроводная обвязка попеременно отключает насос с гидроциклоном и ЗРУ на ЖЛ от СР. Устройство оснащено влагомером жидкости продукции нефтяных скважин с системой получения представительной пробы. Трубопроводная арматура вертикального цилиндрич. резервуара (Р)У, который определяет положение линий раздела сред жидкость-газ и вода-нефть, позволяет осуществлять наполнение, отсечение жидкости в РУ и ее слив, обеспечивая при этом свободный выход газа в СЕ, а также переключение выхода газа с СЕ на дренаж. Устройство выполнено в виде полнопрофильного модуля железнодорожного габарита типа «саркофаг», по центру которого в продольной вертикальной плоскости расположена СЕ. 1 н. п-флы, 2 з. п-ф-лы, 2 ил.The device can be used for operational accounting of production rates of oil and gas condensate wells in pressurized collection systems. The objective of the proposed technical solution is to ensure independence of measurement accuracy from the quality of separation and increase information content by providing the ability to obtain mass flow rates and determine water cut of oil, as well as improve the quality of gas metering through the use of the “displacement method” in cases where the flow meter measures (SR ) is difficult, for example, due to the appearance of deposits (hydrates, paraffin, salt and resins) on its working surfaces. This is achieved by the fact that the flow control devices on the gas (GL) and liquid (LC) lines are made in the form of electric drive locking and regulating devices (ZRU). ZRU on GL is functionally connected with the system for determining the pressure difference between GL and GL. ZRU on ZhL is functionally connected with a level gage (U) of separation capacity (CE). A mass-measuring SR of the Coriolis type, which can determine the density, is installed on the LC. In addition, the device is equipped with a pump and a hydrocyclone, which can degass and supply liquid from the CE to the CP and supply the gas separated in the hydrocyclone to the CE. Piping strands alternately shuts off the pump with the hydrocyclone and the switchgear on the cable from the SR. The device is equipped with a liquid hydrometer for oil well products with a representative sampling system. Pipe fittings for vertical cylindrical reservoir (P) U, which determines the position of the liquid-gas and water-oil interface, allows filling, cutting off the liquid in the switchgear and its discharge, while ensuring a free gas outlet to the CE, as well as switching the gas output from CE to drainage . The device is made in the form of a full-profile module of a railway gauge of the “sarcophagus” type, in the center of which a CE is located in a longitudinal vertical plane. 1 n p-fl, 2 s. p-f-ly, 2 ill.

Description

Изобретение относится к нефтедобыче, и может быть использовано для оперативного учета дебитов продукции нефтяных и газоконденсатных скважин в системах герметизированного сбора.The invention relates to oil production, and can be used for operational accounting of production rates of oil and gas condensate wells in pressurized gathering systems.

Известно устройство для измерения объемно-массового дебита продукции нефтяных скважин "Мера-ОХН" [1] в виде модуля железнодорожного габарита, содержащее обвязанные трубопроводной арматурой горизонтальный газовый сепаратор и вертикальную калиброванную измерительную емкость с размещенным в сообщающемся с измерительной емкостью резервуаре уровнемером, выполненным с возможностью отслеживать любой уровень жидкости, датчиками гидростатического и избыточного давлений и термометром, а также два переключателя потока, один из которых соединяет газовую линию сепаратора, коллектор и сливную жидкостную линию измерительной емкости, а другой - скважинную линию, вход в сепаратор и коллектор, при этом оно оснащено дозатором подачи химреагентов в резервуар уровнемера и системой подогрева содержимого резервуара уровнемера.A device for measuring the volumetric mass flow rate of oil production "Mera-OKH" [1] in the form of a railway gauge module, containing a horizontal gas separator tied with pipe fittings and a vertical calibrated measuring tank with a level meter connected to the measuring tank, is configured to monitor any fluid level with hydrostatic and gauge pressure sensors and a thermometer, as well as two flow switches, one of which is connected yaet separator gas line, manifold, and a liquid drain line of the measuring vessel and the other - the downhole line, input to a separator and a collector, wherein it is equipped with a dispenser feeding chemicals into the tank gauge and gauge the tank contents heated.

Недостаток этого решения - высокая цена.The disadvantage of this solution is its high price.

Наиболее близкое техническое решение - широко известные установки для измерения объемного дебита продукции нефтяных скважин типа "Спутник AM..." [2], содержащие сепарационную емкость с уровнемером и датчиком температуры, устройства управления потоком и счетчики расхода на газовой и жидкостной линиях, а также систему определения разности давлений между газовой и жидкостной линиями.The closest technical solution is the well-known installations for measuring the volumetric flow rate of production of oil wells of the "Sputnik AM ..." type [2], containing a separation tank with a level gauge and a temperature sensor, flow control devices and flow meters for gas and liquid lines, as well as a system for determining the pressure difference between gas and liquid lines.

Недостатком такого решения являются зависимость точности измерений от качества сепарации и неудовлетворительная информативность, обусловленная невозможностью получить массовые значения дебита, определить обводненность нефти, и сложностью измерения дебита сырого жирного газа.The disadvantage of this solution is the dependence of the accuracy of the measurements on the quality of separation and poor information content due to the inability to obtain mass flow rates, to determine the water cut of oil, and the difficulty of measuring the flow rate of crude fat gas.

Задача предлагаемого технического решения - обеспечить независимость точности измерений от качества сепарации и повысить информативность путем обеспечения возможности получать массовые значения дебита и определять обводненность нефти, а также повысить качество учета газа за счет применения «метода вытеснения» в тех случаях, когда измерение счетчиком расхода затруднено, например, вследствие появления отложений (гидратов, парафина, соли и смол) на его рабочих поверхностях.The objective of the proposed technical solution is to ensure independence of measurement accuracy from the quality of separation and increase information content by providing the ability to obtain mass flow rates and determine water cut of oil, as well as improve the quality of gas metering through the use of the “displacement method” in cases where it is difficult to measure the flow meter, for example, due to the appearance of deposits (hydrates, paraffin, salt and resins) on its working surfaces.

Это достигается тем, что в устройстве для измерения дебита продукции нефтяных скважин, содержащем сепарационную емкость с уровнемером и датчиком температуры, устройства управления потоком и счетчики расхода на газовой и жидкостной линиях, а также систему определения разности давлений между газовой и жидкостной линиями, согласно полезной модели, устройства управления потоком на газовой и жидкостной линиях выполнены в виде электроприводных запорно-регулирующих устройств, причем запорно-регулирующее устройство на газовой линии функционально связано с системой определения разности давлений между газовой и жидкостной линиями, а запорно-регулирующее устройство на жидкостной линии функционально связано с уровнемером сепарационной емкости, при этом счетчик расхода на жидкостной линии является массоизмерительным, например, кориолисового типа, и выполнен с возможностью определять плотность, кроме того, оно снабжено насосом и гидроциклоном, обвязанными с возможностью дегазации и подачи жидкости из сепарационной емкости в счетчик расхода и подачи отсепарированного в гидроциклоне газа в сепарационную емкость, при этом трубопроводная обвязка выполнена с возможностью попеременно отключать насос с гидроциклоном и запорно-регулирующее устройство на жидкостной линии от счетчика расхода жидкости.This is achieved by the fact that in the device for measuring the production rate of oil wells, containing a separation tank with a level gauge and a temperature sensor, flow control devices and flow meters for gas and liquid lines, as well as a system for determining the pressure difference between gas and liquid lines, according to the utility model , flow control devices on the gas and liquid lines are made in the form of electric drive locking and regulating devices, and the locking and regulating device on the gas line is functionally It is associated with the system for determining the pressure difference between the gas and liquid lines, and the shut-off and regulating device on the liquid line is functionally connected to the level gauge of the separation tank, while the flow meter on the liquid line is mass-measuring, for example, of the Coriolis type, and is configured to determine the density, in addition, it is equipped with a pump and a hydrocyclone, tied with the possibility of degassing and supplying liquid from the separation tank to the flow meter and feeding the separated to the guide otsiklone gas into the separation tank, the piping arrangement is adapted to alternately switch off the pump and hydrocyclone with locking and regulating device for the liquid line of the liquid flow meter.

Устройство для измерения дебита продукции нефтяных скважин оснащено влагомером жидкости продукции нефтяных скважин, содержащим систему получения представительной пробы, уровнемер, например выполненный с возможностью определять положение линий раздела сред жидкость-газ и вода-нефть, с вертикальным цилиндрическим резервуаром, обвязанным трубопроводной арматурой, позволяющей осуществлять наполнение, отсечение жидкости в резервуаре уровнемера и ее слив, обеспечивая при этом свободный выход газа в сепарационную емкость, датчики гидростатического и избыточного давлений, термометр, дозатор подачи химреагентов и систему подогрева и охлаждения содержимого резервуара уровнемера до стандартной (двадцать градусов Цельсия) температуры, при этом трубопроводная обвязка резервуара уровнемера выполнена с возможностью переключения выхода газа с сепарационной емкости на дренаж.A device for measuring the production rate of oil wells is equipped with a liquid meter for oil production wells containing a representative sample production system, a level gauge, for example, configured to determine the position of the liquid-gas and water-oil interface lines with a vertical cylindrical tank tied with pipe fittings, allowing filling, cutting off the liquid in the tank of the level gauge and its discharge, while ensuring a free exit of gas into the separation tank, hydro sensors static and gauge pressures, a thermometer, a dispenser for supplying chemicals and a system for heating and cooling the contents of the tank of the level gauge to a standard (twenty degrees Celsius) temperature, while the piping of the tank of the level gauge is configured to switch the gas output from the separation tank to the drain.

Устройство для измерения дебита продукции нефтяных скважин выполнено в виде полнопрофильного модуля железнодорожного габарита типа «саркофаг», сепарационная емкость сориентирована в продольной вертикальной плоскости по центру модуля и размещена в верхней части модуля на балках, опирающихся на силовые элементы, интегрированные в каркас модуля.The device for measuring the production rate of oil wells is made in the form of a full-profile module of a railway gauge of the “sarcophagus” type, the separation tank is oriented in a longitudinal vertical plane in the center of the module and is located in the upper part of the module on beams resting on power elements integrated into the module frame.

Выполнение устройств управления потоком на газовой и жидкостной линиях в виде электроприводных запорно-регулирующих устройств и организация функциональной связи запорно-регулирующего устройства на The implementation of flow control devices on the gas and liquid lines in the form of electric drive locking and regulating devices and the organization of functional communication of the locking and regulating device on

газовой линии с системой определения разности давлений между газовой и жидкостной линиями, а запорно-регулирующего устройства на жидкостной линии - с уровнемером сепарационной емкости позволяет осуществлять учет газа «методом вытеснения» (когда о газосодержании судят по скорости замещения продукцией скважины известного объема жидкости) в тех случаях, когда измерение счетчиком расхода затруднено, например, вследствие появления отложений (гидратов, парафина, соли и смол) на его рабочих поверхностях. Кроме того, такое решение дает возможность получить непрерывный режим истечения жидкости и газа, что повышает точность измерений при хорошем качестве сепарации.a gas line with a system for determining the pressure difference between a gas and a liquid line, and a shut-off and regulating device on a liquid line with a separation level gauge allows gas metering by the "displacement method" (when gas content is judged by the rate of well production replacing a known volume of fluid) in those cases when measurement by a flow meter is difficult, for example, due to the appearance of deposits (hydrates, paraffin, salt and resins) on its working surfaces. In addition, this solution makes it possible to obtain a continuous flow of liquid and gas, which increases the accuracy of measurements with good quality separation.

Применение массоизмерительного счетчика расхода на жидкостной линии, например, кориолисового типа, выполненного с возможностью определять плотность, позволяет определять массовый расход жидкости и ее обводненность, используя лабораторные значения плотностей нефти и пластовой воды.The use of a mass flow meter on a liquid line, for example, a Coriolis type, configured to determine the density, allows you to determine the mass flow rate of the liquid and its water cut using laboratory values of the densities of oil and produced water.

Снабжение устройства насосом и гидроциклоном, обвязанными с возможностью дегазации и подачи жидкости из сепарационной емкости в счетчик расхода и подачи отсепарированного в гидроциклоне газа в сепарационную емкость, дает возможность повысить точность измерений при любом качестве сепарации за счет гарантированного отсутствия пузырькового газа в счетчике расхода, где растворенный газ может выделяться из жидкости при резком уменьшении диаметра проходного сечения.Providing the device with a pump and a hydrocyclone, connected with the possibility of degassing and supplying liquid from the separation tank to the flow meter and supplying the gas separated in the hydrocyclone to the separation tank, makes it possible to increase the accuracy of measurements with any quality of separation due to the guaranteed absence of bubble gas in the flow meter, where dissolved gas can be released from the liquid with a sharp decrease in the diameter of the bore.

Выполнение трубопроводной обвязки с возможностью попеременно отключать насос с гидроциклоном и запорно-регулирующее устройство на жидкостной линии от счетчика расхода жидкости позволяет производить предварительные измерения с дополнительной (глубокой) дегазацией жидкости и без нее, и в зависимости от значительности отличий - принять решение каким путем производить все последующие измерения на каждой конкретной скважине.Piping with the ability to alternately turn off the pump with the hydrocyclone and the locking and regulating device on the liquid line from the liquid flow meter allows you to make preliminary measurements with additional (deep) liquid degassing and without it, and depending on the significance of the differences, decide which way to make everything subsequent measurements at each specific well.

Оснащение устройства для измерения дебита продукции нефтяных скважин влагомером жидкости продукции нефтяных скважин, содержащим систему получения представительной пробы, уровнемер, например выполненный с возможностью определять положение линий раздела сред жидкость-газ и вода-нефть, с вертикальным цилиндрическим резервуаром, обвязанным трубопроводной арматурой, позволяющей осуществлять наполнение, отсечение жидкости в резервуаре уровнемера и ее слив, обеспечивая при этом свободный выход газа в сепарационную емкость, датчики гидростатического и избыточного давлений, термометр, дозатор подачи химреагентов и систему подогрева и охлаждения содержимого резервуара уровнемера до стандартной (двадцать градусов Цельсия) температуры, а также трубопроводную обвязку резервуара уровнемера, выполненную с возможностью переключения выхода газа с сепарационной емкости на дренаж дает возможность путем прямых измерений получать данные об обводненности скважинной жидкости в стандартных условиях.The equipment of a device for measuring the flow rate of oil wells with a liquid hydrometer for oil products containing a representative sample production system, a level gauge, for example, configured to determine the position of the liquid-gas and water-oil interface lines with a vertical cylindrical tank tied with pipe fittings, allowing filling, cutting off the liquid in the tank of the level gauge and its discharge, while ensuring a free exit of gas into the separation tank, hydro sensors static and gauge pressures, a thermometer, a chemical supply dispenser and a system for heating and cooling the contents of the level gauge tank to a standard (twenty degrees Celsius) temperature, as well as piping of the level gauge tank, made with the possibility of switching the gas outlet from the separation tank to the drainage allows direct measurements Obtain data on water cut in well fluid under standard conditions.

Выполнение устройства для измерения дебита продукции нефтяных скважин в виде полнопрофильного модуля железнодорожного габарита типа «саркофаг», в котором сепарационная емкость сориентирована в продольной вертикальной плоскости по центру модуля и размещена в верхней части модуля на балках, опирающихся на силовые элементы, интегрированные в каркас модуля, позволяет за счет рациональной компоновки обеспечить дополнительный подпор для насоса, работающего в паре с гидроциклоном глубокой дегазации продукции скважин.The implementation of the device for measuring the production rate of oil wells in the form of a full-profile module of the railway gauge type "sarcophagus", in which the separation tank is oriented in a longitudinal vertical plane in the center of the module and placed in the upper part of the module on the beams resting on the power elements integrated into the module frame, allows due to the rational layout to provide additional support for the pump, working in tandem with a hydrocyclone deep degassing of well products.

На фиг.1 и фиг.2 изображено предложенное устройство.Figure 1 and figure 2 shows the proposed device.

Устройство содержит: газовый сепаратор 1 с калиброванной 60-70% объема нижней частью, вход из скважины 2, выход в коллектор 3, выход в дренаж 4, газовую линию 5, жидкостную линию 6, уровнемер 7, поплавок уровнемера 8, счетчик расхода жидкости 9, счетчик расхода газа 10, запорно-регулирующие клапаны 11, 12 и 13, запорные элементы (например, клапаны) 14 и 15, насос 16, гидроциклон 17, напорную газовую линию 18 гидроциклона, обратные клапаны 19 и 20, датчик температуры 21, датчики избыточного давления 22 и 23, датчик перепада давлений 24, каплеуловитель 25, влагомер 26 скважинной жидкости, пробоотборник 27 влагомера 26, газовую линию 28 влагомера 26, переключатель газового потока 29 влагомера 26, выход воздушного потока 30 влагомера 26, переключатель воздушного потока 31 влагомера 26, тепловентилятор 32 и охладитель 33 влагомера 26, барьерный лоток 34 газового сепаратора 1, автономный сепаратор 35 влагомера 26, перфорированные в верхней части коаксиальные трубы 36 автономного сепаратора 35 влагомера 26, входной трубопровод 37 влагомера 26, насос-дозатор 38 химреагентов влагомера 26, полнопрофильный модуль железнодорожного габарита типа «саркофаг» 39.The device comprises: a gas separator 1 with a calibrated 60-70% of the volume of the lower part, an entrance from a well 2, an outlet to a manifold 3, an outlet to a drain 4, a gas line 5, a liquid line 6, a level gauge 7, a float of a level gauge 8, a liquid flow meter 9 , gas flow meter 10, shut-off and control valves 11, 12 and 13, shut-off elements (e.g. valves) 14 and 15, pump 16, hydrocyclone 17, pressure gas line 18 of the hydrocyclone, non-return valves 19 and 20, temperature sensor 21, sensors overpressure 22 and 23, differential pressure sensor 24, droplet eliminator 25, moisture meter 26 wells liquid, sampler 27 of the moisture meter 26, the gas line 28 of the moisture meter 26, the gas stream switch 29 of the moisture meter 26, the air stream 30 of the moisture meter 26, the air stream switch 31 of the moisture meter 26, the fan heater 32 and the cooler 33 of the moisture meter 26, the barrier tray 34 of the gas separator 1, autonomous separator 35 of the hygrometer 26, the coaxial pipes 36 perforated in the upper part of the autonomous separator 35 of the hygrometer 26, the inlet pipe 37 of the hygrometer 26, the metering pump 38 of the reagents of the hygrometer 26, the full-size module of the railway gauge Ipa "sarcophagus" 39.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Продукция нефтяной скважины при полностью открытом запорно-регулирующем клапане 12 газовой линии 5 и закрытых запорно-регулирующем клапане 11 и запорном клапане 14 жидкостной линии 6 поступает через вход 2 на барьерный лоток 34 газового сепаратора 1, наполняет его до заданного уровня, который отслеживается уровнемером 7. На барьерном лотке 34 и через обширное зеркало находящейся в сепараторе 1 жидкости происходит активное выделение свободного попутного газа, который через каплеуловитель 25 уходит в газовую линию 5 и коллектор 3. При этом параллельно через пробоотборник и автономный сепаратор 35 производится отбор и подготовка представительной пробы продукции скважины для влагомера 26.The production of an oil well with a fully open shut-off-control valve 12 of the gas line 5 and a closed shut-off-control valve 11 and a shut-off valve 14 of the liquid line 6 enters through the inlet 2 to the barrier tray 34 of the gas separator 1, fills it to a predetermined level, which is monitored by the level gauge 7 On the barrier tray 34 and through an extensive mirror located in the liquid separator 1, there is an active release of free associated gas, which through the drip trap 25 goes into the gas line 5 and the collector 3. In this case, the parallel It is through the sampler and autonomous separator 35 that the selection and preparation of a representative sample of well products for the moisture meter 26 is performed.

По достижении зеркалом находящейся в сепараторе 1 жидкости заданного верхнего уровня по сигналу уровнемера 7 программа управляющего контроллера открывает запорный клапан 14 жидкостной линии 6 и включает насос 16, который через гидроциклон 17 и счетчик расхода жидкости 9 проталкивает жидкость в коллектор 3. В гидроциклоне 17 происходит глубокая дегазация скважинной жидкости, и поэтому, проходя через счетчик расхода 9, эта жидкость гарантированно не выделяет газ, несмотря на то, что When the mirror in the separator 1 reaches the specified upper level by the signal of the level gauge 7, the control controller program opens the shutoff valve 14 of the liquid line 6 and turns on the pump 16, which pushes the liquid through the hydrocyclone 17 and the liquid flow meter 9 into the manifold 3. A deep cyclone 17 downhole fluid degassing, and therefore, passing through the flow meter 9, this fluid is guaranteed not to emit gas, despite the fact that

условный проход счетчика расхода 9 намного меньше условного прохода подводящего трубопровода, скорость истечения в счетчике больше, а давление, следовательно, - меньше. Отсепарированный в гидроциклоне 17 свободный газ под напором уходит в сепаратор 1.the conditional passage of the flow meter 9 is much less than the conditional passage of the supply pipe, the flow rate in the meter is greater, and the pressure, therefore, less. Separated in the hydrocyclone 17 free gas under pressure goes into the separator 1.

Гарантированное отсутствие свободного газа в счетчике расхода - важнейшее условие его корректной работы, и это условие пока не обеспечено ни в одной известной динамической измерительной установке оперативного учета дебита скважин.The guaranteed absence of free gas in the flow meter is the most important condition for its correct operation, and this condition has not yet been ensured in any well-known dynamic measuring installation for the operational accounting of well flow rates.

Газ, уходящий в коллектор 3 через газовую линию 5, учитывается счетчиком расхода газа 10.Gas leaving the collector 3 through the gas line 5 is taken into account by the gas flow meter 10.

По достижении зеркалом находящейся в сепараторе 1 жидкости заданного нижнего уровня по сигналу уровнемера 7 программа управляющего контроллера закрывает запорный клапан 14 жидкостной линии 6 и отключает насос 16. Затем цикл повторяется, производится несколько циклов, дебит скважины определяется как суммарное количество продукции скважины по циклам, соотнесенное со временем работы скважины на сепаратор.When the mirror in the separator 1 reaches the specified lower level by the signal of the level gauge 7, the control controller program closes the shut-off valve 14 of the liquid line 6 and turns off the pump 16. Then the cycle is repeated, several cycles are performed, the well production is determined as the total number of well production in cycles, correlated over time, the well to the separator.

Проходящая через запорный клапан 15 во влагомер 26 представительная проба продукции скважины получает порцию химреагентов от насоса-дозатора 38, отстаивается, (при необходимости) нагревается тепловентилятором 32 для ускорения процесса расслоения на нефть и воду, охлаждается охладителем 33 до необходимой температуры, определяется общая плотность жидкости, а плотности воды и нефти определяются при регулируемом посредством запорно-регулирующего клапана 13 опорожнении влагомера 26. Предшествующий измерениям процесс отстаивания жидкости во влагомере 26 за счет срабатывания переключателя газового потока 29 может происходить как при давлении сепаратора 1, так и при атмосферном давлении. Полученные значения плотностей (жидкости, воды и нефти) могут быть сразу пересчитаны в процент массовой обводненности, и при известном (по счетчику расхода жидкости 9) массовом дебите по жидкости, - в дебиты по воде и нефти, или значения плотностей воды и нефти, полученные от влагомера 26, можно применить для аналогичного расчета, но с плотностью жидкости, полученной от счетчика расхода жидкости 9.A representative sample of the well’s production passing through the shut-off valve 15 into the moisture meter 26 receives a portion of chemicals from the metering pump 38, settles, (if necessary) is heated by a fan heater 32 to accelerate the process of separation into oil and water, it is cooled by a cooler 33 to the required temperature, and the total liquid density is determined , and the densities of water and oil are determined when the emptying of the moisture meter 26 is regulated by means of a shut-off-control valve 13. The process of settling the liquid in Homer 26 by operation of the switch 29, the gas flow may occur as a separator at a pressure of 1 and at atmospheric pressure. The obtained densities (liquid, water and oil) can be immediately converted to the percentage of mass water cut, and if the mass flow rate is known (by the liquid flow meter 9), it can be converted to water and oil flow rates, or the values of water and oil densities obtained from the hydrometer 26, can be used for a similar calculation, but with the density of the liquid obtained from the liquid flow meter 9.

В некоторых случаях, например, когда высока обводненность продукции скважины, после проведения измерений по описанной выше методике производят измерения другим способом, который не предусматривает использование насоса 16 и гидроциклона 17. В этом случае при закрытом запорном клапане 14 программа управляющего контроллера, анализируя показания уровнемера 7 и датчиков избыточного давления 22 и 23, путем синхронизации работы запорно-регулирующих клапанов 11, 12 обеспечивает динамически равновесное постоянство заданного (верхнего) уровня зеркала находящейся в сепараторе 1 жидкости.In some cases, for example, when the water cut of a well is high, after taking measurements according to the method described above, measurements are made in another way, which does not involve the use of pump 16 and hydrocyclone 17. In this case, with the shut-off valve 14 closed, the control controller program, analyzing the gauge 7 and gauges of excessive pressure 22 and 23, by synchronizing the operation of shut-off and control valves 11, 12 provides dynamically equilibrium constancy of a given (upper) level of mirrors located in the liquid separator 1.

Если значения дебитов, полученных по этим двум методикам, совпадают, то все последующие измерения на данной скважине можно проводить по второй методике (без использования насоса 16 и гидроциклона 17).If the flow rates obtained by these two methods coincide, then all subsequent measurements at this well can be carried out according to the second method (without using pump 16 and hydrocyclone 17).

В тех случаях, например при плохой подготовке газа каплеуловителем 25 сепаратора 1, когда измерения дебита по газу счетчиком расхода газа 10 затруднено или невозможно, применяют «метод вытеснения», который реализуется следующим образом. Продукция нефтяной скважины при полностью открытом запорно-регулирующем клапане 12 газовой линии 5 и закрытых запорно-регулирующем клапане 11 и запорном клапане 14 жидкостной линии 6 поступает через вход 2 на барьерный лоток 34 газового сепаратора 1 наполняет его до заданного уровня, который отслеживается уровнемером 7. По достижении зеркалом находящейся в сепараторе 1 жидкости заданного верхнего уровня по сигналу уровнемера 7 программа управляющего контроллера одновременно полностью закрывает запорно-регулирующий клапан 12 газовой линии 5, полностью открывает запорно-регулирующий клапан 11 жидкостной линии 6 и включает отсчет времени вытеснения жидкости из калиброванного объема сепаратора 1 от заданного верхнего уровня до заданного нижнего уровня. Зная время вытеснения известного объема жидкости из калиброванного объема сепаратора 1, значения избыточного давления и температуры, определяют производительность скважины по газу, например по следующему алгоритму:In those cases, for example, in case of poor gas preparation by the droplet eliminator 25 of the separator 1, when measuring the gas rate by the gas flow meter 10 is difficult or impossible, the “displacement method” is applied, which is implemented as follows. The production of an oil well with a fully open shut-off-control valve 12 of the gas line 5 and a closed shut-off-control valve 11 and a shut-off valve 14 of the liquid line 6 enters through the inlet 2 to the barrier tray 34 of the gas separator 1 and fills it to a predetermined level, which is monitored by the level gauge 7. When the mirror in the separator 1 reaches the specified upper level by the signal of the level gauge 7, the control controller program simultaneously completely closes the shut-off and control valve 12 of the gas line 5, Using the fully opens the shut-off control valve 11 and liquid line 6 includes time counting fluid displacement from the calibrated volume of the separator 1 from a predetermined upper level to a predetermined lower level. Knowing the time of displacement of a known volume of fluid from the calibrated volume of the separator 1, the values of overpressure and temperature, determine the well productivity by gas, for example, by the following algorithm:

где:Where:

V - объем сепаратора 1 между заданными верхним и нижним уровнями;V is the volume of the separator 1 between the given upper and lower levels;

P - среднее значение избыточного давления газа в сепараторе 1, измеренного датчиком 22;P is the average value of the excess gas pressure in the separator 1, measured by the sensor 22;

t° - температура газа С°;t ° - gas temperature C °;

τ_г - время вытеснения;τ _g is the time of displacement;

K_α - коэффициент сжимаемости.K _α is the compressibility coefficient.

Применение предложенного технического решения позволит создать компактную полноценную динамическую массоизмерительную установку для оперативного учета дебитов продукции нефтяных скважин по жидкости, нефти, воде и газу.The application of the proposed technical solution will allow you to create a compact full-fledged dynamic mass-measuring installation for the operational accounting of production rates of oil wells by liquid, oil, water and gas.

Claims

1. A device for measuring the production rate of oil wells, containing a separation tank with a level gauge and a temperature sensor, flow control devices and flow meters on gas and liquid lines, as well as a system for determining the pressure difference between gas and liquid lines, characterized in that the flow control device on the gas and liquid lines are made in the form of electric drive locking and regulating devices, and the locking and regulating device on the gas line is functionally connected to the op separation of the pressure difference between the gas and liquid lines, and the locking and regulating device on the liquid line is functionally connected to the level gauge of the separation tank, while the flow meter on the liquid line is mass-measuring, for example, Coriolis type, and is configured to determine the density, in addition, it equipped with a pump and a hydrocyclone, tied with the possibility of degassing and supplying liquid from the separation tank to the flow meter and supplying the gas separated in the hydrocyclone to the separation th container, wherein piping arrangement configured to alternately switch off the pump and hydrocyclone with locking and regulating device for the liquid line of the liquid flow meter.

2. The device according to claim 1, characterized in that it is equipped with a liquid hygrometer for oil well products containing a representative sample production system, a level gauge, for example, configured to determine the position of the liquid-gas and water-oil interface lines, with a vertical cylindrical tank, tied with pipe fittings that allow filling, cutting off the liquid in the tank of the level gauge and its discharge, while ensuring free exit of gas into the separation tank, hydrostatic and redun- dant pressure thermometer, metering device supplying chemicals and heating and cooling system to gauge the tank contents to a standard (twenty degrees Celsius) temperature, the piping arrangement of the tank level gauge is adapted to shift the gas outlet from the separation tank to drain.

3. The device according to claim 1, characterized in that it is made in the form of a full-profile module of a railway gauge of the "sarcophagus" type, the separation tank is oriented in a longitudinal vertical plane in the center of the module and is located in the upper part of the module on beams supported by integrated power elements into the module frame.