SU1682898A1 - Устройство дл определени содержани воды в продукции нефт ных скважин - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  определени  содержани  воды в продукции нефт ных скважин. Цель изобретени  - повышение точности определени . Устройство дл  определени  содержани  воды в продукции нефт ных скважин содержит датчик с коаксиальными электродами и измерительную схему, причем внутренний электрод датчика покрыт изол цией, толщина которой определ етс  неравенством. 0,1 (fn/f) (In D/r/ln r d ) 0,2 . где сп и Е- диэлектрические проницаемости материала изол ции и измер емой среды, D, r, d - диаметры соответственно внешнего электрода, изол ционной оболочки, внутреннего диаметра, а измерительна  схема состоит из последовательно соединенных таймера, квадратора, счетчика, блока делени , блока извлечени  корн , функционального преобразовател , блока индикации, а также блока управлени . 1 з п ф-лы, 2 ил. со с

Description

Изобретение относитс  к области измерительной техники и может быть использовано дл  определени  содержани  воды и нефти в продукции нефт ных скважин.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности определени  содержани  воды в продукции нефт ных скважин з диапазоне влагосодержани  от 0 до 100%.

Исследовани  показывают, что вли ние солей в пластовой воде не превышает 1%, если выполн етс  неравенство

А-а

л Ini

0,2.

где Јп и Е- диэлектрические проницаемости материала изол ции и измер емой среды;

D, r, d - диаметры внешнего электрода, изол ционной (диэлектрической) оболочки и внутреннего электрода

С увеличением этого отношени  увеличиваетс  вли ние содержани  солей в пластовой воде и составл ет, например, 4% дл  А 5,3.

Уменьшение вли ни  сорта нефти достигаетс  уменьшением значени  А. Однако при уменьшении значени  А уменьшаетс  чувствительность и точность измерени  содержани  воды WB

о

00

ьо

00

ю

оо

Компромисс достигаетс  ограничением нижнего предела соотношени  А. которое должно быть больше 0,10.

Следовательно, дл  уменьшени  вли ни  содержани  солей, а также сорта неф- ти при достижении максимально возможной чувствительности и точности измерений необходимо выполнение неравенства

0,10 А 0,20.

Использование изол ционной (диэлектрической ) оболочки позвол ет включать емкостный датчик, заполненный пластовой водой, в частотозадающую цепь высокочастотного генератора. При этом не происхо- дит срыва колебаний, а по изменению частоты высокочастотного генератора можно определ ть содержание воды в диапазоне от 0 до 100%.

На фиг, 1 приведен емкостный датчик; на фиг. 2 - блок-схема устройства дл  опре- делени  содержани  воды и нефти в продукции нефт ных скважин.

Устройство содержит емкостный датчик 1 с коаксиально расположенными электродами , внутренний электрод которого по- крыт изол ционной (диэлектрической) обоючкой, высокочастотный генератор 2 и изм -рительную схему, включающую в себ  последовательно соединенные таймер 3. квадратор 4, счетчик 5, блок 6 делени , блок 7 извлечени  корн- , функциональный преобразователь 8, блок 9 индикации, а также блок 10 управлени .

В основу работы устройства положены результаты исследовани  зависимостей среднеквадратичного значени  частоты f высокочастотного генератора от содержани  воды WB или нефти WH и типа эмульсии.

Из зависимости f tp (WH) среднеквадратичного значени  частоты Гвысокочастот- ного генератора от содержани  нефти в эмульсии нефти в пластовой воде следует, что при увеличении содержани  нефти WH значени  f увеличиваютс  от ее значени , соответствующего значению частоты f f в дл  полного заполнени  емкостного датчика пластовой водой до ее значени  f f1 соответстоующего обращению фаз эмульсии нефти в пластовой воде.

Что к г саетс  зависимости f рг (We) среднеквадратичного значени  частоты f  ысокочастотного генератора от содержани  WB пластовой воды в нефти, то в этом ипе эмульсии при у сличении содержани  аоды WB значении частоты f уменьшаютс  от ее значени  f fM,( оответствующего значению дл  полного заполнени  емкостного датчика обезвоженной нефтью, до ее значени  f f, соответствующего обращению фаз в эмульсии пластовой воды и нефти.

Среднеквадратичные значени  частоты f, соответствующие обращению фаз в эмульсии нефти в пластовой воде Т FI и в эмуль- сии пластовой воды в нефти .f - 2 существенно различаютс  и при этом fi г.

Этот факт устран ет неоднозначность в определении содержани  воды и нефти в области обращени  фаз и, следовательно, использу  зависимость р (WH) и (We), можно определ ть содержание воды и нефти в продукции нефт ных скважин в диапазоне от 0 до 100%.

В устройстве продукци  нефт ной скважины поступает в межэлектродное пространство емкостного датчика 1. включенного в частотозадающуга цепь высокочастотного генератора 2, и измен ет его частоту в зависимости от содержани  воды в ней. Частота высокочастотного генератора 2 измер етс  с помощью измерительной схемы.

В измерительной схеме таймер 3 задает (формирует) временной интервал и пропускает пачки импульсов (выборки), число импульсов в которых пропорционально частоте fi высокочастотного генератора 2.

При использовании таймера 3 с цифровым выходом на его выходе имеетс  сигнал, пропорциональный частоте fi высокочастотного генератора 2.

Сигнал с выхода таймера 3. пропорциональный частоте высокочастотного генератора 2, поступает на вход квадратора 4. С выхода квадратора 4 сигнал, пропорциональный fi , поступает на вход счетчика 5. Последний представл ет собой сумматор, выход которого соединен с входом блока 6 делени , осуществл ющего деление суммы Ј fi2 на число выборок N.

С выхода блока 6 делени  сигнал поступает на блок 7 извлечени  корн , на выходе которого получают среднеквадратичное значение частоты f высокочастотного генератора

г-Д

ff

2

N

Сигнал, пропорциональный средне- квадратичному значению частоты (высокочастотного генератора, поступает на функциональный преобразователь 8, который реализует зависимости среднеквадратичного значени  f частоты высокочастотного генератора 2 от содержани  воды WB и нефти WH и типа эмульсии.

На выходе функционального преобразовател  8 получают сигнал, пропорциональный содержанию воды WB. Этот сигнал поступает на блок 9 индикации.

Следовательно, измерительна  схема реализует следующую последовательность преобразований:

-UUJH

N

(f)

Работой измерительной схемы управл - ет блок 10 управлени .

Claims (1)

1. Формула изобретени  1. Устройство дл  определени  содержани  воды в продукции нефт ных скважин , содержащее датчик с коаксиально расположенными электродами, один из которых изолирован, и измерительную схему, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности определени , изол ци  внутреннего электрода имеет толщину. определ емую неравенством

   In

   0.1 ,2,

   lnu

   где Јп и е - диэлектрические проницаемости материала изол ции и измер емой среды;

   D, r, d -диаметры соответственно внешнего электрода, изол ционной оболочки, внутреннего электрода.

   2v Устройство по п. 1,отличающее- с   тем, что измерительна  схема выполнена в виде последовательно соединенных таймера, квадратора, счетчика, блока делени , блока извлечени  корн  функционального преобразовател , блока индикации, а также блока управлени .

   Х/////////////////////////Л

   фигЛ

   фиг.2