SU553343A1

SU553343A1 - The method of measuring the level of separation of two media with different densities

Info

Publication number: SU553343A1
Application number: SU2039486A
Authority: SU
Inventors: Юрий Петрович Чепурнов; Павел Федотович Пузырев; Александр Васильевич Колосов; Георгий Миронович Саркисов
Priority date: 1974-06-27
Filing date: 1974-06-27
Publication date: 1977-04-05

Description

1one

Изобретение относитс к области сооружени камер подземных хранилищ газа и нефтепродуктов в сол ных отложени х и может быть использовано дл определени уровн раздела двух сред с различными плотност ми.The invention relates to the field of construction of chambers of underground gas and oil products storages in saline deposits and can be used to determine the separation level of two media with different densities.

Известен способ периодического контрол положени уровн рассол-нерастворитель в камере подземной емкости при помощи плотностного каротажа , дл проведени которого необходимо приостановить процесс выщелачивани соли, произвести демонтаж оголовки скважины.A known method of periodically controlling the position of the brine-non-solvent level in the chamber of an underground tank using density logging, for which it is necessary to halt the salt leaching process, dismantle the wellhead.

Известен также дистанщюнный электроконтактный способ, по которому в межтрубное пространство рабочей колонны емкости опускаетс перфорированна труба, внутри которой перемещаетс электроконтактньш щуп.Also known is the distant electrocontact method by which a perforated tube is lowered into the annular space of the working column of the container, inside which the electrical contact probe moves.

О положении уровн суд т по длине наход щегос в скважине кабел в момент замыкани электрической цепи. Однако отмечаютс большие габариты наземной установки прибора, кристаллизаци соли и оседание парафина на щупе.The position of the level is judged by the length of the cable in the well at the time of closing the electrical circuit. However, the large dimensions of the ground installation of the device, the crystallization of salt and the deposition of paraffin on the probe are noted.

Известен также пьезометрический способ измерени уровн раздела двух жидкостей различной плотности. В межтрубье опускают пьезометрическую трубку, с помощью которой измер ют перепад A piezometric method is also known for measuring the level of separation of two liquids of different densities. A piezometric tube is lowered into the shell between the tubes.

давлений столбов двух жидкостей (нерастворител и рассола) на оголовке скважины. По перепаду давлений, зна плотности рассола и нерастворител , суд т о положении контакта рассол-нерастворитель относительно конца пьезометрической трубки. Недостатком этого способа вл ютс большие погрешности определени положени уровн рассол-нерастворитель в подземных емкост х, которые св заны с неизвестными изменени ми плотностей по глубине скважины, что ограничивает диапазон использовани способа лишь дл камер мелкого залегани .pressure columns of two liquids (nonsolvent and brine) at the top of the well. By the differential pressure, the density of the brine and the non-solvent, the position of the contact between the brine-non-solvent relative to the end of the piezometric tube is judged. The disadvantage of this method is the large errors in determining the position of the brine-non-solvent level in subsurface tanks, which are associated with unknown changes in density over the depth of the well, which limits the range of use of the method only for shallow chambers.

Цель изобретени - повышение точности измере1ш при больших глубинах заложени подземных емкостей. Дл этого предварительно измен ют площадь проходного сечени скважины на фиксированных интервалах глубин вблизи размываемой емкости , принудительно перемещают границу раздела сред, ввод ее в зону измененного диаметра скважины , регистрируют моменты измерени перепада давлени , соответствующие точкам перегиба на кривой перепада давлений ;И измер ют удельное приращение перепада давлени , по которому определ ют искомый уровень раздела сред.The purpose of the invention is to improve the accuracy of measurements at large depths of the embedment of underground tanks. To do this, preliminarily change the borehole area at fixed depth intervals near the eroded reservoir, force the interface between the media, enter it into the area of the changed borehole diameter, measure the pressure drop corresponding to the inflection points on the pressure drop curve, and measure the specific increment pressure drop, which determines the desired level of media separation.

На чертеже изображена блок-схема устройства, реализующего способ.The drawing shows a block diagram of a device implementing the method.

При сооружении подземной емкости по высоте пробуренной скважины на фиксированных интервалах расширителем увеличивают ее диаметр, примерно в два раза, создава так назьшаемые реперврубы 1. Дл контрол за изменением давлени нерастворител на оголовке скважины устанавливают измерительную установку, состо щую из дифманометра 2, переключающих вентилей 3, сосудов пам ти 4 и 5, автоматического клапана 6 и регистрирующего самописца. Моменту включени насоса 8, подающего нерастворитель в скважину, предшествуют подготовительные операдии на измерительной установке, которые заключаютс в настройке автоматического клапана 6 на порог срабатывани ниже верхнего предела измерени дифманометра 2. При зтом в исходном состо нии этот клапан закрыт, а перед пуском его принудительно открывают дл выравнивани давлени в сосудах пам ти 4 и 5.When constructing an underground tank at a height of a drilled well at fixed intervals, the expander increases its diameter by about two times, creating the so-called reverberations 1. To monitor the change in pressure of the non-solvent at the tip of the well, a measuring installation consisting of a differential pressure gauge 2, switching valves 3, memory vessels 4 and 5, automatic valve 6, and a recording recorder. The moment of switching on the pump 8, which supplies the non-solvent to the well, is preceded by preparatory operations on the measurement setup, which consist in setting the automatic valve 6 to a threshold below the upper limit of measurement of the differential pressure gauge 2. In the initial state, this valve is closed and before starting it is forced to open to equalize pressure in memory vessels 4 and 5.

Насосом 8 начинают нагнетать в скважину нерастворитель , вытесн рассол из межтрубь , при этом в верхней части межтрубь возникает давление , пропорциональное высоте столба нерастворител и объему закачиваемого нерастворител .The pump 8 begins to inject a non-solvent into the well, displacing the brine from the intertube, while in the upper part of the intertube there is a pressure proportional to the height of the non-solvent column and the volume of injected non-solvent.

Изменение высоты столба нерастворител пропорционально объему закачиваемого нерастворител The change in the height of the non-solvent column is proportional to the volume of the injected non-solvent.

NtNt

1E(B - D)1E (B - D)

ST)ST)

(SKгде N - производительность насоса; t - врем работы насоса; DK - внутренний диаметр обсадной колонны (2) ;(SK where N is the pump performance; t is the pump operation time; DK is the inner diameter of the casing string (2);

DT - внешний диаметр рабочей колонны (1); SK - площадь сечени обсадной колонны; ST - площадь сечени рабочей колонны. Соответственно величина давлени на оголовке емкости выразитс :DT is the outer diameter of the working column (1); SK is the casing section area; ST is the sectional area of the working column. Accordingly, the pressure value at the tip of the tank will be expressed as:

4 Nt4 Nt

Тр Тн Tr Tn

))

где 7р - плотность рассола;where 7p is the brine density;

7н - плотность нерастворител ; и если 7р- const ,то Р Ai-t,7n is the density of the non-solvent; and if 7p-const, then P Ai-t,

4N(-j-p-jfH)4N (-j-p-jfH)

1Г(Т) где 1G (T) where

т.е. зависимость Р от t линейна, а наклон пр мой к оси определ етс величиной коэффициента AI .those. the dependence of P on t is linear, and the slope of the straight to the axis is determined by the value of the coefficient AI.

В соответствии с этой зависимостью пропорционально времени работы насоса растет давление на оголовке емкости, возрастает и перепад давлени , регистрируемый дифманометром 2, так как в минусовом его плече давление остаетс посто нным (сосуд пам ти 4 отключен от линии нерастворител In accordance with this dependence, the pressure on the tip of the tank increases in proportion to the pump operation time, and the pressure drop recorded by the differential pressure gauge 2 also increases, since its pressure in the negative arm remains constant (memory vessel 4 is disconnected from the non-solvent line).

перекрытием вентил 3 и давление в нем соответствует давлению в линии нерастворител в момент принудительного открыти клапана 6, т.е. в момент , предществующий пуску насоса), а в плюсовом плече растет указанным выще образом, т.е. на диаграммной ленте самописца 7 фиксируетс пилообразна крива с пологим нарастанием перепада по закону, близкому к линейному. При переходе границы раздела нерастворитель-рассол в репервруб коэффициент А мен ет свою величину, так как диаметр репер-вруба Ор.в. больше диаметра колонны DK и величина коэффициента А становитс the valve 3 overlaps and the pressure in it corresponds to the pressure in the non-solvent line at the moment of the forced opening of valve 6, i.e. at the moment preceding the start-up of the pump), and in the positive arm grows in the indicated manner, i.e. on the chart tape of the recorder 7, a saw-tooth curve is fixed with a gentle increase of the differential in accordance with a law close to linear. When the non-solvent-brine interface crosses into a cross-section, the coefficient A changes its value, since the diameter of the reper-cut is Op. greater than the diameter of the column DK and the value of the coefficient A becomes

N(,) N (,)

..-..-

iroiro

Соответственно измен етс угол наклона зависимости , и на кривой по вл етс точка перегиба. Таким образом, по точке перегиба на кривой перепада давлений легко установить момент перехода уровн рассол-нерастворитель из колонны в репервруб , отметка глубины которого известна по услови м бурени скважины.The slope of the relationship changes accordingly, and a curve appears on the curve. Thus, by the inflection point on the pressure differential curve, it is easy to establish the moment of transition of the non-solvent brine from the column to the reverb, the depth mark of which is known according to the drilling conditions of the well.

Принудительное перемещение границы раздела нерастворитель-рассол осуществл етс подачей насосом 8 нерастворител из баластной емкости 9 в скважину. При продолжении подачи нерастворител при пересечении нижней границы репер-вруба на кривой по вл етс втора точка перегиба. Поскольку число репер-врубов известно (оно задано конструкцией скважины), то по числу зарегистрированных на диаграммной ленте репер-врубов определ ют , когда контакт рассол-нерастворитель располагаетс ниже последнего или заданного регламентом репер-вруба. Наличие на кривой перепада давлений двух точек перегиба при известных параметрах репер-вруба позвол ет определить среднеинтегральный прирост давлени в ли1ши нерастворител на 01;оловке емкости при изменении на единицу высоты уровн контакта рассол-нерастворитель в емкости и позвол ет определить искомый уровень раздела сред.The forced movement of the non-solvent-brine interface is carried out by pumping a non-solvent pump 8 from the ballast tank 9 into the well. As the feed of the non-solvent continues, the second inflection point appears on the curve at the intersection of the lower boundary of the frame. Since the number of reper-cuts is known (it is given by the well design), the number of reper-cuts recorded on the diagram tape determines when the brine-non-solvent contact is below the last or given by the reper-time policy. The presence in the pressure differential curve of two inflection points with known reper-kerf parameters allows determining the average integral pressure increase in the lip of the non-solvent on 01;

Claims

Invention Formula

A method for measuring the level of separation of two media with different densities, such as liquid and gas, during the construction of underground tanks by leaching, based on measuring the pressure difference between the non-solvent and brine lines at the wellhead, characterized in that the depths of the underground reservoirs, preliminarily change the borehole area at fixed intervals of depths near the eroded reservoir, forcibly move the position g the media separation limits, entering it into the zone of the changed diameter of the well, register the moments of change

the pressure drop corresponding to the inflection points on the pressure drop curve, and the specific increment of the pressure drop is measured, from which the desired level of media separation is determined.