Способ определения дебита скважины
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕБИТА , СКВАЖИНЫ путем измерения пульсаций давления потока продукции и определения среднеквадратического значения, сигнала пульсаций давления, о т л ич а ющ ий с я тем, чтб, с целью раздельного определения расхода нефти и газа в продукции скважины, измеряют пульсации давления на гидравлическом согЪотивлении, осуществляют фильтрацию сигнала пульсаций давле- . НИИ в диапазонах нижних частот 5-50 Гц и верхних частот 100-1000 Гц, причем о расходе смеси нефти и газа и о расходе газа судят по интегральной величине среднеквадратического ( значения сигнала в указанных диапазо;нах частот. 7 i а о со
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
ШИ Л
РЕСПУБЛИК 3 5@ Е 21 В 47/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУЯАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3366265/22-03 „ (22) 08.02.81 (46) 15.12.83. Бюл.. 9 46 (72) E. Н. Браго, A. В. Царев, О. В. Ермолкин, Ю. В. Кузнецов и М.. К. Коротков (71) Московский ордена Октябрьской
Революции и ордена Трудового Красного Знамени институт нефтехимической и газовой промышленности им. И. М. Губкина (53) 622.241(088.8) (56) 1. Лазовский Л. Н., Смотрицкий М. М.,Автоматизация измерения продукции нефтяных скважин. М., "Недра", 1974.
2. Патент СШ 9 3834227, кл. 73-155 опублик. 1974 °,SUÄÄ10 А (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕБИТА
СКВАЖИНЫ путем измерения пульсаций давления потока продукции и определения среднеквадратического значения. сигнала пульсаций давления, о т л ич а ю шийся тем, чтб, с целью раздельного определения расхода нефти и газа в. продукции скважины, измеряют пульсации давления на гидравлическом сопротивлении, осуществляют фильтрацию сигнала пульсаций давле-, .ния в диапазонах нижних частот
5-50 Гц и верхних частот 100-1000 Гц, причем о расходе смеси нефти и газа и о расходе газа судят по интеграль ной величине среднеквадратического значения сигнала в укаэанных диапаэо-®
I нах частот.
1060791
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при измерении дебита нефтяных и газовых скважин °
Известен способ измерения дебита нефтяной скважины, при котором осуществляют сепарацию потока и раздельный учет жидкости и газа (1) .
Недостаток этого способа заключается в том, что для его реализации требуется измерительный сепаратор 1О со сложной обвяэкой и большим количеством запорной и регулирующей арматуры, что определяет высокую стоимость и низкую эксплуатационную надежность таких установок. Поэтому 15 один сепаратор используется для контроля группы скважин, при этом измерение дебита отдельной скважины осуществляется не непрерывно, а периодически, что ведет к значительным поте-2О рям при аварийной остановке скважины.
Наиболее близким к предлагаемому является способ, определения дебита скважины, по которому осуществляют измерение пульсаций давления газожид- 25 костного потока и определения среднеквадратического значения сигнала пульсаций давления, по интегральному .значению которого судят о величине массового расхода нефти в потоке (2(. о
Недостатком известного способа является то, что он обеспечивает оп ределение только расхода нефти и не дает информации с расходе газа в потоке. 35
Цель изобретения - обеспечение воэможности раздельного определения расхода нефти и газа в продукции скважины.
Поставленная цель достигается тем,4О что согласно способу определения дебита скважины путем измерения пульсаций давления потока продукции и определения среднеквадратического значения сигнала пульсаций давления, измеряют пульсации давления на гидравлическом сопротивлении, осуществляют фильтрацию сигнала пульсаций давлений в диапазонах нижних частот
5-50 Гц и верхних частот 100-1000 Гц,5О причем о расходе смеси нефти и газа и о расходе газа судят по интегральной величине среднеквадратического значения сигнала в указанных диапа зонах частот.
Сущность способа заключается в следующем.
Движение газожидкостных смесей в трубах сопровождается пульсациями ,давления. Интенсивность пульсаций особенно возрастает при преодолейии 60 потоком гидравлических сопротивлений, например устьевого штуцера скважины.
Исследованиями установлено, что независимо от структуры гаэожидкост-. ного потока в спектре сигнала пуль- 65 саций давления после штуцера можно выделить две частотные области низкочастотную 5-50 Гц и высокочастотную 100-1000 Гц. Анализ показывает, что низкочастотные пульсации вызваны флуктуациями скорости и плотности потока и, следовательно, могут быть связаны с массовым расходом смеси нефти и газа. Высокочастотные пульсации обусловлены возникновени- . ем акустических колебаний при прохождении газа через штуцер и могут быть связаны с массовым расходом, rasa.
Эмпирические зависимости, связывающие расход компонентов гаэожндкостного потока с пульсациями давления на устьевом штуцере имеют следующий вид для массового расхода
rasa " Ц,=а,.К, 1 РЬ. (О1И; о для массового. расхода смеси нефти и газа ч ясм 2 2 hP нч® ) для массового. расхода нефти Q ö (вн = race en где А<., А, К, K> — постоянные масштабные коэффициенты," g Р „ (t) - высокочастотный сигнал пульсаций давления, - низкочастотный сигнал пульсаций давления, T время измерения. Приведенные формулы справедливы для различных режимов течения газожидкостной смеси (пробкового, дисперсионного и др.) из фонтанных, гаэлифтных и газоконденсатных скважин. На чертеже приведена блок-схема измерительной установки, реализующей способ. Измерительная установка содержит пьезокерамический датчик 1 пульсаций давления, предварительный усилитель 2, полосовые фильтры нижних 3 и верхних частот 4, первый и второй блоки 5 и б детектйрования, два блока 7 и 8 извлечения квадратного корня, первый и второй интеграторы 9 и 10, блок.11 вычитания сигналов, регистраторы расхода нефти 12 и расхода газа 13. Датчик пульсаций давления устанавливается на .расстоянии 1,2 м после устьевого штуцера 14 скважины в стен-. ке трубопровода 15 в непосредственной близости от потока. Сигнал пульсаций давления с выхода датчика 1 поступает на предвари» тельный усилитель 2, служащий для согласования высокоомного выхода дат 106079> Составитель Ж. Карбачинская Редактор С. Лисина Техред N,Кузьма Корректор И. Муска . Заказ 9994/34 Тираж 603 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Подписное чика с ниэкоомными входами полосовых фильтров. Выделенные в полосовом фильтре 3 нижних частот составляющие сигнала пульсаций. в диапазоне частот 5-50 Гц поступают в блок 5 детекти» рования, затем в корнеизвлекающий : з блок 7 и интегратор 9, сигнал на вы-. ходе которого пропорционален массовому расходу гаэожидкостной смеси. Одновременно фильтр 4 высокой частоты выделяет составляющие сигнала 10 пульсаций давления в диапазоне частот 100-1000 Гц. Продетектированный в блоке .6 сигнал через блок 8 извлечения квадратного корня поступает на интегратор 10. Сигнал на выходе последнего пропорционален массовому расходу газа в потоке, который фиксируется регистратором 13. Количество нефти определяется как разность выходных сигналов интеграторов 9 и 10 с помощью блока 11 разности и фиксируется в блоке 12 регистратора. Погрешность измерения расхода нефти и газа по предлагаемому способу составляет около 5%, что вполне удов летворяет требованиям по точности на системы оперативного контроля скважин; Предлагаемый способ позволяет производить одновременное измерение раз дельного расхода нефти (жидкости) и газа без сепарации потока, поступающего иэ скважины, с помощью простого и надежного устройства, зто дает возможность упростить существующую на промыслах систему измерения дебита, улучшить оперативность контроля и управления скважиной благодаря непрерывности измерения дебита каждой скважины.
