Стенд для испытания скважинных приборов

 

СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ СКВАЖИННЫХ ПРИБОРОВ, содержащий испытательный участок с соединительными трубопроводами и переключающими устройствами , выполненный в виде трубы с перфорационными отверстиями, устрой- . ство для установки и перемещения скважинного прибора в испытательном участ ке, устройство разделения рабочих агентов, напорно-стабилизирующие устройства , емкости для хранения рабочих агентов, измерители расходов рабочих агентов н узлы установки величи ны расходов рабочих агентов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности градуировки и поверки скважинных приборов и расширения функциональных возможностей стенда, испытательный участок снабжен охватывающими трубу кольцевыми г корпусами, жестко прикрепленными к ko трубе и разделяющими все перфорационные отверстия на последовательно расположенные по длине трубы группы, которые соответствующими трубопрово§ дами с установленными на них измерител .чми расходов и узлами установки величины расходов связаны с переключающими устройствами. U 00 vj

СОЮЗ СОЕЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1114787 зш Е 21 В 47 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ВМЬмжц,.",, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3531888/22-03 (22) 06. 01.83 (46) 23.09.84. Бюл, К - 35 (72) В.Г. Садков и Э.Е. Лукьянов (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой геофизики (53) 550.83:622.24 1(088.8) (56) 1. Бирюков Б,В. и др ° Точные измерения расхода жидкостей. M

"Машиностроение", 1977, с. 54.

2. Акимов В.Ф. Измерение расхода газонасыщенной нефти. M., "Недра", 1978, с. 159.

3. Отчет по теме N - 57-68 "Оказание помощи промыслам при внедрении приборов, разработанных УфНИИ", Уфа, УфНИИ, 1968, с. 39. (54)(57) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ СКВАЖИННЫХ ПРИБОРОВ, содержащий испытательный участок с соединительными трубопроводами и переключающими устройствами, выполненный в виде трубы с перфорационными отверстиями, устрой-, ство для установки и перемещения скважинного прибора в испытательном участке, устройство разделения рабочих агентов, напорно-стабилизирующие устройства, емкости для хранения рабочих агентов, измерители расходов рабочих агентов и узлы установки величины расходов рабочих агентов, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности градуировки и поверки скважинных приборов и расширения функциональных возможностей стенда, испытательный участок снабжен охватывающими трубу кольцевыми корпусами, жестко прикрепленными к трубе и разделяющими все перфорационные отверстия на последовательно расположенные по длине трубы группы, которые соответствующими трубопроводами с установленными на них измерител:.ми расходов и узлами установки величины расходов связаны с переключающими устройствами.

f 11147

Изобретение относится к средствам для градуировки, поверки и испытания скважинных приборов, с помощью которых исследуются профили притока (поглощения) эксплуатационных и нагне5 тательных скважин.

Известен стенд для испытания расходомеров едкости, содержащий сливной резервуар (хранилище рабочего агента), насос подачи жидкости, испытательный участок, пролетный бак перекидное устройство, весовой при бор, напорный бак tt1.

Известна также установка для измерения дебита нефтегазовых скважин E2 J.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является стенд для испытания скважинных приборов, содержащий испытательный участок с соединительными трубопроводами и переключающими устройствами, выполненный в виде трубы с перфорационными отверстиями, устройство для установки и перемещения скважинного прибора в испытательном участке, устройство разделения рабочих агентов, емкости для хранения рабочих агентов, измерители расходов агентов и узлы установки величины расходов агентов..Испыта30 тельный участок представляет собой трубу определенной длины по диаметру равную диаметру обсадной колонны в скважине. Испытуемый скважинный прибор помещается внутри испытательного участка и через нега создается двухфазный поток моделей нефти и воды

Стенд снабжен мерным баком, позволяющим измерять суммарный расход двухфазного потока в испытательном участке 3).

Недостатком известного стенда является большая погрешность градуировки поверки и испытания скважинных приборов вследствие несоответствия гидродинамики потока агента в испы- 4 тательном участке и потока в реальной скважине. В призабойной зоне сква жины движение рабочей среды из пласта в скважину (или же иэ скважины в пласт, в случае нагнетательной скважины) происходит через перфорационные отверстия в боковой стенке обсадной трубы. По этой причине результаты градуировки на стенке скважинных приборов, например, оснащен- М ных термочувствительными элементами, практически неприменимы к интерпретации результатов исследования реальд

87 2 ных скважин, так как приборы очень чувствительны к виду структуры потока. Для приближения структуры потока в испытательном участке к виду, существующему в реальной скважине, были попытки снабдить трубу перфорационными отверстиями, но в этом случае часть потока рабочего агента может проходить через испытательный участок, минуя скважинный прибор и в этом случае работу скважинного прибора можно оценить лишь качеством. Установка же прибора заведомо выше перфорационных отверстий не дает возможности сохранить условия работы прибора в реальной скважине.

Кроме того, недостатком стенда являются также ограниченные воэможности испытания приборов, так как с его помощью невозможно определить важную характеристику скважинного прибора — погрешность определения местоположения границ пропластков различной продуктивности и проницаемости, водонефтяного контакта и др.

Цель изобретения — повышение точности градуировки и поверки скважинных приборов и расширение функциональных воэможностей стенда.

Цель достигается тем, что в стенде для испытания скважинных приборов содержащем испытательный участок с соединительными трубопроводами и переключающими устройствами, выполненный в виде трубы с перфорационными отверстиями, устройство для установки и перемещения скважинного прибора в испытательном участке, устройство разделения рабочих агентов

f напорно-стабилизирующие устройства, емкости для хранения рабочих агентов, измерители расходов рабочих агентов и узлы установки величины расходов рабочих агентов, испытательный участок снабжен охватывающими трубу кольцевыми корпусами, жестко прикрепленными к трубе .и разделяющими все перфорационные отверстия на последовательно расположенные по длине трубы группы, которые соответствующими трубопроводами с установленными на них измерителями расходов и узлами установки величины расходов связаны с переключающими устройствами.

На чертеже представлена структурная схема стенда для испытания скважинньж приборов.

3 11

Стенд содержит испьггательный учаг1 ток 1, устройство 2 установки и перемещения скважинного прибора 3 в испьггательном участке 1, блок 4 пере ключающих устройств, устройство 5 разделения рабочих агентов, емкости

О-8 для хранения моделей соответственно газа, нефти и воды, напорностабилизирующие устройства 9-11 для создания стабильных потоков соответственно моделей газа, нефти и воды, измерители 12-14 расходов моделей соответственно газа, нефти и воды, узлы 15-17 установки величины расходов соответственно моделей газа, неф ти и воды.

Испытательный участок 1 представляет собой трубу 18, заглушенную с одного торца. Другой конец трубы 18 снабжен крышкой 19 с сальником и соединен трубопроводом с блоком 4 переключающих устройств. Труба 18 имеет в стенке перфорационные отверстия 20, имитирующие перфорацион-ные отверстия в призабойной зоне обсадных колонн реальных скважин. Перфорационные отверстия снабжены пористыми фильтрами 21, представляющими собой кольцевые формы иэ естест,венных (песчаник и т.п.) или искусственных (керамика, шарики, заключенные в сетку и т.п.) пористых материалов. Отверстия 20 по длине трубы разбиты на отдельные группы, охватываемые снаружи трубы коробами

22 П-образного сечения, приваренными к трубе 18 и соединенными отдельными трубопроводами, снабженными изме рителями расхода и узлами установки величины расхода, с блоком 4 переключающих устройств.

Число перфорационных: отверстий в группе, число групп и их размещение по длине трубы испытательного участка, число рабочих агентов.и их распределение по группам могут быть различными, определяются, в каждом конкретном случае, рядом объективных условий, таких как типовая конструкция скважины, принятая в данном регионе, способ и стадия разработки пластов месторождений, которые исследуются испытуемыми приборами и т.п..

В зависимости от строения конкретного месторождения пористые фильтры также могут быть с одинаковыми значениями пористости и проницаемости или с различными для различных групп отверстий.

14787 4

f5

Все составные части стенда соединены между собой трубопроводамн (как показано на чертеже) сплошными линиями.

Стенд работает следующим образом.

Скважинный прибор 3 устанавливает. ся в трубу 18, которая затем закрывается крышкой 19, через которую про пущен кабель или шток, сoeдиняющий скважинный прибор 3 с устройством 2 перемещения скважинного прибора 3.

Переключающие устройства блока 4 устанавливаются в такое положение, при котором незаглушенный конец трубы 18 соединен с устройством 5 разделения рабочих агентов, а,короба 22 соединены отдельными трубопроводами с установленными на них измерителями расходов и узлами установки величины расходов с соответствующими напорно-стабилизирующими устройствами для каждого рабочего агента. При этом трубопроводы с измерителями 12, узлами 15 соединены с напорно-стабилизирующим устройством; трубопроводы с измерителями 13, узлами 16 — с напорно-стабилизирующим устройством 10; трубопроводы с измерителями 14, узлами 17 — с напорно-стабилизирующим устройством 11.

Запускаются в работу напорностабилизирующие устройства 9-11 ° По показаниям измерителей 12-14 расходов с гомощью узлов 15-17 установки величины расходов создается необходимый профиль притока рабочих агентов в трубу !8 (имитирующий типовой профиль притока в реальных скважинам данного региона).

После установления стабильных расходов по показаниям измерителей

12-14 производится исследование заданного профиля притока с помощью испытуемого прибора согласно методик градуировки, поверки и испытания (при непрерывном движении скважинного прибора, при движении с остановками и т.п.).

Подключая с помощью переключающих устройств блока 4 различные группы отверстий к напорно-стабилизирующим устройствам 9- 11, можно моделировать различные профили притоков газа, нефти и воды из различных по мощности и проницаемости пропластков.

Таким образом, стенд позволяет создавать любой профиль притока в скважину с гарантированнымн характе1114787 ристиками (границы зон различной интенсивности притока моделей газа, нефти и воды) и сравнивать с ним результаты измерений этого профиля испытуемым скважинным прйбором, При этом на скважинный прибор воздействуют все основные влияющие факторы, которые имеют место в реальной скважине (приток из отверстий в боковой стенке трубы, переменная вязкость, плотность и т.д.).

Смесь рабочих агентов, которая образуется в трубе 18, поступает в устройство 5 разделения агентов, где агенты отделяются друг от друга и после этого каждый поступает в свое хранилище. В качестве устройства разделения фаз может использоваться сочетание сепаратора со стойником, широко применяемое в нефтяной промышленности. Напорное устройство состо-. ит н общем случае из насосов и устройства стабилизации расхода (в прос тейшем случае — бак с переливной перегородкой для жидкости и рессивер для газа). Отсюда видно, что основные узлы устройства, кроме испытательного участка, широко применяются в промышленности и изготовление стенда легко технически осуществимо (в качестве регулятора расхода может использоваться обычный регулирующий калапан, вентиль, задвижки или набор сменных диафрагм; расходомеры любого промышпенного типа, удовлетворяющие для данного рабочего агента по расходу и точности).

Стенд позволяет испытать скважинные приборы, предназначенные для исследования нагнетательных скважин.

Поскольку в скважины нагнетается, как правило, один рабочий агент, чаще всего вода, то для этого достаточно с помощью переключющих устройств блока 4 соединить незаглушенный торец трубы 18 с напорно-стабилизирую10 щим устройством 11, а трубопроводы о измерителями 14 и узлами 17 — с уст- . ройством 5 разделения рабочих агентов.

Узлы и устройства стенда, предназ

15 наченные для создания потока и измерения расхода моделей нефти и газа, при этом не используются и отключены.

Необходимо отметить универсальность стенда, так как он пригоден для испыщ тания большинства скважинных приборов, предназначенных для исследования скважин в целях контроля за разработкой месторождения нефти и газа, независимо от принципа действия прибора и ви25 да используемого в нем чувствительного элемента (гамма-плотномера, диэлькометрические влагомеры, турбинные расходомеры, термокондуктивные дебитомеры и т.п.).

Предлагаемый стенд позволит в силу повышения точности градуировки и поверки скважинных приборов и расширения функциональных возможностей обеспечить более качественное функционирование скважинных приборов в рабочих. условиях.

1114787

22

ZO

18

Составитель В. Булыгин

Редактор О. Бугир Техред Т.Фанта Корректор С ° Черни

Заказ 6748/22 Тираж 564 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул . Проектная, 4