Устройство для измерения дебита нефтяных скважин

 

Изобретение относится к нефтяной пром-ти и позволяет расширить диапазон и .точность измерения дебита скважин за счет улучшения гидродинамических условий работы устройства. В трубопроводе (ТП) 3 перпендикулярно его оси установлено трубное сопротивление (ТС) 2 в виде двух сопряжен (/) со 00 со 05 35

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1

09) (1и (Ю Е 2! В 47/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 380123 /22-03 (22) 15.!0.84 (46) 23.03.87. Бюл. В !! (71) Азербайджанский государственный научно-исследовательский и проектный инстйтут нефтяной промышленности (72) В.И.Сотник и А.П.Масалаб (53) 622.241(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР и 1086143, кл. В 47/10, !982. (54) УСТРОЙСТВО -ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕБИТА -НЕФТЯНЫХ СКВАЖИН (57) Изобретение относится к нефтяной прои-ти и позволяет расширить диапазон и,точность измерения дебита скваяин за счет улучшения гидродинамических условий работы устройства.

В трубопроводе (ТП) 3 перпендикулярно его оси установлено трубное сопротивление (ТС) 2 в виде двух сопрякен1

129 ных уплотненных дисков 10 и 11 с каналами 13 и 14 одного диаметра. Диск

10 установлен неподвижно, а диск 11— с возможностью углового поворота. В .

ТП 3 выполнено колено 7, в вертикальном участке 6 которого установлено

ТС 2. С каналом 13 соединена обводная трубка (ОТ) 15 с выходным патрубком 16. Она пропущена через обойму

1?, установленную в месте перехода вертикального участка 6 в горизонтальный участок 18 с возможностью углового поворота относительно ОТ 15.

8366

В месте сопряжения обоймы 17 с ОТ 15 выполнены совмещенные отверстия 19 и 20, сообщенные с ТП 3. Патрубок 16 подключен к мернику. Между мерником и ОТ 15 установлен вентиль 21, Продукция скважины поступает по ТП 3 к

ТС 2. В дисках 10 и 11 поток разделяется на одинаковые по расходу струи, Одна из струй отводится по ОТ 15 в мерник. Дебит скважины определяется измерением расхода одной струи по наполнению мерника и умножением этого расхода на число струй. 6 ил.

Изобретение относится -к нефтяной промЫшленности, к измерению дебита скважины.

Цепь изобретения - yacgmpeHHe диапазона и повышение точности измерения дебита скважин за счет улучшения гидродинамических условий работы устройства.

На фиг.1 изображено устройство для измерения дебита .нефтяных скважин, общий вид; на фиг.2 — трубное сопротивление с обводной трубкой в колене трубопровода; на фиг.3 — узел

I на фиг.2; на фиг.4 — разрез А-А на фиг.3; на фиг.5 — узел L на фиг.2 (при перекрытых сквозных отверстиях); на фиг.6 — разрез Б-Б на фиг.5.

Устройство содержит фонтанную арматуру 1 устья скважины, трубное сопротивление 2, трубопровод 3, измерительный узел, включающий мерник 4 и контрольно-измерительные приборы 5.

Трубное сопротивление 2 установлено перпендикулярно оси трубопровода

3 в вертикальном участке 6 колена 7, выполненного в этом трубопроводе.

Оно содержит два установленных между фланцами 8 и 9 уплотненных сопряженных диска: неподвижный 10 и подвижный 11.. Неподвижный диск 10 установлен между фланцами 8 и 9 с использованием применяемых в фонтанных арматурах уплотнений 12. Подвижный диск

11 одной из торцовых и наружной диаметральной поверхностями установлен в неподвижном диске 10 с возможностью углового поворота относительно

2 него. В дисках 10 и 11 выполнены соответственно сквозные, каналы 13 и 14 одинакового диаметра.

Обводная трубка 15 с выходным патрубком 16 выполнена в виде единой вертикальной трубки, которая верхним концом соединена с одним из сквозных о каналов 13 трубного сопротивления 2, выполненным в неподвижном диске 10, ®0 и герметично пропущена через обойму

17, установленную в месте перехода вертикального участка 6 в горизонтальный участок 18 колена 7 с возможностью углового поворота относительно обводной трубки 15, В месте сопряжения обоймы 17 с обводной трубкой выполнены совмещенные сквозные отверстия соответственно 19 и 20, сообщенные с полостью колена 7 трубопровода 3. Выходной патрубок 16 подключен к мернику 4. Устройство снабжено запорным вентилем 21, установленным между обводной трубкой 15 на ее выходе из колена 7 трубопровода и мерником 4, Для осуществления углового поворота подвижного диска 11 относительно неподвижного диска 10 предусмотрено поворотное устройство 22..Для

30 углового поворота обоймы 17 относительно обводной трубки 15 в корпусе

23 обоймы 17 выполнена прорезь 24 сегментного профиля, в которую .заведена рукоятка 25, соединенная с обой35 мой 17.

Устройство работает следующим образом.

8366 4

1О

55

3 129

При рткрытии запорных вентилей фонтанной арматуры 1 устья скважины ее продукция поступает по трубопроводу 3 в колено 7. В вертикальном учатке 6 этого колена поток продукции скважины гомогенизируется и поступает к трубному сопротивлению 2, в котором равномерно разделяется совмещенными сквозными каналами 13 и 14, выполненными в сопряженных дисках 10 и 11, на соответствующее число одинаковых по расходу струй.

Посредством углового поворота подвижного диска 11 относительно неподвижного дика 10 с помощью поворотного устройства 22 регулируют взаимное положение каналов 13 и 14, которые в необходимой мере перекрываются. Регулировку эту производят таким образом, чтобы обеспечить равенство устьевого давления при измерении дебита давления на устье до начала измерения. 3а изменениями устьевого давления следят по показаниям манометра, устанавливаемого на фонтанной арматуре. После регулировки взаимного положения каналов 13 и 14 подвижный диск 11 фиксируется с пьмощью поворотного устройства 22.

Одна из струй при открытом вентиле 21 и перекрытых совмещенных сквозных отверстиях 19 и 20, выполненных в обводной трубке 15 и обойме

17 (фиг.5 и 6), прямоточно отводится по обводной трубке и выходному патрубку 16 в мерник 4. После проведения замеров вентиль 21 закрывается, а отверстия 19 и 20 совмещаются с помощью рукоятки 25 (фиг.3 и 4), в результате чего ранее отводившаяся для измерения струя подается в трубопровод. Дебит продукции скважины определяется путем измерения расхода одной струи по наполнению меринка 4 в течение определенного времени и умножением этого расхода на число струй.

Установка трубного сопротивления (точнее, его оси) перпендикулярно оси трубопровода в вертикальномучастке колена, выполненном в трубопроводе, позволяет производить измерения дебита в вертикальном потоке продукции скважины.

Установка трубного сопротивления (точнее, расположение его оси) перпендикулярно оси трубопровода в вертикальном участке колена, выполненного в этом трубопроводе, способствует обеспечению равномерности гидравлических сопротивлений сквозных каналов по всей площади поперечного сечения трубного сопротивления. Снижению влияния гидравлических сопротивлений в этих каналах способствует также выполнение обводной трубки с выходным патрубком в виде единой вертикальной трубки, которая верхним концом соединена с одним из сквозных каналов трубного сопротивления и герметично пропущена через обойму, установленную в месте перехода вертикального участка в горизонтальный участок колена. Это также позволяет производить измерения в вертикальном потоке продукции скважины и исключить коленообразные заглушенные участки канала, соединенного с обводной трубкой, из конструкции трубного сопротивления, т.е. обеспечить прямоточность движения жидкости в обводной трубке, свести на нет разницу в гидравлических сопротивлениях сквозных каналов трубного сопротивления и исключить, в результате, необходимость в существенной корректировке — теоретической или экспериментальной — гидравлических сопротивлений в трубном сопротиВленин и обводной трубке.

Возможность углового поворота указанной обоймы относительно обводной трубки и выполнение в месте сопряжения этих деталей совмещенных сквозных отверстий, с возможностью их перекрытия, сообщенных с полостью трубопровода, позволяет при вертикальном расположении оси трубного сопротивления применять предлагаемое устройство в двух вариантах: как устройство с ответвленным возвращаемым потоком и как устройство с ответвленным невозвращаемым потоком, для чего достаточно соответствующим образом оперировать взаимным положением указанных совмещенных сквозных отверстий в обойме и обводной трубке. Такое выполнение сопряжения обоймы с обводной трубкой способствует обеспечению возможности производства непрерывных во времени замеров дебита, а также возвращению при необходимости ответвленной струи после замера в общий поток продукции скважины.

Формула изобретения

Устройство для измерения дебита нефтяных скважин, содержащее устанавливаемое в трубопроводе трубное

12983 сопротивление, выполненное в виде двух сопряженных уплотненных дисков, каждый из которых имеет сквозные каналы одинакового диаметра, причем один из дисков установлен неподвиж- 5 но, а другой с возможностью углового поворота относительно первого, и обводную трубку с выходным патрубком и запорным вентилем, подключенным к измерительному узлу, обойму, fp о т л и ч а.ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона и повышения точности измерений дебита скважин за счет улучшения гидродинамических условий работы устройства, трубное сопротивление установлено перпендикулярно оси трубопровода в верти66 6 кальком участке колена, выполненного в этом трубопроводе, обводная трубка. с выходным патрубком выполнена в виде егиной вертикальной трубки, которая верхним концом соединена с одним из сквозных каналов трубного сопротивления и герметично пропущена через обойму, установленную в месте перехода вертикаленого участка колена

В гОризОнтальный с ВОзмОжнОстью углОвого поворота относительно обводной трубки, причем в месте сопряжения этой обоймы с обводной трубкой выполнены с возможностью их перекрытия совмещенные сквозные отверстия, сообщенные с полостью труболровода °

1298366

Составитель А.Бессуднов

Техред Л.Сердюкова Корректор А.Обручар

Редактор А.Сабо

Заказ 870/32

Тираж 533 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. ужгород, ул. Проектная, 4