Способ измерения дебита нефтяных скважин

 

Изобретение относится к нефте добыче и позволяет определять дебит скважины по жидкости газа и обводненности -продукции скважины. Для этого сначала разделяют газожидкостную смесь в сепарационной емкости и задают время измерения дебита. В емкости сепаратора периодически накапливается жидкость. При накоплении некоторого объема жидкости перекрывается ЛИНИЯ отвода газа, и дальнейший процесс накопления жидкости сопровождается повытением давления в сепараторе Затем вытесняют жидкость из емкости сепаратора. В .течение времени вытеснения жидкости в емкости сепаратора поддерживают постоянное давление , путем изменения расхода вытесняемой жидкости. Измеряют количество вытесненной жидкости в течение заданного времени и определяют дебитскважины по жидкости. Дополнительно производят измерения длительностей периодов накопления и периодов вытеснения жидкости в циклах накопления и вытеснения . Значение дебита скважины по газу и обводненность продукции скважин определяют по соотношению Qri/Q ti / /tj., где Qj., средний дебит скважины по газу и по жидкости соответственно в условиях измерения в i-м цикле накопления и вытеснения; t,, длительность периодов накопления и вытеснения жидкости в i-м дакле накопления и вытеснения, ,2,...,N - порядковьй номер цикла накопления и вытеснения; N - число циклов накопления и вытеснения в течение времени измерения дебита. I ил. 0 О СД

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) 01) А1 (504 Е 21 В 47 10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСВ ВУ

:13,. !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3769502/22-03 (22) 09.07.84 (46) 15, 05,87. Бюл. N9 18 (71) Специальное проектно-кон=трукторское бюро Объединения "Союзнефтеавтоматика" (72) Н,М,Сибагатуллин и З.N.Ñèáàãàтуллин (53) 622.241(088.8) (56) Свердлов Г.М,, Ягудин P.10, Технологические объекты нефтедобывающих предприятий и их автоматизация. М.: Недра, 1975, с, 29,, Там же, с. 19. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕБИТА НЕФТЯН11Х СКВАЖИН (57) Изобретение относится к нефтедобыче и позволяет определять дебит скважины по жидкости газа и обводненности продукции скважины. Для этого сначала разделяют газожидкостную смесь в сепарационной емкости и задают время намерения дебита. В емкости сепаратора периодически накапливается жидкость. При накоплении некоторого объема жидкости перекрывается линия отвода газа, и дальнейший процесс накопления жидкости сопровождается повышением давления в сепараторе

Затем вытесняют жидкость из емкости сепаратора. В .течение времени вытеснения жидкости в емкости сепаратора . поддерживают постоянное давление путем изменения расхода вытесняемой жидкости. Измеряют количество вытесненной жидкости в течение заданного

\ времени и определяют дебит скважины по жидкости. Дополнительно производят измерения длительностей периодов накопления и периодов вытеснения жидкости в циклах накопления и вытеснения. Значение дебита скважины по газу и обводненность продукции кважин определяют по соотношению (1„ /g ;-t„/ @

/Г °, где Я„., Ц вЂ” средний дебит сква- фу жины по газу и по жидкости соответст- венно в условиях измерения в i-м цик- ( ле накопления и вытеснения; длительность периодов накопления и вытеснения жидкости в i-м цикле накопления и вытеснения, i=1 2,...,Nпорядковый номер цикла накопления и вытеснения; N — число циклов накопления и вытеснения в течение времени измерения дебита. 1 ил.

131О>14

V +V,=0 .t +V

P)„

ai А) г1 2с

21 (2) (1) и (2) найдем

Р,; 1 „

-- -) — —, (3)

Из выражений

2 г1

1+ ---(!в

ОА1

Изобретение относится к нефтедобыче и может быть использовано для измерения дебита нефтяных cKBажин раздельно по жидкости, по газу и определения обводненности продукции скважины.

Целью изобретения является определение дополнительного дебита скважины по газу и обводненности продукции скважины, 10

На чертеже схематически изображено устройство для реализации предлагаемого способа. устройство содержит сепарационную емкость 1, датчик 2 предельных значений уровня жидкости, газовую заслонку 3, регулятор 4 расхода, преобразователь 5 расхода жидкости с. дистационным выходом, блок б определения дебита скважины.

Гпособ осуществляют следующим образом.

В сепарационной емкости ГЗУ "Спутник в i-м цикле накопления и вытесПри Р, =Р, формула (3) принимает вид

Ог t« (4)

ОА t2 где 0,0; — средний дебит скважины по газу и по жидкости соот ветственно в условиях измерения в i-м цикле накопления и вытеснения; — длительность периодов

119 Яi накопления и выеснения жидкости соответственно в -м цикле накопления и вытеснения;

i 1 2,,N — порядковый номер цикла накопления и вытеснения;

N — число циклов накопления нения происходят следующие процессы.

При закрытии линии отвода жидкости и открытии линии отвода газа в емкости сепаратора накапливается жидкость. Отсепарированный газ при этом отводится по линии газа. При накоплении некоторого объема жидкости перекрытия линии отвода газа и дальнейший процесс накопления жидкости сопровождается повышением давления в сепараторе, При достижении величиной давления некоторой величины Р„, открывается линия отвода жидкости, и жидкость иэ емкости сепаратора вытесняется. К концу вытеснения жидкости 40 давление в сепараторе принимает эна )еННе P, За время накопления t, в емкости сепаратора накапливается жидкость B объеме

Ч, =0 а остальной объем сепаратора занимает газ. Обозначим этот объем . К концу

С1 процесса вытеснения весь объем села- 1) ратора, равный V +V„, занимает гаэ, поступивший в сепаратор эа время вытеснения t; в объеме V, =A,, и гаэ, находившийся в сепараторе к началу вытеснения, который при давлении 55

Р<, P э анимает o6) eM V ;

2 т

Следовательно, можно написать равенство и вытеснения в течение времени измерения дебита.

Величина дебита скважины по жидкости 0 среднего за i-й цикл накопления и вытеснения определяется отношением количества жидкости V ;sa время вытеснения t к длительности

Я1 цикла Т „=Г,;+1

Следов ательно, средний дебит скважины по газу за время Т,„; определяется формулой

Ч,к, 1 . (t +t..)t

21

Величина рабочего газового фактора Г с, в условиях измерения определяется соотношением

0 г1

Г

Р06 0

Н1 где Q„ — средний дебит скважины по нефти в i-м цикле накопления и вытеснения.

Как известно, величина газового фактора практически является постоянной для данного месторождения, а дебит скважины по газу меняется эа счет изменения обводненности 1i) продукции скважины. Обводненность определяется выражением

1310514 где Q ь — дебит скважины по воде.

ТаК как Q -Oz-Q>, то для i-го цикла накопления и вытеснения обводненность М, определяется выражением

5 (6) W l- -"" .

"ж

Из (4), (5), (6) получим соотношение, определяющее обводненность в

i""м цикле накопления и вытеснения,,10

W 1 — — -- --—

pae ъ

Значения дебита скважины по газу

Q r и обводненности W за время изме- 15 рения дебита скважины Т могут быть определены путем усреднения значений величин дебита скважины по газу и коэффициента обводненности, определенных в каждом цикле накопления и 20 вытеснения в течение времени измерения дебита Т„ по следующим формулам: (8) При .нижнем положении уровня жидкости в сепараторе 1 газовая заслон- 5р ка 3, механически связанная с датчиком 2 предельных значений уровня, открывает линию отвода газа. Давление в сепараторе падает до величины давления в общем коллекторе, вследствие 55 этого регулятор 4 расхода перекрыва" ет линию отвода жидкости, процесс вытеснения жидкости из сепаратора заканчивается. н

1 V ;tq, (7)

1 1

И

И„1 .С ° или И М

Е ч„; Е

Ф-! 1 (9)

К 1

Т„, Кt„, К =1

W-=1- —. =- — —— (10)

К

35 чае 1- — 2

1 1

Применение формул (7) и (8) или (9) и (!О) для определения дебита по газу и обводненности определяется .при конкретной реализации способа в 40 зависимости от статистических характеристик параметров потока скважин, от требуемой точности измерения, от требований к степени надежности системы измерений и к величине затрат. 45

Устройство для реализации предлагаемого способа работает следующим образом.

В момент окончания процесса вытеснения, определяемый моментом исчезнсвения сигнала на выходе преобразователя 5 расхода, заканчивается отсчет времени вытесенния и начинается от" счет времени накопления жидкости.

Отсчет временных интервалов производится в блоке 6 определения дебита скважины. Когда в емкости сепаратора накопится определенный обьем жидкости, газовая заслонка 3 перекрывает линию отвода газа, вследствие чего начинает повышаться давление в сепараторе. При достижении величиной давления в сепараторе определенного значения регулятор 4 расхода открывает линию ство,а жидкости и начинается процесс вытеснения жидкости из емкости сепаратора при постоянном избыточном давлении, Постоянство избы— точного давления в сепараторе в течение времени вытеснения обеспечивается при помощи регулятора 4 расхода °

В момент„появления сигнала на выходе преобразователя 5 расхода жидкости заканчивается отсчет времени накопления и начинается отсчет времени вытеснения жидкости. При достижении уровнем жидкости нижнего положения газовая заслонка 3 открывает линию отвода газа, и процесс накопления вытеснения повторяется, В блоке 6 определения дебита производится интегрирование расхода жидкости, отсчет и хранение измеренных значений времени накопления и времени вытеснения жидкости каждого цикла накопления и вытеснения, отсчет времени измерения дебита и, при достижении времени измерения заданной .величины Т„, производится определение дебита по жидкости по формуле

К V, сы Т э

ы а также определение дебита газа и коэффициента обводненности по форму" лам (7) и (8) или по формулам (9) и (10), Экономический эффект от внедрения способа создается за счет сокращения затрат на оборудование (исключение влагомера и ra30Mepa) на 57, эксплуатационных затрат на 10Х.

Фор мул а изсбретения

Способ измерения дебита нефтяных скважин, заключающийся в разделении 1310514

Составитель В.Петрова

Техред Л.Олейник

Редактор Э.Слиган

Корректор Г.Решетник

Заказ 1873/30 Тираж 533 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11 3035, Москва,,Ж-35, Раушская наб,, д. 4 /5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 гаэожидкостной смеси в сепарацнонной емкости, задании времени измерения дебита, периодическом накоплении жидкости в емкости сепаратора и вытеснении жидкости из емкости сепаратора под избыточным давлением и определении дебита скважины по жидкости путем измерения количества вытесненной жидкости в течение заданного времени измерения дебита, о т л и ч а- 10 ю шийся тем, что, с целью дополнительного определения дебита скважины по газу и обводненности продукции скважины, в течение времени вытеснения жидкости в емкости села- 15 ратора поддерживают постоянное давление.путем изменения расхода вытесняемой жидкости, дополнительно производят измерения длительностей периодов накопления и периодов вытеснения д) жидкости н циклах накопления и вытеснения, а значение дебита скважины по газу и обводненность продукции скважины определяют иэ соотношения

Г, Е1Ф

3Ф (4,; с2,. где Q ., Q средний дебит скважины

t; Ж; по газу и по жидкости соответственно в условиях измерения в i-и цикле накопления и вытесненияя; и, — длительность периодов накопления и вытеснения .жидкости соответственно в 1-м цикле накопления и вытеснения;

i 1,2...,N — порядковый номер цикла накопления и вытеснения;

N - -число циклов накопления и вытеснения в течение времени измерения дебита.