Способ определения расхода нефтяной скважины

 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности. Цель - повышение точности определения расхода за счет селективного контроля пробок нефти и газа. С помощью сужающего устройства измеряют объемный расход нефтегазовой смеси и определяют его производную и расход нефти. Для достижения цели измеряют перепад давления ΔР и плотность ρ среды, которые постоянно меняются при измерении нефтегазовых потоков: при смене жидкостной пробки нефти на газовую величина ρ уменьшается, а при смене газовой пробки на жидкостную возрастает. О расходе нефти и прохождении через сужающее устройство нефтяной пробки судят по измеренному расходу в пределах времени от отрицательной до положительной производной. О расходе газа и прохождении газовой пробки судят в пределах времени от положительной до отрицательной производной. Изобретение позволяет осуществить селективный контроль пробок нефти и газа с высокой степенью достоверности. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Е 21 В 47/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4344824/23-03 (22) 17. 12. 87 (46) 15. 10.89. Бюл. Ф 38 (71) .Научно-производственное объе-. динение " Нефтеавтоматика" и Уфимский нефтяной институт (72) E.È. Феоктистов, М.А. Слепян, Ю.Д. Коловертнов и M.Ô. Белянин (53) 622.276(088.8) (56) Патент США У 3834227, кл. Е 21 В 47/00, опублик. 1974. Авторское. свидетельство СССР

У 1060791, кл. E 21 В 47/00, 1983. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСХОДА НЕФтЯНОй СКВАжиНЫ (57) Изобретение, относится к нефтедобывающей промышленности. Цель— повышение точности определения расхода за счет селективного контроля пробок нефти и газа.,С помощью су, жающего устройства измеряют объемный

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для измерения расхода нефтегазовых смесей.

Целью изобретения является повышение точности определения за счет селективного контроля пробок нефти и газа.

На фиг. 1 приведена блок-схема измерительной установки, реализующей предлагаемый способ; на фиг.2— график изменения объемного расхода нефтегазовой смеси при пробковой структуре потока (ось ординат соответствует объемному расходу Q, а ось абсцисс — текущему времени, ин„„SU„„1514921 А1

2 расход нефтегазовой смеси и определяют его производную и расход нефти.

Для этого измеряют перепад давления

AP и плотность Р среды, которые постоянно меняются при измерении нефтегазовых потоков: при смене жидкостной пробки нефти на газовую величина р уменьшается, а при смене газовой пробки на жидкостную возрастает. О расходе нефти и прохождении через сужающее устройство нефтяной пробки судят по измеренному расходу в пределах времени от отрицательной до положительной производной, О расходе газа и прохождении газовой пробки судят в пределах времени от положительной до отрицательной производной.

Изобретение позволяет осуществить селективный контроль пробок нефти и газа с высокой степенью достоверности. 2 ил. (тервалы от t po t< и от t з до соответствуют прохождению через сужающее устройсФво газовой пробки, HHTPpBBJIbl OT t g ДО 5 З И от t 4 до прохождению нефтяной пробки) °

На чертеже позициями обозначены сужающее устройство 1, нефтепровод

2, дифманометр 3, блок 4 извлечения квадратного корня, измерители 5 и 6 положительной и отрицательной производных от объемного дебита нефтегазовой смеси, интегратор 7, по газу, интегратор 8 по нефти, триггер 9.

Системы нефтесбора, в подавляющем большинстве, характеризуются пробковой структурой движения нефте-

1514921 газовых потоков в трубах. Объемный расход жидкой и газовых фаз при изФ мерении расхода методом переменного перепада на сужающем устройстве в

5 общем виде вычисляются по формуле

Q = а.. 8 S, м /с (1)

2dP

o, у

;где а, f. S — - постоянные величиНы", 1

dP — перепад давления на

1 сужающем устройстве; — плотность измеряемой среды.

В соответствии с выражением (1) при измерении нефтегазовьгх потоков ,:переменными величинами являются пере пад давления ВР и плотность среды Р .

Например, при смене жидкостной пробки нефти на газовую пробку из-за уменьшения плотности р происходит резкое увеличение величины объемного расхода Q . При смене газовой проб,ки на жидкостную плотность Я измеряемой среды возрастает и величина объемного расхода, уменьшается.

Описанная модель (1) позволяет определять пробки газа и нефти в неф-. тегазовых потоках.

Реализация способа заключается в следующем.

На нефтепроводе 2 устанавливают сужающее устройство 1 ° (фиг. 1). Перепад давления dP измеряют с помощью дифманометра 3. Сигнал с дифманомет35 ра подается на блок 4 извлечения квадратного корня. Выходной сигнал с блока 4, пропорциональный величине объемного расхода., подается на измеритель 5 положительной (возрастающей) производной от объемного расхода потока и одновременно подается на измеритель б отрицательной (убываю щей) производной от объемного расхода потока. Сигнап с блока 4 также подается на вход интегратора по.газу 7

45 и на вход интегратора 8 по нефти.Выходной сигнал с измерителя 5 подается на вход R триггера 9, а выходной сигнал с измерителя 6 подается на вход

S триггера,9. Выходные клеммы S и К 50 соединены с входными клеммами интеграторов 8 и 7 соответственно. С вы.хода интегратора 8 получают информацию о количестве нефти Яя, а с выхода интегратора 7 — информацию о количе- 55 стве газа Ц . При прохождении через

Г сужающее устройство 1, например, газовой пробки выходной сигнал, пропорциональный перепаду давления с1 Р с дифманометра 3 подается на блок 4 из влечения квадратного корня. В блоке 4 осуществляется полное преобразование входного сигнала в соответствии с выражением (1), т;е. на выходе этого блока формируется сигнал, пропорциональный величине объемного расхода

Величина объемного расхода Q |, при этом соответствует значению расхода в пределах времени, например (фиг. 2). При этом изменение скорости прохождения газовой пробки может быть незначительным, т.е. положительная и отрицательная производные от объемного расхода потока практически равны нулю, Следовательно, вьгходной сигнал с блока 4 подается непосредственно на вход интегратора 7, при этом триггер 9 находится в единичном состоянии, и интегратор 7 непрерывно считает объемный расход газа Q . При смене газовой пробки на жидкостную плотность р среды, проходящей через сужающее устройство, резко увеличивается, а объемный расход в соответствии с выражением (1) падает, и объемный расход Q с кривой, соответствующей участку времени „ — t переходит на участок, соответствующий времени t - t > с расходом, соответствующим величине жидкостной пробки яь

Смена газовой пробки на жидкостную сопровождается появлением отрицательной (убывающей) производной

-f (d Q). При появлении отрицательФ ной производной -1 (.d Q ) триггер 9 от измерителя 6 устанавливается в единичное состояние, интегратор 7 выключается и включается интегратор

8, который считает. расход жидкостной пробки Q При очередном изменении жидкостной пробки на газовую, переход сопровождается налиЧием положительной производной, которая контролируется измерителем 5, и выходной сигнал этого блока устанавливает триггер 9 в нулевое состояние. При этом интегратор 8 выключается и включается интегратор 7, который вновь считает величину Q При смене пробок, проходящих через сужающее устройство, описанный процесс повторяется. Таким образом, осуществляется селективный контроль

1514921

Фиг.2 пробок нефти и газа с высокой степенью достоверности. формула изобретения

Способ определения расхода нефтяной скважины, включающий определение с помощью сужающего устройства расхода нефтегазовой смеси и газа, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повьппения точности определения за счет селективного контроля пробок нефти и газа, измеряют объемный расход нефтегазовой смеси и по нему определяют его производную и расход нефти, причем о расходе нефти и про5 хождении через сужающее устройство нефтяной пробки судят по измеряемому расходу в пределах времени от отрицательной до положительной про10 изводной, а о расходе газа и прохождении газовой пробки — в пределах времени от положительной до отрицатсльной производной,