Способ и устройство определения газового фактора на устье действующей скважины

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для отбора проб газожидкостного потока при определении газового фактора газонефтяных скважин. Техническим эффектом изобретения является повышение точности и упрощение процесса создания и регулирования изокинетического режима течения потоков независимо от расхода за счет автоматической балансировки статических давлений отбираемого и основного потоков с целью обеспечения изокинетического режима течения отбираемого потока. Устройство для реализации способа состоит из корпуса с патрубками для входа и выхода основного потока и вентилем. В полости корпуса размещена пробоотборная трубка, в стенке которой выполнен радиальный канал, в котором размещена мембрана. Потоки внутри трубки и внутри корпуса взаимодействуют за счет деформации мембраны и происходит выравнивание статических давлений потоков. 2 с. п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при определении газового фактора на устье действующей скважины.

Известен способ определения газового фактора путем отбора части газожидкостного потока, включающий создание гомогенной среды путем интенсивного перемешивания основного потока и отбора проб при изокинетическом режиме течения основного и отбираемого потоков. Устройство для осуществления этого способа содержит корпус с размещенным в нем изокинетическим зондом и турбулизатор потока в виде коаксиально установленного в корпусе патрубка с турбулизирующей решеткой [1] .

Недостатками этого способа и устройства являются недостаточная гомогенизация газожидкостной среды и сложность в обеспечении изокинетического режима течения потоков, так как его нужно постоянно контролировать и поддерживать.

Известен способ и устройство определения газового фактора, взятый за прототип, включающий отбор проб газожидкостного потока путем создания гомогенной среды в зоне отбора проб и изокинетического режима течения основного и отбираемого потоков, при этом создают зону критического течения основного газожидкостного потока и отбор пробы ведут из этой зоны с критической скоростью течения отбираемого потока, при этом критические режимы течений основного и отбираемого потоков создают путем установки на пути потоков штуцеров. Устройство для реализации данного способа содержит полый корпус с каналами для входа и выхода потока и размещенную в полости корпуса пробоотборную трубку, при этом в корпусе и на входе в пробоотборную трубку установлены сменные штуцеры с проходными сечениями, обеспечивающими установление критических режимов течения газожидкостных потоков, а пробоотборная трубка размещена так, что вход в нее находится в зоне критического истечения основного газожидкостного потока. Устройство также снабжено обратными клапанами, установленными в корпусе перед штуцером в пробоотборной трубке [2] .

Преимуществом данного способа и устройства для его реализации по сравнению с аналогом является лучшая гомогенизация газожидкостной среды газожидкостного потока путем использования сменных штуцеров и лучшее обеспечение изокинетического режима течения потоков.

Недостатком прототипа являются сложность и низкая точность создания изокинетического потока ввиду пульсирующего расхода (дебита скважины), что затрудняет подбор проходного сечения штуцера, а также отрицательным является необходимость создания зоны критического течения основного газожидкостного потока, что достигается путем изменения диаметра штуцера скважины, а это в свою очередь приводит к изменению исходного режима работы скважины во время замера, при этом полученные в результате такого измерения величины будут характеризовать измененный режим работы скважины, а не исходный.

Задачей изобретения является повышение точности и упрощение процесса создания и регулирования изокинетического режима течения потоков не зависимо от расхода (дебита скважины), а именно степени пульсации потоков в скважине, и создание устройства, позволяющего производить измерения газового фактора и дебита при исходных режимах работы скважины.

Задача решается тем, что при определении газового фактора на устье действующей скважины, включающем создание изокинетического режима течения отбираемого и основного потоков, в отбираемом потоке изокинетический режим автоматически регулируется путем балансировки статических давлений отбираемого и основного потоков.

Сущность изобретения заключается также в том, что в устройстве для определения газового фактора на устье действующей скважины, содержащем полый корпус с отверстиями для входа и выхода основного потока и размещенную в полости корпуса пробоотборную трубку, в стенке трубки выполнен радиальный канал, в котором размещена мембрана.

Изобретение поясняется схемами, где на фиг. 1 представлен вертикальный вид в разрезе устройства для реализации способа; на фиг. 2 - схема работы устройства на действующей скважине.

Предлагаемый способ основан на гидродинамическом взаимодействии отбираемого и основного потоков.

Способ реализуется устройством, обеспечивающим прохождение части потока через пробоотборную трубку, а основного потока - через полость корпуса параллельно трубке.

Устройство (фиг. 1) для определения газового фактора состоит из полого корпуса 1 с отверстиями для входа 2 и выхода 3 основного потока, пробоотборной трубки 4 с каналом 5 с размещенной в нем мембраной 6, корпус 1 снабжен вентилем 7.

На фиг. 2 представлены задвижки 8 и штуцер 9 скважинной обвязки.

Способ реализуется следующим образом: При открытии задвижек 8 и вентиля 7 (см. фиг. 2), перемешиваясь на скважинном штуцере 9, через полость корпуса 1 проходит основная часть потока продукции скважины, при этом через трубку 4 часть потока поступает в сепаратор (на схеме не показан), при этом потоки внутри трубки 4 и внутри корпуса 1 взаимодействуют за счет деформации мембраны 6, вследствие чего происходит автоматическое выравнивание статических давлений потоков, что приводит к изокинетическому режиму отбора пробы на протяжении всего измерения.

Способ и устройство определения газового фактора на устьях действующих скважин прошел испытания на Южно-Ягунском месторождении ТПП " Когалымнефтегаз" и на Северо-Губкинском месторождении СП Геойлбент ЛТД.

Источники информации 1. АСССР N 1810522, Мкл. E 21 B 47/10, 1990.

2. Патент РФ N 2091579, Мкл. E 21 B 47/10 , G 01 N 1/10 (прототип).

Формула изобретения

1. Способ определения газового фактора на устье действующей скважины, включающий создание изокинетического режима течения отбираемого и основного потоков, отличающийся тем, что в отбираемом потоке изокинетический режим автоматически регулируется путем балансировки статических давлений отбираемого и основного потоков.

2. Устройство для определения газового фактора на устье действующей скважины, содержащее полый корпус с патрубками для входа и выхода основного потока и размещенную в полости корпуса пробоотборную трубку, отличающееся тем, что в стенке трубки выполнен радиальный канал, в котором размещена мембрана.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2