Способ измерения уровня скважинной жидкости и раздела двух сред с различной плотностью

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для замера уровня нефти и воды в затрубном пространстве глубинно-насосной скважины. Техническим результатом изобретения является повышение точности измерения и расширение функциональных возможностей. Для этого осуществляют спуск измерительного прибора в скважину на тросе и измеряют натяжения и глубины спуска троса. При достижении измеряемых уровней прибор создает динамический рывок троса. При достижении раздела нефти и воды также следует рывок троса. Глубину спуска троса в момент рывков фиксируют на поверхности, определяя таким образом глубину уровня скважинной жидкости и толщину слоя нефти. При этом рывки троса при достижении измерительным прибором измеряемых уровней осуществляют путем последовательного отпускания двух грузов, размещенных в корпусе прибора. Причем отпускание первого груза производят при достижении уровня жидкости, а второго - при достижении раздела нефти и воды. Замок, удерживающий первый груз, отпускает его при воздействии на замок любой жидкости, а замок, удерживающий второй груз, отпускает его при воздействии на замок только воды. Глубина уровня нефти и воды определяется по расстоянию между динамическими рывками при спуске прибора на тросе. 3 ил.

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для замера уровня нефти и воды в затрубном пространстве глубинно-насосной скважины.

Известен способ определения уровня жидкости в затрубном пространстве глубинно-насосной скважины путем выпуска с последующим определением объема части газа из затрубного пространства и измерения давления оставшегося в затрубном пространстве скважины газа [Авт. свид. SU №1346774, Е21В 47/12, БИ №39, 1987 г.].

Недостатком известного способа является его сложность, связанная с необходимостью измерения объема выпущенного газа, для этого нужно создать нормальные условия, невысокая точность измерения давления оставшегося в скважине газа, значительный объем вычислений.

Наиболее близким к заявляемому является способ измерения, реализованный в виде устройства для последовательного замера уровня жидкости и определения положения забоя скважины, заключающийся в том, что в скважину опускают трос, к концу которого крепят гирьку, соединенную с поплавком рычажным замком, при соприкосновении поплавка с поверхностью жидкости трос провисает, что фиксируется на поверхности динамометрической системой. После этого гирька отцепляется от поплавка и падает на уровень забоя, что также фиксирует динамометрическая система. По длине троса в моменты ослабления его натяжения определяют глубину уровня жидкости и положения забоя [Авт. свид. SU №417612, Е21В 47/04, БИ №8, 1974 г.].

Недостатками этого способа, принятого в качестве прототипа, являются невысокая точность измерения, обусловленная необходимостью фиксировать момент ослабления натяжения троса, а также недостаточные функциональные возможности, связанные с невозможностью определять уровень раздела двух сред, например воды и нефти.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - повышение точности измерения и расширение функциональных возможностей.

Поставленная задача решаяется тем, что в способе измерения уровня скважинной жидкости и раздела двух сред с различной плотностью, включающем спуск в скважину на тросе измерительного прибора с нижним грузом с удерживающим замком и измерение натяжения и глубины спуска троса при достижении прибором измеряемых уровней, в отличии от прототипа измерительный прибор оснащают верхним грузом с удерживающим замком, размещают верхний и нижний грузы с удерживающими замками в корпусе измерительного прибора, при достижении уровня скважинной жидкости и при достижении раздела нефти и воды измерительный прибор создает динамические рывки троса путем последовательного опускания и нижнего, и верхнего грузов, при этом удерживающий замок нижнего груза отпускает его при воздействии на удерживающий замок любой жидкости - нефти или воды, а удерживающий замок верхнего груза отпускает его при воздействии на удерживающий замок только воды, в момент рывков фиксируют глубину спуска троса на поверхности, определяя таким образом глубину уровня скважинной жидкости и толщину слоя нефти, при этом избирательную чувствительность верхнего и нижнего удерживающих замков обеспечивают подбором материала элемента замка, удерживающего его в закрытом состоянии.

На фиг.1 представлена схема измерения. На фиг.2 показан прибор, реализующий предлагаемый способ. На фиг.3 представлена динамограмма, по которой определяют измеряемые уровни.

На лебедке 1 (фиг.1) намотан трос 2, который через мерный ролик 3 спускается в пространство между обсадной трубой 4 и насосно-компрессорной трубой 5. К концу троса 2 прикреплен измерительный прибор 6, снабженный замками верхнего груза 7 и нижнего груза 8. Рычаг мерного ролика 3 опирается на датчик натяжения троса 9, соединенный с динамометром 10. В измерительном приборе 6 помещены верхний груз 11 и нижний груз 12 (фиг.2).

Измерение уровней жидкости и раздела «нефть-вода» производится следующим образом.

Снаряженный измерительный прибор 6 опускают в межтрубное пространство на тросе 2. С помощью измерительного ролика 3 производят измерение глубины спуска троса. Замок нижнего груза 8 отпускает груз 12 тогда, когда пересекает границу раздела «газ-жидкость». Груз 12 падает под воздействием гравитации, его соединительные элементы (например, штифты) скользят по продольному пазу в корпусе прибора 6 (фиг.1). Ударившись о нижний уровень паза, груз 12 резко дергает трос 2. Рывок фиксируется через датчик 9 динамометром 10. Одновременно фиксируется глубина спуска троса 2 мерным роликом 3. При дальнейшем спуске прибора 6 на тросе 2 преодолевается слой нефти и соприкосновение верхнего замка 7 груза 11 приводит к освобождению груза 11, который падает вниз и ударяется о верхний торец груза 12. Динамометр 10 и мерный ролик 3 фиксируют глубину спуска троса 2 в момент второго рывка.

Избирательная чувствительность замков 7 и 8 обеспечивается подбором материала элемента замка, удерживающего его в закрытом состоянии. Например, нижний замок 8 должен реагировать на любую жидкость - нефть или воду. Тогда удерживающий элемент необходимо выполнить из материалов, чувствительных к обеим жидкостям, например сахар и полистирол. Верхний замок должен реагировать только на воду и не реагировать на нефть. Применяется только сахар или любой водорастворимый материал.

На основании полученных временных засечек компьютером строится динамограмма, на которой отмечается глубина уровня разделов «газ-жидкость» и «нефть-вода» (фиг.3).

По сравнению с приборами аналогичного назначения предложенный способ измерения обладает следующими преимуществами:

- простотой процесса измерения, не требующего спуска в скважину электроных приборов, не требуется электропитания, результаты измерения получаются в режиме реального времени;

- простотой конструкции устройства, реализующего предлагаемый способ, надежностью работы;

- повышенной точностью измерения, составляющего 0,5-0,8 м или погрешностью, не превышающей 0,1%.

Способ измерения уровня скважинной жидкости и раздела двух сред с различной плотностью, включающий спуск в скважину на тросе измерительного прибора с нижним грузом с удерживающим замком и измерение натяжения и глубины спуска троса при достижении прибором измеряемых уровней, отличающийся тем, что измерительный прибор оснащают верхним грузом с удерживающим замком, размещают верхний и нижний грузы с удерживающими замками в корпусе измерительного прибора, при достижении уровня скважинной жидкости и при достижении раздела нефти и воды измерительный прибор создает динамические рывки троса путем последовательного отпускания и нижнего и верхнего грузов, при этом удерживающий замок нижнего груза отпускает его при воздействии на удерживающий замок любой жидкости - нефти или воды, а удерживающий замок верхнего груза отпускает его при воздействии на удерживающий замок только воды, в момент рывков фиксируют глубину спуска троса на поверхности, определяя таким образом глубину уровня скважинной жидкости и толщину слоя нефти, при этом избирательную чувствительность верхнего и нижнего удерживающих замков обеспечивают подбором материала элемента замка, удерживающего его в закрытом состоянии.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к измерительной технике, а именно, средствам измерения уровня и определения объема жидкости или газожидкости в процессах добычи, транспорта, хранения и реализации нефти и нефтегазовых продуктов, и может быть использовано в других отраслях промышленности.

Изобретение относится к устройству для определения и/или контроля, по меньшей мере, одного параметра процесса среды, содержащему сенсорный блок (1), электронную схему (2) обратной связи и дополнительную электронную схему (3).

Уровнемер // 2351903
Изобретение относится к области измерительной техники, автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в системах измерения уровня, плотности и уровня раздела различных жидких сред в резервуарах при их отпуске, приеме и хранении.

Изобретение относится к способу установления целостности продукта, находящегося в емкости, причем определяется заданный признак продукта в емкости с помощью первого метода измерения, который основывается на первом физическом свойстве продукта.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к средствам контроля уровня жидкости в резервуарах, например, на автозаправочных станциях, и может быть использовано также в нефтяной, топливной, химической и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к измерительной технике, конкретно к технологии определения количества топлива в баке транспортного средства, для измерения израсходованного топлива за конкретную поездку, а также для проверки уровня заправки топливом бака на бензоколонках.

Изобретение относится к измерительной технике. .

Изобретение относится к области бесконтактного измерения уровня различных физических сред и может быть применено в автоматизированных системах управления технологическими процессами.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля остатков топлива в баках транспортных средств, для измерения израсходованного топлива за конкретную поездку, а также для проверки уровня заправки топливом бака на бензоколонках.

Изобретение относится к измерению уровня жидкости в колодцах, скважинах и герметичных емкостях и может найти применение в буровой технике, химической и нефтехимической промышленности и коммунальных службах.

Изобретение относится к способу определения глубины расположения спущенного в скважину на кабеле оборудования. .

Изобретение относится к исследованию скважин и может быть использовано для измерения глубины для привязки к геологическому разрезу данных скважинных исследований.

Изобретение относится к исследованию скважин и может быть использовано для определения и контроля статического и динамического уровня нефти в добывающих скважинах.

Изобретение относится к области контроля технологических параметров добывающих скважин и может быть использовано для дистанционного контроля динамического уровня жидкости в скважинах, оборудованных насосными установками.

Изобретение относится к области исследования нефтедобывающих скважин и может быть использовано при контроле уровня жидкости в скважине в процессе эксплуатации без выброса газа в атмосферу.

Изобретение относится к области исследований скважин и может быть использовано при определении глубины спуска скважинного прибора. .
Изобретение относится к бурению скважин и может быть использовано для определения глубины скважины в процессе бурения. .
Изобретение относится к области исследования и контроля скважин и может быть использовано для измерения динамического уровня склонной к пенообразованию жидкости.

Изобретение относится к области исследования скважин и может быть использовано для контроля за уровнем жидкости в газлифтных скважинах. .

Изобретение относится к исследованию газо- и нефтедобывающих скважин и может быть использовано для контроля уровня жидкости в скважине в процессе ее эксплуатации
Наверх