СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКОГО УРОВНЯ ЖИДКОСТИ В СКВАЖИНЕ Российский патент 2005 года по МПК E21B47/04 

Изобретение относится к способам исследования скважин и может быть использовано при измерении динамического уровня жидкости в скважине.

Известны способы измерения уровня жидкости в скважине путем измерения характеристик распространения упругой волны с помощью эхолота (А.с. СССР 362907, Е 21 В 47/04, oп. 1968 г., а.с. 571588, Е 21 В 47/04, oп. 1975 г.).

Недостатком известных способов является низкая точность фиксации динамического уровня жидкости в затрубном пространстве насосных скважин, когда имеет место вспенивание столба жидкости за счет газа.

Известен способ измерения уровня жидкости в скважине путем определения времени прохождения звукового импульса от устья скважины до уровня жидкости с предварительным разрушением образующейся в скважине пены ультразвуковыми колебаниями частотой около 10 кГц (А.с. 777210, Е 21 В 47/04, оп. 07.11.80 г.).

Недостатком известного способа является применение дорогостоящего оборудования - излучателя ультразвуковых колебаний, что увеличивает стоимость исследовательских работ в скважине. Еще одним недостатком является сложность в эксплуатации, вызванная необходимостью настройки ультразвукового генератора на определенную частоту и обеспечения плюсовой температуры для излучателя в полевых условиях в зимнее время.

Таким образом, возникла проблема создания простого и надежного в работе способа измерения динамического уровня жидкости в скважине, недорогого и обладающего высокой точностью определения.

Вышеуказанная проблема решается известным способом измерения динамического уровня жидкости в скважине путем определения времени прохождения звукового импульса от устья скважины до уровня жидкости с предварительным разрушением пены, в котором согласно изобретению пену разрушают путем распыления расчетного количества реагента для разрушения пены в затрубное пространство с возможностью максимального его контакта с пеной, затем прекращают распыление и определяют время прохождения звукового импульса от устья скважины до уровня жидкости не менее чем через 15 минут после прекращения распыления, при этом распыление проводят под давлением, превышающим давление газа в затрубном пространстве.

Целесообразно в качестве реагента для разрушения пены использовать противовспениватель для буровых растворов "Триксан".

Расчетное количество реагента для разрушения пены может составить 20-60 г/м³ нефти.

Сравнение с прототипом показало, что предлагаемый способ характеризуется новым условием осуществления известного действия: пену при измерении уровня жидкости в скважине разрушают путем распыления специальных реагентов, поэтому можно сделать вывод о соответствии предлагаемого изобретения критерию "новизна".

Поиск по отличительным признакам выявил множество технических решений, в которых используются реагенты для разрушения пен, в частности, известно использование реагента "Триксан" в буровых растворах для предупреждения вспенивания. Для этого "Триксан" добавляют в буровой раствор в определенном соотношении и перемешивают (TY-6-02-13-24-83).

В предлагаемом способе известный реагент подают путем распыления в затрубное пространство с возможностью максимального его контакта с пеной, что предопределяет новый технический результат - сокращение времени разрушения пены, позволяющее ускорить процесс измерения.

Ниже приведен пример, доказывающий указанное суждение.

Пример 1. Эмульсию из скважины, представляющую собой устойчивую пену, заливали в мерные емкости объемом 500 мл, реагент для разрушения пены - "Триксан" дозировали двумя способами: добавляли непосредственно в эмульсию с последующим перемешиванием в течение 2-3 мин и с помощью распылителя без перемешивания. Результаты по определению динамики осаждения, приведенные в таблице, показали, что при осаждении пены распылением 100%-ное осаждение при дозе реагента 60 г/м³ нефти наблюдалось уже через 5 мин, в то время, как при перемешивании за это же время пена еще не осела. При дозе реагента 40 г/м³ распылением достигалось полное осаждение через 10 мин, а перемешиванием - через 20 мин.

Таким образом, приведенный пример подтверждает достижение нового технического результата - сокращение времени осаждения пены, а следовательно, и ускорение процесса измерения в 1,5-2 раза, поэтому можно сделать вывод о соответствии предлагаемого изобретения критерию “изобретательский уровень”.

Таблица
Динамика осаждения пены, %Время осаждения, мин.При перемешиванииПри распылении Доза реагента, г/м³ нефтиДоза реагента, г/м нефти 2040602040605пена не осела838810010235377961001001585931001001001002010010010010010010025100100100100100100

Пример 2 (пример осуществления изобретения)

На устье скважины смонтировали устройство для распыления реагента. В контейнер загрузили реагент "Триксан" и подали его через распылительную головку в затрубное пространство скважины в количестве 120 г и под давлением 0,6 МПа. Через 15 мин определили время прохождения звукового импульса от устья скважины до поверхности жидкости в затрубном пространстве. Это время составило 2,5 с. Затем определили уровень жидкости в скважине по формуле Н=α·t, где α - скорость звука в затрубном пространстве, равная 330 м/с; t - время прохождения звуковой волны, с. Уровень жидкости, таким образом, составил 825,0 м. Общее время измерения уровня жидкости составило 30 мин.

Предлагаемый способ позволяет быстро, надежно и с достаточно высокой точностью измерять уровень пенообразующей жидкости в затрубном пространстве насосных скважин. Кроме того, способ относительно дешев и не требует больших материальных затрат.

Изобретение относится к области исследования и контроля скважин и может быть использовано для измерения динамического уровня склонной к пенообразованию жидкости. В способе уровень жидкости определяют путем измерения времени прохождения звукового импульса от устья скважины до уровня жидкости с предварительным разрушением пены. Для этого распыляют расчетное количество реагента для разрушения пены в затрубное пространство с возможностью максимального его контакта с пеной, затем прекращают распыление. Время прохождения звукового импульса от устья скважины до уровня жидкости определяют не ранее чем через 15 мин после прекращения распыления. Распыление проводят под давлением, превышающим давление газа в затрубном пространстве. В качестве реагента для разрушения пены могут использовать противовспениватель для буровых растворов "Триксан". Реагент для разрушения пены могут подавать в количестве 20 - 60 г на один кубический метр нефти. Изобретение позволяет повысить надежность и точность определения динамического уровня. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ измерения динамического уровня жидкости в скважине путем определения времени прохождения звукового импульса от устья скважины до уровня жидкости с предварительным разрушением пены, отличающийся тем, что пену разрушают путем распыления расчетного количества реагента для разрушения пены в затрубное пространство с возможностью максимального его контакта с пеной, затем прекращают распыление и определяют время прохождения звукового импульса от устья скважины до уровня жидкости не менее чем через 15 мин после прекращения распыления, при этом распыление проводят под давлением, превышающим давление газа в затрубном пространстве.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве реагента для разрушения пены используют противовспениватель для буровых растворов "Триксан".3. Способ по п.1, отличающийся тем, что реагент для разрушения пены подают в количестве 20 - 60 г на один кубический метр нефти.