СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ОТВОДА ЖИДКОЙ И ГАЗООБРАЗНОЙ ФАЗ ИЗ ЕМКОСТИ СЕПАРАТОРА СКВАЖИННОГО ФЛЮИДА Российский патент 2015 года по МПК E21B43/34 E21B47/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к нефтегазодобывающей отрасли промышленности, а именно к области технического обустройства нефтедобычи, и может быть использовано для обеспечения необходимых условий оперативного определения содержания основных фаз и компонентов в нефтегазовом флюиде, поступающем из скважины, при поточных измерениях количества и показателей качества.

Уровень техники

Из уровня техники известен способ регулирования отбора сред из сепаратора по патенту [1] (RU 2232528, опубликованный 20.10.2005), включающий регулирование отбора одного компонента (воды) в зависимости от давления гидростатического столба жидкостей в сепараторе, сравнивая его с заданным значением. А отбор другого компонента (нефти) не регулируют (отбирается весь излишек нефти, перетекающей через разделительную перегородку); при этом давление нефти на выходе не контролируют и не регулируют (нефть стекает свободной безнапорной струей), что является существенным недостатком этого способа.

Из уровня техники известно устройство для регулирования процесса разделения водонефтяной смеси по патенту [2] (RU 2275414, опубликованный 27.04.2006), в котором регулируют также отбор воды, но в зависимости от положения границы раздела компонентов «нефть-вода». Недостатком данного устройства является то, что отбор нефти здесь также не регулируют.

Из уровня техники известны сепарационные установки по патентам [3] (RU 2238783, опубликованный 27.10.2004) и [4] (RU 2296609, опубликованный 20.08.2006), в которых флюид разделяют на три компонента: нефть, воду и газ. Однако конструктивная схема, с которой неразрывно связаны эти способы, неприменима при большом разбросе расходов и компонентного состава газожидкостной смеси (что нередко имеет место при измерениях скважинного флюида) - из-за невозможности постоянно поддерживать заданный уровень межфазовой границы.

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является способ регулирования уровня раздела фаз нефть-вода в герметизированных проточных емкостях и устройство для его осуществления [5] (RU 2328518, опубликованный 10.07.2008), в котором уровень границы раздела сред (нефти и воды) в емкости регулируют путем изменения расхода одного из компонентов (воды) - в зависимости от перепадов гидростатического давления между тремя заданными контрольными точками, расположенными в емкости на разном уровне, по обе стороны от границы раздела сред. Недостатком этого аналога, применительно к задаче данного изобретения, является отсутствие возможности регулирования превышения давления в емкости сепаратора над давлением в камере смешивания.

Сущность изобретения

Задачей, решаемой заявленным изобретением, является поддержание уровня межфазовой границы в сепараторе и поддержание в заданных пределах превышения давления в емкости сепаратора над давлением в камере смешивания жидкости и газа (после проведения пофазовых измерений).

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в обеспечении эффективного поддержания уровня раздела сред (жидкость - газ) в емкости сепаратора при одновременном поддержании в заданных пределах превышения давления в емкости сепаратора над давлением в камере смешивания жидкости и газа.

Указанный технический результат достигается благодаря независимому регулированию отвода из емкости сепаратора жидкой фазы, сохраняя в заданных пределах уровень жидкости в емкости сепаратора, и газообразной фазы, поддерживая в заданных пределах превышение давления в емкости сепаратора над давлением в камере смешивания жидкости и газа.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 - технологическая схема регулирования отвода жидкой и газообразной фаз из емкости сепаратора скважинного флюида.

Позиции, указанные на фиг.1:

1 - емкость сепаратора;

2 - уровнемер,

3, 14 - датчики давления;

4 - измерительный канал газа;

5 - измерительный канал жидкости;

6, 7 - запорная арматура:

8, 9 - регуляторы расхода;

10, 11 - расходомеры;

12 - поточный влагомер;

13 - камера смешивания фаз.

Раскрытие изобретения

Способ регулирования отвода жидкой и газообразной фаз из емкости сепаратора скважинного флюида проиллюстрирован технологической схемой на Фиг. 1 и осуществляется следующим образом.

Скважинный флюид подают для газожидкостной сепарации в емкость сепаратора 1. Уровень жидкости в сепараторе контролируют с помощью уровнемера 2; давление сред в сепараторе - с помощью датчика давления 3. Результаты измерений передают в измерительно-вычислительный комплекс (ИВК). Отбор газа и жидкости из сепаратора выполняют раздельно - через газовый 4 и жидкостной 5 измерительные каналы, по командам ИВК, в зависимости от величин измеренных показателей уровня жидкости и давления в емкости сепаратора 1, с помощью запорной 6, 7 и регулирующей 8, 9 арматуры (регуляторы расхода). При этом регулятор расхода 8 отрабатывает изменения отбора газа из емкости сепаратора в обеспечение заданного перепада давления сред между емкостью сепаратора 1 и камерой смешивания 13. А регулятор расхода 9 - изменения отбора жидкости в обеспечение поддержания заданного уровня жидкости в емкости сепаратора. По показаниям поточных измерительных приборов (ИВК), а именно, расходомеров 10, 11 и поточного влагомера 12 определяют расходы количества газа и жидкости, протекающих по соответствующим измерительным каналам, а также - относительное содержание воды в жидкости, протекающей через жидкостный измерительный канал.

Далее газ и жидкую фазу 4, 5 подают в камеру смешивания 13, после чего газожидкостную смесь направляют в технологический трубопровод. В процессе смешивания сред в камере 13 контролируют давление в ней с помощью датчика давления 14. Заданный перепад давления между емкостью сепаратора 1 и камерой смешивания фаз 13, необходимый для обеспечения технологического транспорта измеренных сред, поддерживается автоматически, на основании установок, вводимых в ИВК.

Приведенная реализация заявленного способа обеспечивает эффективное поддержание уровня раздела сред (жидкость - газ) в емкости сепаратора при одновременном поддержании в заданных пределах превышение давления в емкости сепаратора над давлением в камере смешивания жидкости и газа.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей отрасли промышленности, а именно к области технического обустройства нефтедобычи, и может быть использовано для обеспечения необходимых условий оперативного определения содержания основных фаз и компонентов в нефтегазовом флюиде, поступающем из скважины, при поточных измерениях количества и показателей качества. Технический результат заключается в обеспечении эффективного поддержания уровня раздела сред в емкости сепаратора при одновременном поддержании в заданных пределах превышения давления в емкости сепаратора над давлением в камере смешивания жидкости и газа. Согласно способу регулируют отвод жидкой и газообразной фаз из емкости сепаратора скважинного флюида по двум отдельным измерительным каналам, с обеспечением поточных измерений количественных показателей по жидкости и газу, с последующим объединением этих потоков в один для дальнейшего транспортирования. Регулятором расхода, установленным в газовой линии, поддерживают в заданных пределах превышение давления в емкости сепаратора над давлением в камере смешивания фаз, исходя из данных об изменении разности давлений сред, содержащихся в емкости сепаратора и в камере смешивания фаз, в то время как уровень жидкости в емкости сепаратора поддерживают регулятором расхода в жидкостной линии, исходя из данных об изменениях уровня жидкости в емкости сепаратора. 1 ил.

Способ регулирования отвода жидкой и газообразной фаз из емкости сепаратора скважинного флюида по двум отдельным измерительным каналам, с обеспечением поточных измерений количественных показателей по жидкости и газу, с последующим объединением этих потоков в один для дальнейшего транспортирования, отличающийся тем, что регулятором расхода, установленным в газовой линии, поддерживают в заданных пределах превышение давления в емкости сепаратора над давлением в камере смешивания фаз, исходя из данных об изменении разности давлений сред, содержащихся в емкости сепаратора и в камере смешивания фаз, в то время как уровень жидкости в емкости сепаратора поддерживают регулятором расхода в жидкостной линии, исходя из данных об изменениях уровня жидкости в емкости сепаратора.