Способ контроля уровня нерастворителя при подземном растворении солей Советский патент 1986 года по МПК B65G5/00 E21B47/04 

2.CnocoS по rt. 1 , о т л и ч а ю- m и и с, я гем, что каждую герметич- контрольную емкость после ее установки заподняю т инертной сжимаемой средой при давлении, не превьппаю щем давления жидкости на устье скважины, после соединения емкости с соответствуог- .ей технологической колонной контролируют перепад давления в емкости между жидкостью и сжимаемой средой и при изменении перепада давления восстанавливают его путем подключения емкости к внешнему источнику с повышенным давлением.

3.Способ по пп. и 2j о т л и- чающийся тем, что измеряют перепад давпения между контрольной емкостью и дополнительной демпфирующей емкостью, которую устанавлиI

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовно при добыче солей методом подземного растворения через скважины с применением жидких нерастворителей для управления процессом формообразования подземных камер.

Известны способы контроля уровня нерастворителя в скважине, вклгоча5рщ опускание в межтрубное пространство скважины контрольных трубок или датчиков до границ раздела воды и нерастворителя l .

Основными недостатками известных способов являются трудоемкость спус ко-подъемных операций вследствие большой глубины скважин, частые повреждения контрольных трубок или кабелей.

Наиболее близким к предлагаемому является спрсоб контроля уровня нерастворителя в скважине при подземном растворении солей, включающий создание в контрольной герметичной емкости давления, равного давлению нерастворителя на устье скважины, сохранение указанного давления на время между изкерениями и измерение перепада давления между нерастворителем и контрольной герметичной емкостью. При этом предварительно

895

вают между колонной и контрольной емкостью,

А. Способ по п. 2, отличающийся тем, что в качестве сжимаемой средьт в герметичных емкостях используют газ. , 5. Способ по пп. 1-4, о т л и - чающийся тем, что измерения производят в период прекращения подачи воды в сКважину.

6. Способ по пп. 1-5, о т л и- чающийся тем, что при уменьшении перепада давления на устье водной колонны уменьшают подачу воды в скважину, а при уменьшении разности между перепадами давлений в водной колонне и колонне нерастворителя производят подкачку нерастворителя.

в призабойной части скважины выше камеры растворения изменяют проходное сечение скважины на фиксированных интервалах и принудительно изменяют положение границы раздела сред, вводя ее в зону измененного диаметра скважин, регистрируя моменты изменения перепада давления 2j.

Недостатками данного способа являются трудоемкость операции по расширению сечения призабойной зоны скважины, а также большая погрешность в определении уровня нерастворителя за пределами реперных врубов из-за

неучета возможного изменения плотности рассола.

Цель изобретения - повышение точности контрол за счет исключения влияния переменной плотности рассола.

Доставленная цель достигается тем, что согласно способу контроля уровня нерастворителя в скважине при подземном растворении солей, включающему создание в контрольной

герметичной емкости давления, равного давлению нерастворителя на устье скважины, сохранение указанного давления постоянным на.время между измерениями и измерение перепада давления между нерастворителем и герметичной контрольной емкостью, дополнительно устанавливают вторую контрольную герметичную емкость и создают Б ней давление, равное давлению воды на устье скважины, сохраняют это давление постоянным на время между измерениями, одновременно с измерением перепада давления между первой контрольной емкостью и нерастворителем на устье скважины измеряют перепад давления между дополнительной контрольной емкостью и водой на устье скважины и определяют разность между измеренными перепадами давлений.

Каждую герметичную контрольную емкость после ее установки заполняют инертной сжимаемой средой при давлении, не превышающем давления жидкости на устье скважины, после соединения с соответствующей технологической колонной контролируют перепад давления в емкости между жид- костью и сжимаемой средой и при изменении перепада давления восстанавливают его путем подключения емкости к внешнему источнику с повышенным давлением.

Измеряют перепад давления между кбнтроль-ной емкостью и дополнительной демпфирующей емкостью, которую устанавливают между колонной и контрольной емкостью.

В качестве сжимаемой среды в герметичных емкостях используют газ,

Измерения производят в период прекращения подачи воды в скважину.

При згненьшении перепада давления на устье водной колонны уменьшают подачу ВОДЬ в скважину, а при уменьшении разности между перепадами давлений в водной колонне и колонне нерастворителя производят подкачку нерастворителя.

Сущность изобретения заключается в том, что при равновесии столбов жидкостей (рассола, воды и нераство- рятеля) в технологических колоннах давления на устье скважины в водной колонне и колонне нерастворителя определяются высотой столб ов этих жидкостей и разницей их плотностей, при этом изменение плотности рассола одинаковым образом сказывается на давлении воды и нерастворителя. Прак тическ и перепад давления между водной колонной и колонной нерастворителя достигает 15-20 атм, а изменение этого перепада за счет перемещения уровня нерастворителя составляет сотые доли атмосферы, поэтому прямое измерение перепада давлений между колоннами не обеспечивает необходи- мую точность определения уровня нерастворителя. Использование контрольных герметичных емкостей позволяет значительно увеличить точность за счет того, что измеряют только изме-

ненке давлений в колоннах за определенный промежуток времени, сравнивают их между собой и определяют изменение уровня нерастворителя и изменение плотности рассола, пользуясь соотношениями: аРв-аР

Ув JH .. - аРв Р ia

(I)

(2)

где 4 - измерение уровня нерастворителя;iPg,ДРц - изменение давлений воды и

нерастворителя;

Ув И удельный вес воды и нерастворителя;Лу - изменение удельного веса

рассола;

g - длина водной колонны. Вычитание величин перепадов дав- лений воды и нерастворителя производят с помощью известных гидравлических или электрических устройств, а в качестве датчиков перепада давлений используют известные манометричес- кие устройства, например дифференциальные манометры. Контроль за сохранением давления в контрольных герметичных емкостях производят по уровню раздела сред в этих емкостях из- мерения, например, разность-давлений между жидкостью и сжимаемой средой. Изменение давления ДР в колонне пропорционально изменению уровня раздела сред uh в контрольной емкости

uh

Р, S V,

(3)

где J - удельный вес жидкости; Р| ,V, - давление и объем сжимаемой среды;

S - сечение контрольной емкости в-месте перемещения границы раздела сред.

Для демпфирования возможных гид- равлических ударов между контрольны- ми емкостями и колоннами устанавливают дополнительные емкости и измеряют перепад давлений между ними.

J 253895

Для исключения влияния изменения окружающей температуры контрольные емкости терместатируют. Измерения производят в период кратковременных перерывов в годаче воды, не влияющих на процесс дс бычи.

Изобретение является основой автоматизации рас солепромыслов путем использования сигналов, пропорциональных измененик плотности рассола и уровня нерастворитвля, дпя управления насосами и зздвижками в линиях воды и нерастворителя,

Предпагаемнй способ может быть использован к дпя контроля уровня нефтепродукте в подземных емкостях.

На фиг. 1 изображена система с двумя кoнтpOJtьны o емкостями; на фиг., 2 система с двумя контрольными

Q - производительность насоса,

.

После этого начинают подачу воды в скважину,

5 При проявлении рассола из р ассо- лоподъемной колонны 3 по манометрам : станаблиьают, что давление на устье водной колонны составляет J5 ати, а давление на устье колонны нераствори 10 теля составляет 30 ати.

Через редуктор и вентиль В5 к каждой контрольной емкости К и К по очередно присоединяют баллон со сжатым воздухазотом Б и Б при 160 ати 15 и доводят при закрытых вентилях В1- В4, В1-В4 давление в емкостях К и к до 15 и 7,5 ати соотве -ственно. После этого, прекратив подачу воды и нерастворителя, открывают вен- и двумя дополнительными демпфирующими 20 тили В1, В2, Bl и В2 и заполняют

емкостями.

На фиг, t и 2 К и к - контрольные емкости I линиях нерастворителя и воды; Р и г - дополнительные (ра- 4очие) емкости; Д и Д - устройства для йзмер ния перепадов давления; С- регистрирукэдий прибор; В1-В6, В1 - вентили; Б-в - источники cpe;w с поэш( давлением.

емкости примерно на половину их объема нефтепродуктом и водой из технологических колонн. Затем вентили В1, В2, В1 и В2 закрывают и откры- 25 вают вентили ВЗ, В4, ВЗ и В4 . Включив дифференциальные манометры и. самописец, устанавливают нулевые значения на их шкалах.

После закрытия вентилей В1,В2,

Способ осуществляют следугойцим об- 30 и В2 продолжают подачу воды в разом,скважину. При этом периодически, раз

П РИМ е р (фиг, ) К текноло- в смену, контролируют изменение пока- гическим колоннам скважины подземного заний дифференциальных манометров и растворения с .одей глубиной 1000 м при отклонении их от установленных присоединяют две герметичные емкое- 35 нулевых значений производят подкачку ти К и к об1.емом 20 л, рассчитанные , на давление до 100 ати, устанавливают два дифферентсиальных манометра Д и Д класса 0,13% с диапазоном измерения

10 м вод,ст, и электрическим преобра-40 щают подачу воды в скважину и откры- зованиет сиг1(ала,и самописец С типа вают вентили В и Bl , Давление в КСП-4,

В пространство между обса,цной 1 и водной 2 колоннами скважины с поможидкости в емкости до восстановления исходных показаний дифференциальных манометров,

Через двое суток временно прекраводной колонне увеличилось на Ш м вод.ст,, а в колонне нерастворителя - на 9,95 м вод,ст. На самописщью насоса И51 цистерны с нефтепродук-45 Д зарегестрирована разность между

том с удельтм весом 0,85 г/см- закачивают нерг1Створитель до заданной глубины f,

Время закг1чивания определяют по соотношению

t. J-° ° -°) ..

где D - внутренний диаметр обсадной колс нны, м;

этими показаниями, равная 0,05 м вод.ст,.

Из формул (1) и (2) следует, что уровень нерастворителя повысился на 50 33 см, а плотность рассола увеличилась на 0,01 г/см , Путем кратковре менных подкачек нерастворителя и по торных измерений доводят разность перепадов давлений между водной коDg - нарз жный диаметр водной ко- 55 и колонной нерастворителя до

В If лотгл, м;.

отметка кровли камеры, м;

исходного значения,

П р и м е р 2 (фиг. 2), Измери- тельн то систему примера 1 дополняют

Q - производительность насоса,

.

После этого начинают подачу воды в скважину,

При проявлении рассола из р ассо- лоподъемной колонны 3 по манометрам : станаблиьают, что давление на устье водной колонны составляет J5 ати, а , давление на устье колонны нераствори- теля составляет 30 ати.

Через редуктор и вентиль В5 к каждой контрольной емкости К и К поочередно присоединяют баллон со сжатым воздухазотом Б и Б при 160 ати и доводят при закрытых вентилях В1- В4, В1-В4 давление в емкостях К и к до 15 и 7,5 ати соотве -ственно. После этого, прекратив подачу вов смену, контролируют изменение пока- заний дифференциальных манометров и при отклонении их от установленных нулевых значений производят подкачку

жидкости в емкости до восстановления исходных показаний дифференциальных манометров,

Через двое суток временно прекращают подачу воды в скважину и откры- вают вентили В и Bl , Давление в

водной колонне увеличилось на Ш м вод.ст,, а в колонне нерастворителя - на 9,95 м вод,ст. На самописэтими показаниями, равная 0,05 м вод.ст,.

Из формул (1) и (2) следует, что уровень нерастворителя повысился на 33 см, а плотность рассола увеличилась на 0,01 г/см , Путем кратковременных подкачек нерастворителя и повторных измерений доводят разность перепадов давлений между водной коисходного значения,

П р и м е р 2 (фиг. 2), Измери- тельн то систему примера 1 дополняют

двумя емкостями Р и Р , ан;1лог . емкостям К и К . С помощью баллона Б с газом устанавливают давление в емкости Р, равное 15 ати, а в емкости Р - 7,5 ати и, открыв вентили В1 и 81 , соединяют эти емкости с технологическими колоннами и 2,

Шкапу дифферен1щального манометра Д градуируют в соответствий с формулой (2) в ть1сячных долях Г/СМ , а шкалу самописца С - в сантиметрах в соответствии с формулой (1).

В процессе растворения емкости К и к с помощью вентилей В2 и В2 изолируют от технологических колонн, а давление в этих емкостях контролируют дифференциальньми манометрами при открытых вентилях ВЗ,В4,83,В4 и закрытых вентилях Вб,Вб .

Чере 5 сут кратковременно прркр.1- щают подачу РОДЫ, закрывают вентили ВЗ и ВЗ и открывают вентили 86 и Вб , Плотность рассола снизилась на 0,02 г/см, а уровень нерастворителя уменьшился на 50 см. Не отключая системы, производят подкачку нерастворителя до восстановления уровня, а после отключения системы возобновляют подачу воды с уменьшенным расходом.

Предлагаемьй способ (по сравнению с известными) значительно увеличивает точность контроля уровня нерастворителя и за счет этого улучшает качество сооружаемых подземных емкостей, исключает непроизводительный расход нерастворителя, повышает стабильность состава рассола, автоматизирует производство.

.--..----Л

В2 В

ВТ

I

-ix} l-ЧхИ

В1 вг

Фиг. 2

Составитель Н. Руденко Редактор А. Ревин Техред М.Ходанич Корректор Е. Сирохман

Заказ 4678/23 Тираж 833 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

.Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4.