Способ учета продукции нефтяных скважин и устройство для его осуществления Советский патент 1988 года по МПК E21B47/10 

4;:

00

4

СО

сл

и учитьшают продукцию скважины. Устройство для осуществления способа содержит преобразователь 3 расхода, блок 6 обработки информации. Устройство имеет элемент 17 управления, двухпозиционный клапан-переключатель 2. Последний выполнен в виде корпуса с двумя перпендикулярно расположенными седпами запорного элемента с механизмом его перемещения. Использование данного способа и устройства позволяет создать систему с замкнутыми контурами управления, отказаться от применения громоздких и металлоемких групповых установок. 2 с.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и м.б. использовано для контроля за разработкой нефтяной залежи. Цель изобретения - упрощение учета продукции и повышение точности и оперативности определения количественных значений компонентов. Продукты скважины разделяют на компоненты в поле сил гравитации. Определяют их количественное значение. Выдерживают порцию накопленной продукции. Компоненты продукции вытесняют § из межтрубного пространства через - преобразователь рйсхода потоком сква- W/ жинной продукции. Регистрируют время их прохождения через преобразователь

1

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано в системах учета продукции нефтяных скважин, оперативного прогнозирования процессов обводнения скважинной продукции и естественного падения добычи, а также для контроля за разработкой нефтяной запежи.

Целью изобретения является упрощение учета продукции, повьшение точности и оперативности определения количественных значений компонентов продукции скважины,

На фиг.1 показана принципиальная схема устройства для скважин, оборудованных установками электроцентро- ,бежных насосов (УЭЦН) - положение клапана-переключателя при потоке скважинной продукции через межтрубное пространство; на фиг, 2 - то же, оборудованных станками-качалками (положение клапана-переключателя при потоке скважинной продукции через колонну НКТ); на- фиг. 3 - зависимость давления, плотности, вязкости скважинной продукции, коэффициента преобразования преобразователя расхода от производительности скважины и текущей обводненности скважинной продукции.

Устройство для учета продукции нефтяных скважин содержит пакер , (для скважин, эксплуатируемых механизированным способом), двухпозиционный клапан-переключатель 2, преобразователь 3 расхода, блок 4 управления, логический и счетно-решающий блок 5, блок 6 обработки информации, датчик 7 давления.

Клапан-переключатель 2 служит для сообщения на устье скважины ного пространства с внутренней полостью насосно-компрессорных труб (НКТ). Кроме того, межтрубное пространство и внутренняя полость НКТ сообщаются между собой вьшге пакера каналами, выполненными в теле НКТ,

Двухпозиционн1.гй клапан-переключатель 2 выполнен в виде корпуса 8 с двумя перпендикулярно расположенными седлами и шарнирно установленного в

корпусе с возможностью поочередного взаимодействия с седлами запорного элемента с механизмом его перемещения в виде клапана-заслонки 9, качающейся на оси 1П, которая через

по средство двуплечего щарнирного рычага 11 сочленена с поршнем 12 двойного действия, цилиндр 13 которого шарнирно закреплен на колонне НКТ, .ПодпорЩневые полости цилиндра 13

каналами 14 и 15 и двухходовым краном 16 сообщаются со скважинным дав- пением и атмосферой. Механизм перемещения через двухходовой кран 16 и 17 управления электрически

связан с блоком 4,

Преобразователь расхода установлен на торце корпуса клапана-переключателя.

Устройство, осуществляющее способ

на скважинах, работает следующим образом,

В нижней части колонны НКТ скважины, эксплуатируемых с применением УЭЦН или станков-качалок, встраива- ется пакер 1, выще которого межтрубное пространство и внутренняя полость НКТ сообщаются между собой каналами, вьтолненными в НКТ,

На устье скважины межтрубное пространство и внутренняя полость НКТ сообщаются между собой путем установки двухпозиционного клапана-переклю

чателя 2, а на выкидном трубопроводе встраивают преобразователь 3 расхода. Там же устанавливают датчик 7 давления, воспринимающий давление в межтрубном пространстве, двухходовой кран 16 с элементом 17 управления.

Блоки 4,5 и 6 размещают в существующих помещениях (укрытиях) или специально построенных для этих целей на группу скважин. Соединяют выходы преобразователей 3 расхода,датчиков 7 давления элементом 17 управления с входами блока 4, выходы которых соединяют соответственно с входами блоков 5 и 6.

При этом возможны варианты использования существующих систем телемеханики и микропроцессорной техники уча стка, промысла и НГДУ.

После выполнения указанных подготовительных работ и после ввода в блоки управления программы работ скважина запускается в работу.

Способ заключается в следующем.

При запуске скважша в работу (фиг.О скважинная продукция энергией пласта или энергией потока, создаваемого глубинным электроцентро- бежным (УЭЦН) насосом, заполняет межтрубное Пространство скважины, поступает в выкидной трубопровод и через преоб зазователь расхода на пункты сбора.

После заполнения межтрубного пространства скважинной продукцией в соответствии с .программой произойдет переключение клапана-переключателя 2 путем подачи напряжения питания на элемент. 17 управления двухходового переключателя 16, при котором сква- жинное давление подается в надпоршне вую полость, а подпоршневая полость цилиндра 13 сообщается с агУ осферой (фиг.2), и поток скважинной продукции направляется через колонну НКТ,

Отсеченную, таким образом, порцию скважинной продукции выдерживают в межтрубном пространстве для разделения и отстоя на компоненты в поле сил гравитации.

После разделения и отстоя порции скважинной продукции и при достижении определенной величины давления в межтрубном пространстве на устье скважины, в соответствии с программой, произойдет переключение клапана

переключателя в положение, при котором поток скважинной продукции вытеснит компоненты из межтрубного пространства в выкидной трубопровод через преобразователь расхода.

При движении компонентов продукции через преобразователь расхода, коэффициент преобразования которого на данных средах заложен в программу блока обработки информации, определяется производительность скважины в единицу времени и регистрируется время прохождения компонентов через преобразователь расхода, например, по изменению коэффициента преобразования преобразователя расхода или по индикатору плотности (фиг.З).

Определяют количественные значения компонентов скважинной продукции и их соотношения в единице продукции с учетом производительности скважины и времени прохождения их через преобразователь расхода, например, по такой зависимости:

. t

г

-гр- - 1

V . Т о

где V

t,; t

Н

- количество продукции, про-- тедшей через преобразователь расхода за t в - время прохождения через преобразователь расхода соответственно газа, нефти, воды.

Определяют коэффициент преобразования расхода при движении через колонну НКТ и через преобразователь расхода газожидкостной смеси

5

K-

п

1 -1

где К - искомьй коэффициент преобразования;

п - число импульсов преобразователя расхода за время Т; У - производительность скважины в единицу времени.

50

55

Учитывают количество скважинной продукции с учетом найденного коэффициента преобразования и определяют количественные значения компонентов с учетом их соотношений в единице продукции, периодически уточняют коэффициент преобразования преобразователя расхода и соотношения компонентов в единице продукции (фиг.З).

5 1

Описанные способ и устройство для его осуществления позволяют; создать в нефтегазодобывающей промышленности систему сбора с замкнутыми контура- ми управления, отказаться от применения громоздких и металлоемких групповых установок типа Спутник или его аналогов; учитывать продукцию нефтяных скважин с выдачей количест- венных значений ее компонентов; оперативно прогнозировать процесс обводнения скважинНой продукции и естест- :венного падения добычи; выдавать one 1ративную информацию о степени и про- |порциоиальности вовлечения в разра- |ботку нефтяной залежи каждой скважи- |Ной; обеспечить более высокую точ- JHocTb учета режима работы пласта как |Объекта разработки; выдавать опера- |Тивную информацию для регулирования {работы системы пласт - скважина - Iтемпы отбора пластовой продукции; выдавать оперативную информацию для уточнения фильтрационно-емкостных параметров пластовой системы.

Ф о р. м ула изобретения

i 1, Способ учета продукции нефтяных скважин, включающий разделение ;продукции скважины на компоненты в :поле сил гравитации и определение их количественных значений, отличающийся тем, что, с целью

упрощения учета продукции и повышения оперативности определения количественных значений компонентов,периодически накапливают продукцию скважины в затрубном пространстве, выдерживают порцию накопленной продукции, вытесняют компоненты продукции из межтрубного пространства через преобразователь расхода потоком скважинной продукции, регистрируют время прохождения их через преобразователь расхода и производят учет продукции скватшны.

2, Устройство для учета продукции нефтяных скваз син, включающее преобразователь расхода и соединенный с ним блок обработки информации, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности определения количественных значений компонентов, оно снабжено элементом управления, двух- позиционным клапаном-переключателем, вьтолненным в виде корпуса с двумя перпендикулярно расположенными седлами и шарнирно установленного в корпусе с возможностью поочередного взаимодействия с седлами запорного элемента с механизмом его перемещения, причем преобразователь,расхода установлен на торце корпуса двухпозици- онного клапана-переключателя, а механизм перемещения связан через элемент управления с блоком обработки.

Фиг.1

РНГС ICM Рнг/ft Z

T uffcfff iff e Me/Jf ffaff t /r/ otfecce s f e/ft/Jf /7 f7A//ft(/V

%НгО