Способ определения расхода нефтяной скважины Советский патент 1989 года по МПК E21B47/10 

Изобретение относится к нефтедобывающей промьпдленности и может быть использовано для измерения расхода нефтегазовых смесей.

Целью изобретения является повы- щение точности определения за счет селективного контроля пробок нефти и газа.

На фиг. 1 приведена блок-схема измерительной установки, реализующей предлагаемый способ; на фиг.2 - график изменения объемного расхода нефтегазовой смеси при пробковой структуре потока (ось ординат соответствует объемному расходу Qj,, а ось абсцисс - текущему времени, ин-

тервалы от t до t к от t j до t соответствуют прохождению через сужающее устройство газовой пробки, интервалы от t дotзИ от t до t5 прохождению нефтяной пробки).

На чертеже позициями обозначены сужающее устройство 1, нефтепровод 2, дифманометр 3, блок 4 извлечения квадратного корня, измерители 5 и 6 положительной и отрицательной производных от объемного дебита нефтегазовой смеси, интегратор 7 по газу, интегратор В по нефти, триггер 9.

Системы нефтесбора, в подавляющем большинстве, характеризуются пробковой структурой движения нефте-

сд

4

СО

to

газовых потоков в трубах. Объемный расход жидкой и газовых фаз при измерении расхода методом переменного перепада на сужающем устройстве в общем виде вычисляются по формуле

Q а- S

мз/с

(О

I где а,

, S - постоянные величины; йР перепад давления ,на сужающем устройстве; , f - плотность измеряемой среды.

В соответствии с выражением (1) при измерении нефтегазовых потоков переменными величинами являются перепад давления ЛР h плотность среды р Например, при смене жидкостной проб- ки нефти на газовую пробку из-за уме1 ьшения плотности р происходит резкое увеличение величины объемного расхода Q. При смене газовой пробки на жидкостную плотность f измеряемой среды возрастает и величина объемного расхода уменьшается. Описанная модель (1) позволяет определять пробки таза и нефти в нефтегазовых потоках.

Реализация способа заключается в следующем.

На нефтепроводе 2 устанавливают сужающее устройство 1.(фиг. 1). Перепад давления ДР измеряют с помощь дифманометра 3. Сигнал с дифманомет- ра подается на блок 4 извлечения квадратного корня. Выходной сигнал с блока 4, пропорциональньА величине объемного расхода, подается на из меритель 5 положительной (возрастаю

щей) производной от объемного расхода потока и одновременно подается на измеритель 6 отрицательной (убывающей) производной от объемного расхода потока. Сигнал с блока 4 также подается на вход интегратора по газу 7 и На вход интегратора 8 по нефти.Вы- ходиой сигнал с измерителя 5 подается на вход R триггера 9, а выходной сигнал с измерителя 6 подается на вход S триггера 9. Выходные клеммы S и R соединены с входными: клеммами интеграторов 8 и 7 соответственно. С выхода интегратора 8 получают информ:а- цию о количестве нефти Q, а с вьгх;ода интегратора 7 - информацию о количе- стве газа Q. При прохождении через сужающее устройство 1, например, газовой пробки выходной сигнал, пропор

0

5

0

5

0

5

0

0 5

циональный перепаду давления йР, с дифманометра 3 подается на блок 4 из- йлечения квадратного корня. В блоке 4 осуществляется полное преобразование входного сигнала в соответствии с выражением (1), Т-. е. на выходе этого блока формируется сигнал, пропорциональный величине объемного расхода Q. Величина объемного расхода QO при этом соответствует значению расхода в пределах времени, например t - tj, {фиг. 2). При этом изменение скорости прохождения газовой пробки может быть незначительным, т.е. положительная и отрицательная производные от объемного расхода потока практически равны нулю. Следовательно, выходной сигнал с блока 4 подается непосредственно на вход интегратора 7, при этом триггер 9 находится в единичном состоянии, и интегратор 7 непрерьшно считает объемный расход газа Q. При смене газовой пробки на жидкостную плотность р среды, проходящей через сужающее устройство, резко увеличивается, а объемньщ расход в соответствии с выражением (1) падает, и объемный расход Qa с кривой, соответствующей участку времени t, - t nepe- ходит на участок, соответствующий времени t - t j с расходом, соответствующим величине жидкостной пробки QH,

Смена газойой пробки на жидкост ную сопровождается появлением отрицательной (убывающей) производной -f ( а Q). При появлении отрицатель ной производной -f ( .Л Q ) триггер 9 от измерителя 6 устанавливается в единичное состояние, интегратор 7 выключается и включается интегратор 8, который считает-расход жидкостной пробки::рн . При очередном изменении жидкостной пробки на газовую, переход сопровождается наличием положи- тельной производной, которая контролируется измерителем 5, и выходной сигнал этого блока устанавливает триггер 9 в нулевое состояние. При этом интегратор 8 вьислючается и включается интегратор 7, который вновь считает величину Qi-.

При смене пробок, проходящих через сужающее устройство, описанньй процесс повторяется. Таким образом, осуществляется селективный контроль

пробок нефти и газа с высокой степенью достоверности.

Формула изобретения

: Способ определения расхода нефтяной скважины, включающий определение с помощью сужающего устройства расхода нефтегазовой смеси и газа, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения за счет селективного контроля пробок

нефти и газа, измеряют объемный расход нефтегазовой смеси и по нему определяют его производную и расход нефти, причем о расходе нефти и про- хояодении через сужающее устройство нефтяной пробки судят по измеряе- MOhry расходу в пределах времени от отрицательной до положительной про- |изводной, а о расходе газа и прохождении газовой пробки - в пределах времени от положительной до отрицательной производной.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности. Цель - повышение точности определения расхода за счет селективного контроля пробок нефти и газа. С помощью сужающего устройства измеряют объемный расход нефтегазовой смеси и определяют его производную и расход нефти. Для достижения цели измеряют перепад давления ΔР и плотность ρ среды, которые постоянно меняются при измерении нефтегазовых потоков: при смене жидкостной пробки нефти на газовую величина ρ уменьшается, а при смене газовой пробки на жидкостную возрастает. О расходе нефти и прохождении через сужающее устройство нефтяной пробки судят по измеренному расходу в пределах времени от отрицательной до положительной производной. О расходе газа и прохождении газовой пробки судят в пределах времени от положительной до отрицательной производной. Изобретение позволяет осуществить селективный контроль пробок нефти и газа с высокой степенью достоверности. 2 ил.

/

А

Й/г./