Устройство для измерения дебита нефтяных скважин Советский патент 1990 года по МПК E21B47/10 

где V - объем мерной части сепара- 15 Масса нефти определится по форму

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для нефтедобывающей промышленности. Цель - повышение достоверности измерения. Устройство содержит вертикальный цилиндрический сепаратор 1 с гидроциклоном, установленные на разных уровнях два датчика 5 и 6 давления, газовую линию 13 с клапаном 14, впускную и выпускную линии и микропроцессор 17. Внутри сепаратора 1 установлены успокоительные решетки 3 и 4, образующие полость измерения. Внутри решеток 3, 4 у боковой стенки сепаратора 1 размещены датчики нижнего 7 и верхнего 8 уровней. Выпускная линия выполнена в виде сифона 11. Такое конструктивное исполнение устройства в сочетании с микропроцессором 17 позволяет определить дебит скважины по жидкости, компонентный состав жидкости в объемных и массовых единицах измерения. А также данное устройство обеспечивает контроль геологических параметров нефтянных пластов по дебитам нефти, воды и газа. 1 ил.

тора, м3;

- интервал времени накопления порции, с.

Дебит скважины в массовых едини- 20 цах определяется по формулеV

О -- кг/сС) ГДе

xm .Ј кг/с,(..„У

Масса порции фиксированного объе- 25 ма в мерной части 12 сепаратора определяется по формуле

4P-S -, кг,

(3)

перепад давления между фиксированными уровнями, Па; - среднее значение площади сечения мерной части сепаратора, м2 ;

g - ускорение свободного падения,35 кости от датчика 8 верхнего уровня до

м/с2

Исходя из объема и массы порции жидкости, заключенной в полости 12 измерения, плотность смеси определяется по формуле

40

датчика 7 нижнего уровня, т.е. на калиброванную величину объема за фиксированное время (dtrc,io) по формуле:

V

-at

Q,

М3/С,

гаю

М

fcM -у-, Кг/м3

(4)

а затем вычисляется обводненность по формуле

Fa

ч -

Г см

100%, (5)

где

W - обводненность н-ефти измеренной порции, %; о - плотность пластовой воды по

данной скважине, кг/м3; рн- плотность дегазированной нефти по данной скважине, кг/м3.

Так как плотности воды и нефти по конкретной скважине есть величины медленно изменяющиеся, то данные по

ле

М н М (1 - W) .(7)

Объемное содержание нефти определяется по зависимости

0 V

ГДе

5

н

V (8)

М fflРн

YfjLiJL

Ре Ри

объем нефти, м3 ;

объем мерной части сепаратора, м3 ;

измеряемая масса смеси, кг; плотность пластовой воды, кг/м3 ;

плотность дегазированной нефти, кг/м3.

Количество газа, поступающего в сепаратор, определяется как приращение объема газового пространства в сепараторе 1 при падении уровня жид-

0

датчика 7 нижнего уровня, т.е. на калиброванную величину объема за фиксированное время (dtrc,io) по формуле:

V

-at

Q,

М3/С,

гаю

где V - объем калиброванной части сепаратора между датчиками 7 и 8 уровня, м3;

5 At время снижения уровня жидкости от датчика 8 до датчика 7, с.

При этом измеренное количество газа автоматически корректируется микропроцессором 17с использованием значений температуры (датчика 15) и давления (датчика 16) с приведением к нормальным условиям в соответствии с зависимостями объема газа от текущих параметров (Р и Т).

В целом, повышение достоверности измерения обеспечивается применением двух датчиков уровня, установленных

В успокоительных решетках, и выкида

Лндкости, выполненного в виде сифона.

i

Такое конструктивное исполнение В сочетании с микропроцессором позволяет определить дебит скважины по жидкости, компонентный состав жидко- (вода, нефть) в объемных и мае- совых единицах измерения и дебит газа в объемных единицах измерения.

Использование предлагаемого изобретения обеспечивает контроль геологи- ческих параметров нефтяных пластов по jj д|ебитам нефти, воды и газа и в случае их отклонения от нормального режима появляется возможность принимать оперативные меры.

j

Формула изобретения

Устройство для измерения дебита нефтяных скважин, содержащее вертикальный цилиндрический сепаратор с гидроциклоном, установленные на разных уровнях два датчика давления, газовую линию с клапаном, впускную и выпускную жидкостные линии и микропроцессор, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности измерения, оно снабжено установленными внутри сепаратора .успокоительными решетками, образующими полость измерения, и размещенными внутри них у боковой стенки сепаратора датчиками нижнего к верхнего уровней, а выпускная жидкостная линия выполнена в виде сифона.