Способ определения вязкости нефти в глубинно-насосных скважинах Советский патент 1991 года по МПК E21B47/00 

о со о

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности. Цель - повышение точности и определение вязкости нефти по глубине насосно-компрессорных труб (НКТ). Производят закачку воды в затрубное пространство скважины и замещают ею нефть в НКТ. Периодически останавливают закачку воды и одновременно фиксируют время ti и замедляют нагрузку на колонку штанг в точке их подвеса при откачке нефти и воды из НКТ. Отбирают пробы откачиваемой жидкости на устье скважины и определяют в ней содержание воды. Замедляют расход закачиваемой воды Q и определяют вязкость нефти /л в различных интервалах глубин НКТ по формуле/л (РМин - Рмин(,557 х х п S h (Ошт/Отр) , где РминО). Рмин(М) - минимальные нагрузки на колонну штанг в точке их подвеса в l-м и последующем (I+ 1)-м замерах, H; n - число ходов насоса, S - длина хода насоса, м, dun, Dtp - соответственно диаметры штанг и НКТ, м; h 4 Q (ti-и - ti): л ( - dL ). 2 ил. (Л С

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для определения вязкости нефти в колонне насосно-компрессорных труб (НКТ) глубинно-насосных скважин.

Целью изобретения является повышение точности и определение вязкости нефти по глубине НКТ.

На фиг, 1 представлена схема осуществления способа; на фиг. 2 - динамограмма работы насоса.

В скважину 1 на колонне штанг 2 и НКТ 3 спущен насос 4. В точке подвеса колонны штанг установлен динамограф 5. На выкидной линии скважины установлен сливной кран 6. Горизонтальная линия I (фиг. 2) - вес штанг в жидкости Р,Ит а линия II - суммарный вес штанг и жидкости Расстояние от нижней точки контура динамог- раммы до линии нулевой нагрузки соответствует минимальной нэгоузкс РМИН. При откачке вязкой нефти ьеличиьл Ршт - РМИН характеризует гидродинамическое трение в

подземной части установки при ходе штанг вниз. Пунктирами на фиг. 1 показаны промежуточные положения межфазного уровня нефть-вода.

Способ осуществляется следующим об- разом.

Перед тем, как закачивать воду в за- трубное пространство скважины, осуществляют динамографирование скважины и определение величины Ршт-Рмин(1). т.е. силы гидродинамического трения на всей глубине НКТ. После этого производят закачку воды в затрубное пространство скважины со строго заданным расходом Q, превышающим производительность глубинно- насосной установки. Этим временно исключается поступление жидкости из пласта и попадание в НКТ вместе с водой нефти. Одновременно из крана 6 осуществляется постоянный слив очень небольшого объема жидкости на предмет контроля появления воды, т.е. достижения межфазным уровнем раздела нефть-вода устья скважин. В период замера фиксируется время ti.

Через определенное время, которое можно оценить рассчетным путем, закачку воды кратковременно прекращают и вновь замеряют нагрузку на колонну штанг, в частности замеряют РМин(2). Различие в величинах Рмин(2) и Рмин(1) свидетельствует о том, что вода вошла в трубы и заместила часть нефти в НКТ. Производится фиксация времени замера t2. После этого продолжают закачку воды с той же производительностью Q. По истечении некоторого времени вновь прекращают закачку, замеряют нагрузки Рмин(з) и производят запись времени t3 и т.д. В это же время непрерывно контролируют сливаемую из крана 6 жидкость на предмет появления воды,

После того, как на устье появится вода, сразу же фиксируют время, останавливают закачку и замеряют нагрузки. По заданному расходу воды Q, известной площади просвета НКТ и фиксированному времени пред- шествующих замеров определяются точные промежуточные положения межфазного уровня раздела фаз в трубах

I Q(4 + i Ч)m

l|%()Ш

где 1| - интервал глубины НКТ между 1-м и (1+1)-м замерами, м;

Q - объемный расход закачиваемой воды, м3/с;

(tn-1 - ti) - интервал времени между замерами, с.

Вязкость нефти на рассчитанных интервалах II определяется по формуле, в которую входят разницы минимальных нагрузок

предыдущего Рмин(|) и последующего Рмин{н-1) замеров

«, Рмии(|)-Рмин(|+1)(2)

1,557 п S -li(dujT/DTp)611 где Рмин(1), Рмии(1+1) - минимальные нагрузки на колонну штанге l-м и последующем (|М)-м замерах,Н;

п - число ходов насоса, мин :

S- длина хода насоса, м;

duiT. Drp - диаметры штанг и труб, м.

Оптимальным с точки зрения точности выполнения подбора оборудования для откачки вязких нефтей является интервал II между замерами, равный примерно 100 м.

П р и м е р. В затрубное пространство скважины с дебитом нефти 15 мэ/сут, оборудованной насосом, на глубине производят закачку воды с расходом 2,43 мэ/с. Диаметры штанг и труб соответствуют 0,022 и 0,0625 мм. Число качаний насоса 6,0 мин 1, а длина хода 2,1 м. Динамографирование нагрузок до подлива воды позволяет определить величину Ршт - Рмим(1), которая составляет 1,25 ЮН. Примерно через 1 ч после начала подлива производят остановку закачки воды, фиксацию времени и замер нагрузки. В дальнейшем остановки и замеры нагрузок производят примерно через каждые 20 мин. Через 3,5 ч на устье скважины появляется вода. Расчеты по формуле (1) позволяют установить промежуточные положения межфазного уровня 112, 232, 309, 440, 568 и 695 м, расчеты по формуле (2) - вязкость нефти на этих участках соответственно 560, 530, 485, 430, 425. 380 и 310 МПа с.

Формула изобретения

Способ определения вязкости нефти в глубинно-насосных скважинах, включающий закачку воды в затрубное пространство скважины и замещение ею нефти в насосно- компрессорных трубах, замер кагрузок на колонку штанг в точке их подвеса при откачке нефти и воды из насосно-компрессорных труб, отбор проб откачиваемой жидкости на устье скважины и определение в ней содержания воды, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и определения вязкости нефти по глубине насосно-компрессорных труб, в процессе откачки нефти и воды периодически производят остановки закачки воды с одновременной фиксацией времени и замером нагрузок на колонну штанг, замеряют расход закачиваемой воды, а вязкость нефти в различных интервалах глубин насосно-компрессорных труб определяют по формуле

Рмин(|) -Рмин(|+1) 1,557 п S l|( dun/Dip)611

где/4 - вязкость нефти, мПа-с;

PMMH(I) Рммн(и-1)- минимальные нагрузки на колонну штанг в точке их подвеса в I -м и последующем (1+1)-м замерах, Н;

п - число ходов насоса, ,

S - длина хода насоса, м;

dun, Отр - соответственно диаметры штанг и насосно-компрессорных труб, м;

li - интервал глубины насосно-компрессорных труб между 1-м и (1+1 )-м замерами, м; ,,.40(4 + 1-4)

я(,т) ,

Q - расход закачиваемой воды. MJ/C; (tni - ti) - интервал времени между замерами, с.

фиг. 1

ГШГ

ми

Фиг 2