Устройство для измерения расхода нефти в низкодебитных нефтяных скважинах с застойной водой Советский патент 1992 года по МПК E21B47/10 

Изобретение относится к скважинным геофизическим приборам и предназначено для измерения расхода нефти в основном в низкодебитных нефтяных скважинах с застойной водой, в которых наблюдается капельное истечение нефти. Изобретение может применяться в других отраслях народного хозяйства, где необходимо определять расход более легкого компонента в смеси нескольких жидких сред.

Известен скважинный расходомер для обводненных нефтяных скважин, содержащий корпус, абсолютный пакер, отводную трубу с окнами и каналом, датчик положения водонефтяного раздела (ВНР) (например, влагомер или гамма-плотномер) и управляемый привод.

Недостатком этого расходомера является отсутствие контроля качества пакеровки, что не дает возможности количественно с большой степенью точности обеспечить измерение притока нефти даже при расположении выше интервала перфорации.

Недостатком является также использование локального датчика состава, размещенного в корпусе (диаметре)-скважинного прибора, потому что, если на участке контролируемого объема, заполняемого нефтью и равном длине измерительной базы датчика состава, попадут перфорационные отверстия, из которых происходит приток флюида (вода или смесь воды с нефтью), то вокруг них и вглубь к центру колонны будут всегда образованы местные приточные зоны, которые учесть локальным датчиком, размещен- ным в корпусе прибора невозможно. Следовательно невозможно точно знать обьем накопленной нефти, а значит и расход.

Целью изобретения является повышение точности и достоверности определения расхода нефти.

1

О

о

о о

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено дополнительным датчиком контроля состава, который установлен над пакером, при этом входные окна размещены ниже подпакерного датчика, а выходные - выше надпакерного датчика.

Устройство, представленное на чертеже, состоит из корпуса 1, абсолютного ра 2, управляемого приводом 3, двух датчиков состава 4 и 5 (влагомеров объемного типа) сквозного канала 6, входных 7 и выходных 8 окон. Нижний датчик состава 4, расположенный под пакером служит для контроля заполнения нефтью фиксируемого объема, ограниченного внутренним диаметром эксппуатэционной колонны и двумя го- ризон гальными плоскостями А и Б, расположенными друг относительно друга на расстоянии, равном длине измерительной базы датчика состава 4. Фиксируемый объем, в котором датчик состава контролирует изменение состава жидкости является частью камеры, расположенной под пакером и служащей для разделения нефти и воды (ВНР), происходящей под действием силы тяжести.

Верхний датчик состава 5, расположенный над пакером, служит для контроля состава фиксируемого объема, ограниченного внутренним диаметром эксплуатационной колонны и двумя горизонтальными плоскостями В и1 Г, расположенными друг относительно друга на расстоянии, равном длине измерительной базы датчика состава 5. Сквозной канал 6 предназначен для пропуска воды, вытесненной нефтью из контролируемого нижнего объема, а также воды, поступающей из нижних отдающих интервалов, расположенных ниже нижнего фиксируемого объема, расположенного между плоскостями А и Б, в скважинное пространство, расположенное выше верхнего фиксируемого объема, расположенного между плоскостями В и Г.

Расположение выходных окон 8 исключает попадание прошедшей через канал 6, воды из нижних отдающих интервалов и вытесненной воды из камеры под пакером в контролируемый верхний объем.

Устройство работает следующим образом. При сложенном пакере 2 его на геофизическом кабеле 9 опускают в скважину, в интервал, где предполагают проводить исследование, открывают пакер, который перекрывает зазор между стенкой скважины и корпусом устройства. На капли нефти, находящиеся в воде, действует подъемная сила, поэтому, они, минуя входные окна 7 сквозного канала 6, накапливаются под раскрытым пакером 2 в своеобразной камере для

сегрегации нефти и воды. При заполнении нефтью этого фиксируемого объема под пакером образуется ВНР, который по мере заполнения этого объема перемещается вниз; вода же, вытесняемая нефтью из этого объема, и вода, поступающая из нижних интервалов по сквозному каналу 6, через выходные окна 8, отводится выше фиксируемого объема над пакером, распо- 0 ложенным между плоскостями В и Г.

Заполнение камеры нефтью можно определить по прекращению изменения выходного сигнала нижнего датчика состава 4 и выходу его показаний на уровень, соответ- 5 ствующий полному заполнению нефтью, что может быть легко определено экспериментально на стенде. Начало и конец заполнения фиксируют во времени.

Расход нефти из нижних интервалов оп- 0 ределяют, например по известному способу, зная объем камеры под пакером и время ее заполнения.

Одновременно с накоплением нефти в фиксированном объеме под пакером ведут 5 контроль состава скважинного флюида в фиксированном объеме над пакером в течение всего времени накопления путем записи выходного сигнала с датчика 5. Если в течение времени накопления под пакером 0 не происходило изменение состава над пакером, вследствие непроникновения накопленной нефти в надпакерное пространство, и уровень выходного сигнала оставался постоянным во времени, соответствующим по- 5 казаниям в чистой воде или показаниям, соответствующим смеси воды и нефти, что может иметь место в случае попадания на участке фиксируемого объема над пакером интервалов притока нефти из перфорацион- 0 ных отверстий или разрывов колонны, то в этом случае измерение нефти можно считать точным и достоверным и качество паке- ровки хорошим (Rn 1).

Если в течение времени накопления 5 нефти под пакером происходило изменение состава в фиксированном объеме над пакером вследствие просачивания по стенкам колонны из-за некачественной пакеровки накапливающейся нефти из-под пакера в 0 скважинное фиксируемое пространство над пакером, и уровень выходного сигнала изменялся во времени, так как менялся состав в фиксированном объеме над пакером, то в этом случае измерение нефти можно читать 5 неточным и недостоверным в связи с некачественной пакеровкой (Rn 1).

Введение в устройство датчиков состава объемного типа, перекрывающих все поперечное сечение эксплуатационной колонны, позволит более точно определять

обт ем камеры под пакером (датчик 4) с учетом введения поправок на исключение местных приточных зон в случае попадания в нижний контролируемый обьем перфорационных отверстий, из которых происходит приток флюида Величины поправок могут быть определены путем имитационных экспериментальных модельных работ

Введение датчика объемного типа над пакером (5) позволит в любом случае зарегистрировать проникновение в верхний контролируемый обьем нефти через пакер даже в случае просачивания ее по внутренней стенке эксплуатационной колонны, что невозможно сделать датчиком локального типа, расположенным в корпусе скважично- го прибора.

Использование устройства позволит повысить точность и достоверность производимых измерений расхода нефти в низко- дебитных нефтяных скважинах, что позволит эффективно проводить интенсификацию добычи и увеличить объем добываемой нефти в первую очередь за счет вовлечения низкодебитных интервалов Эта информация необходима для привлечения к обоснованному и достоверному подсчету запасов нефти в низкодебитных коллекторах, что в настоящее время является актуальным.

Формула изобретения Устройство для измерения расхода нефти в низкодебитных нефтяных скважинах с застойной водой, содержащее корпус с каналом и входными и выходными окнами, пакер с управляемым приводом, датчик кон- троля состава фиксированного объема, размещенный под пакером, отличаю щее- с я тем, что, с целью повышения точности и достоверности определения расхода нефти, оно снабжено дополнительным датчиком контроля состава, который установлен над пакером. при этом входные окна размещены ниже подпакерного датчика, а выходные - выше надпакерного датчика

Использование: геофизические приборы для измерения расхода нефти в низкоде- битных скважинах с застойной водой. Сущность изобретения: устройство содержит корпус 1, пакер 2 с приводом 3, два датчика состава 4 и 5, сквозной канал 6, входные и выходные окна 8. При этом, датчики состава 4 и 5 расположены выше и ниже пакера, а окна, сообщающие скважин- ные пространства через сквозной канал, расположены в корпусе ниже и выше сква- жинных объемов, контролируемых датчиками составов.1 ил.