Устройство для контроля продукции нефтяных скважин Советский патент 1979 года по МПК G05B23/00 G01F9/00 

(до 14 шт.), требует использования большего количества установок, что гфиводит к большим капиталовложениям и pacxoziaM на организацию эксплуатации, ремонта и проверки. Целью настоящего изобретения является повышение надежности и точности устройства за счет повышения оперативности контроля за состоянием объектов и учета их пpoизвoдитeлv ности при одновременном уменьшении капиталь ных и эксплуатационных затрат. Указанная цель достигается тем,что в устройство введены первый элемент И и элементы И по числу параллельных цепей,блок управления измерекием,блок управления входным потоком информации и блок пер еключения скважин,а на выкидньк манифольдах нефтяных скважин установлены трехходовые клапаны, одни нз выходов которых подключены к одному магистральному трубопроводу, а другие - к другому магистральному трубопроводу, управляющие входы трехходовых клапанов соединены с выходами блоков управления клапанами, связанных с блоком переключения скважин, вход которого соединен с выходом блока управления измерением входы блока управления измерением соединены с выходами блоков сравнения двумя последовательными измерениями, первые входы элементов И по числу параллельных цепей соединены с выходами датчиков количества потока, вторые входы - с выходом блока управления входным потоком информации, другой выход которого подключен к первому входу первого элемента И, подключенного вторым входом к блоку задания времени, выход первого элемен та И соединен через блок длительности цикла измерений с вьиодами вычислительных блоков Схема устройства представлена на чертеже. Устройство предназначено для контроля продукции нефтяных скважин 1, на трубопроводах которых установлены задвижки 2, обратные клапаны 3 и трехходовые клапаны 4, установленные на выкидных манифольдах нефтяных скважин, и блок управления 5 клапанами Каждая скважина 1 подключена к ближайшей от скважины точке, что уменьшает металлоемкость системы, к двум магистральным трубопроводам 6 и 7 равного диаметра. На ко нечных точках ввода трубопроводов 6 и 7 в сборные емкости установлено по одному датчику 8 количества потока. Количество скважин, подключаемых к испытательным (они же магистральные) трубопроводам не ограничено. При равномерной загрузке обоих трубопроводов измерители потока выбираются из условия их работы на участке 60%-ной загрузки от полной рабочей шкалы приборов. Устройство содержит также блок 9 задания времени, элементы И 10 по числу параллельны цепей измерения, предназначенные для коммутации импульсов измерителей потока, блок управления И входным потоком информации, первый элемент И 12, предназначенный для коммутации импульсов времени, блоки ввода 13, предназначенные для приема измерительной информации от датчиков 8, блок 14 длительности цикла измерений, вычислительные блоки 15, блоки памяти 16, коммутаторы 17, блок сравнения 18 двух последовательных измерений, блок управления 19 измерением, блок переключения 20 скважин, цифропечатаюшее устройство 21, блок регистрации 22 интегральных значений. Каждому магистральному трубопроводу соответствует своя цепь измерения, включающая позиции 13 и 15-18. Устройство работает следующим образом. С помощью блоков 13-15 фиксируется начальное состояние устройства контроля, то есть вычисляется установившийся в трубопроводах 6 и 7 расход по формуле: Q k.N.C., где k - коэффициент блока 13; N - показания блока 13; q - цена деления блока 13. Особенностью устройства является то, что процесс измерения производительности отдельной скважины строится на принципе выделения ее сигнала на фоне остальных работающих скважин путем переключения ее на время измерения с одного магистрального трубопровода в другой и фиксации разницы в показаниях измерителей до переключения и после него по обоим трубопроводам. Такая схема измерений не требует преобразования потока для обеспечения лучшей точки на рабочей характеристике измерителя, так как его рабочая точка задается суммой производительностей скважин, подключе.нкых к трубопроводу, и с увеличением их количества статическая устойчивость рабочей точки только возрастает. Переключение же испытуемой скважины из трубопровода 6 в трубопровод 7 или наоборот не выведет прибор за границу линейного участка характеристики. В связи с этим, система не является избирательной к типу измерителя, так как не требует ишрокого диапазона его работы. Учитывая, что скважины обладают производительностью, в связи с чем время реакции системы на произведенные переключения будет разное, в устройстве заложен способ адаптивного измерения производительности, при котором путем многократных обработок кратковременных дискретных измерений определяется .производительность скважины и ее состояние (работает не работает). Начальное состояние устройства определяют несколько раз путем кратковременных измереНИИ, результат фиксируется в блоке памяти 16 и сравнивается с последующим измерением. Если разница между двумя последовательными измерениями не превышает Зб (где б -погрешность измерительного прибора), то состояние потока считается установившимся, и с бло ка сравнения 18 двух последовательных измерений поступает сигнал в блок управления 19 измерением. При этом блок 19 выдает сигнал в- блок переключения 20 скважин, который посредством блоков управления 5 клапанами через соответствующий трехходовой клапан 4 переключает определенную скважнну из трубопровода 6 в трубопровод 7. Одновременно блок управления 11 входным потоком информации выдает разрешающий сигиал на элемен ТЫ И 10 и 12 для подачи измерительных и вр менных импульсов в блоки 13 и 14. Через определенное время испытаний г, которое задается блоком 9 задания времени, поступает запрещающий сигнал на блок управления 11 входным noTQKOM информации и разрешающий на блок 15. Расчитанный по указанной выше формуле результат заносится через коммутатор 17 в блок памяти 16, сравнивается с записанным начальным состоянием системы, ив память записывается разница между зтими двумя состояниями и HoSoe состояние. Затем блоком управления 19 измерением выдается сигна на блок управления 11 входным потоком информации для повторения измерения. Полученный новый результат (ДО и Q) сравнивается с предыдущим, и, если по абсолютному значению разница между вычисленными значениями дебитов скважины превышает 3, то измерение повторяется по описанному алгоритму до получения разницы между двумя последователь ными измерениями менее Зб. При этом дебит скважины определяется как разница между начальным расходом (состоянием) в ,трубопроводе и установившимся после переключения скважины: скв /Онач QycT/-: Таким образом, при заданном критерии качества измерения, система является адаптивной по 0|ТНОшению к времени измерения каждой скважииы, осуществляя индивидуальную продол жительность измерения методом последовательных проб и приближений к заданному критерию качества. Одновременность получения результатов по обоим трубопроводам позволяет брать за конечный результат усредненное значе ние. В этом случае блок управления 19 измерением выдает команду в блок переключения 20 скважин и выводит результат на автоматическое цифропечатающее устройство 21, после чего очередная скважина переключается по опи санной выше схеме. В связи с тем, что производительность скважин различна, время испытаний также будет различным, но в любом случае оптимальным для данной скважины и системы в целом. Поскольку во время испытаний могут быть аварийные отключения скважин, то сигнал на переключение выдается блоком управления 19 по получении удовлетворительного результата по испытуемой скважине по любому трубопроводу. Устройство обладает высокой чувствительностью к измерению потока благодаря получению информации о работе скважины одновременно из двух трубопроводов, что дает возможность контролировать подачу скважин без дополнительных датчиков потока. Устройство позволяет получать результат работы всех сква кин за сутки путем регистрации суммарной производительности на блоках регистрации 22 интегральных значений расхода непосредственно от датчиков, установленных на трубопроводе. Предлагаемое устройство обладает хорошими технико-экономическими показателями за счет понижения металлоемкости всей системы и небольшого набора спецоборудования. Устройство может найти применение там, где по условиям работы нельзя производить измерения непосредственно на объекте, а объекты соединены между собой одним общим трубопроводом. Формула изобретения Устройство для контроля продукции нефтяных скважин, содержащее последовательно установленные на трубопроводах нефтяных скважин задвижки и обратные клапаны, два магистральных трубопровода с датчиками количеств потока, одни выходы которых соединены с блоками регистрации интегральных значений, блоки управления клапанами, две параллельных цепи, последовательно включенных блока ввода, вычислительного блока, блока памяти, коммутатора и блока сравнения двух последовательных измерений, блок задания времени, подключенный к вычислительным блокам, и блок длительности цикла измерений, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и точности устройства, в него введены первый элемент И и элементы И по числу параллельных цепей, блок управления измерением, блок управления входным потоком информации и блок переключения скважин, а на выкидных манифольдах нефтяных скважин установлены трехходовые клапаны, одни из выходов которых подключены к одному магистральному трубопроводу, а другие - к другому магистральному трубопроводу, управляю