Способ измерения дебита жидкости нефтяных скважин на групповых замерных установках Советский патент 1982 года по МПК E21B47/10 

(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕБИТА НЕФТЯНЫХ СКВАЖИН НА ГРУППОВЫХ ЗАМЕРНЫХ Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, и в частности к области измерения дебита жид кости нефтяных скважин в системах сбора, транспорта, подготовки и сдачи нефти и попутного газа. Известен способ изменения дебита жидкости нефтяных скважин на групповых замерных установках путем измерения и суммирования дискретных порций жидкости до достижения любой из двух уставок, одна из которых определяется числом порций, соответствую щим максимальному дебиту из контроли руемой группы скважин, а другая временемизмерения, соответствующим мини мальному дебиту из данной группы скважин . Недостатком указанного способа яв ляется то, что эксплуатационные сква жины, имеющие промежуточные значения дебитов между максимальными минимальным, будут находиться на измерении время, не обеспечивающее получение УСТАНОВКАХ необходимого и достаточно для измерения среднесуточного значения дебита с заданной относительной погрешностью объема измерительной информации. Кроме того, определение и корректировка уставок связаны с определенными затратами. Известен также способ, основанный на измерении и суммировании дискретных порций жидкости до достижения уставки предела времени, определяемой путем измерения среднего значения времени между порциями жидкости, соответствующего его допустимому среднеквадратичному отклонению . Однако, согласно известному способу, при измерении дебита жидкости не учитывается то обстоятельство, что объем порции жидкости является случайной величиной. Кроме того, уставку предела времени определяют по среднему значению времени между порциями жидкости, а время между порциями жидкости включает в себя 390 время накопления порций и время ее слиаа. Мгновенное знамение дебита жидкости более точно характеризуется отношением объема накопиешейся порции ко времени ее накопления.Причем время накопления также является случайной величиной. Следовательно, дебит жидкости определяется как временем накопления порции жидкости, так и ее объемом. Таким образом, не учитывается случайный характер объема порции жидкости, что снижает точность измерения дебита жидкости скважины, Цель изобретения - повышение точнести измерения дебита жидкости нефтяных скважин. Цель достигается тем, что уставку предела времени определяют путем изм рения среднего значения отношения ма порции жидкости ко времени ее накопления, соответствующего его допус тимому среднеквадратичному отклонени Сущность способа заключается в сл ду кхцем. Мгновенное значение дебитс; жидкости QCn на п-ом шаге измерительного процес са определяется отношением объема нако пившейся за г.-ый ,шаг дискретной порции жидкости ко времени t п ее накопления, т.е. Н, Следовательно, для измерения сред него значения дебита m rpi с заданной томностью необходимо осуществлят измерение среднего значения отношени с такой же точностью. Точность измерения дебита оценивается относительной погрешностью ( СР , которая должна быть не выше допустимой Sqon. т-е.: VnJ .Scjon(О Относительная погрешность п из мерения среднего значения дебита опр деляется выражением а.гп1 -(r a-tWiMVvx)% , у - aMJopi r ,. где mjj - математическое ожидание дебита жидкости; оценка математического ожидания дебита жидкости на п-ом шаге; G(iLn оценка среднеквадратичного отклонения дебита жидкости на п-ом.шаге; квантиль нормального распределения при заданной доверительной вероятности ot ; М{.} D(.jсимволы математического ожидания и дисперсии соответственно. Таким образом, измерение среднего начения дебита с заданной очностью необходимо осуществлять до остижения уставки предела времени, оторая определяется путем измерения реднего значения М ( отношения объема порции жидкости ко времени ее накопления, соответствующего его допустимому среднеквадратичному отклонению . Соответствие это определяется через допустимую относительную погрешность (см. соотношения (1) и (2).. На чертеже изображена блок-схема устройства, поясняющая предлагаемый способ. Схема включает датчик потока 1, переключатель скважин 2, преобразователь 3 блок измерения объема порции жидкости 4, блок измерения времени накопления порции жидкости 5i делитель 6, ключ 7, блок текущего усреднения 8, блоки памяти 9 и П, блок текущей дисперсии 10,блок вычисления текущей относительной погрешности 12, блок сравнения 13, блок формирования адреса объекта И, блок задержки 15, блок пересчета 16, блок представления информации 17 и модем 18. Способ измерения заключается в следующем. Датчик 1 через переключатель скважин 2 подключается к скважине. Преобразователь 3 выдает серию измерительных импульсов при сливе каждой порции жидкости, которая подается на вход блока измерения объема порции жидкости 4 и на вход блока измерения времени накопления порции жидкости 5. Блоком измерения объема порции жидкости .измеряют объем каждой порции путем суммирования измерительных импульсов в серии, а блоком измерения времени накопления порции жидкости 5 измеряют время накопления каждой порции путем суммирования временных импульсов, заполняющих интервал времени между сериями измерительных импульсов. Делитель 6 определяет мгновенное значение дебита жидкости путем деления объема I аждой порции жидкости на время ее накопления. Сигнал, соответ -ствующий мгновенному значению дебита Пропускается ключом 7 через его первы I вход,если на втором входе нет запрещающего сигнала. На каждом шаге измерительного про цесса блоки 8 и 10 осуществляют расчет текущих оценок статистических характеристик: блок 8 текущего усред нения рассчитывает текущее среднее значение дебита Ь-П) Сяок 10 текущей дисперсии - оценку текущей дисперсии дебита ( значения статистических характеристик на п-ом шаге запоминают в блоках памяти 9 и 1 соответственно и используют для расчета этих характеристик на (п+1)-ом шаге. Блок вычисления текущей относител ной погрешности 12 осуществляет на каждом шаге расчет текущей относител ной погрешности 8,3 С в соответствии с формулой (2), используя для мШ} При достижении на некотором шаге Пу допустимого значения Ьдаг,теку«цей относительной погрешностью блок сравнения 13 выдает сигнал, идущий на второй вход ключа 7, на блок памяти 9 и на переключатель скважин 2. Ключ 7 прекращает пропуск сигналов, соответствующих мгновенным значениям дебита, идущих на блок текущего усреднения 8, Хранящиеся в блоке памяти 9 текущее среднее значение дебита пересчитывается блоком пересчета 1б в среднесуточное значение дебита жидкости скважины. Информация с.блока формирования адреса объекта k (номер групповой замерной установки и номер скважины) и с блока пересчета 16 (среднесуточное значение дебита жидкости скважины)поступает на блок представления информации 17, а также в модем 18 для передачи в вычислительный центр для обработки. Переключатель скаажин 2 подключает на замер очеред ную скважину. Блок формирования адреса объекта формирует адрес подключенной скважины и вырабатывает сигнал, идущий на блок 15 задержки. Этот сигнал через определенное время, необходимое для исключения влияния переходного процесса, связанного с переключением скважины, подается на третий вход ключа 7, который открывается для пропуска сигналов через его вход. Процесс измерения дебита жидкости, вновь подключенной скважины, аналогичен вышеописанному. Ожидаемь1й экономический эффект использования заявляемого способа на одном из цехов добычи нефти и газа составляет ориентировочно 150,0 тыс. руб. в год. Основным источником экономической эффективности при внедрении данного способа является более точ- . ное планирование добычи нефти. Формула изобретения Способ измерения дебита жидкости нефтяных скважин на групповых замерных установках путем измерения и суммирования дискретных порций жидкости до достижения уставки предела времени, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, уставку предела времени определяют путем измерения среднего значения отношения объема порции жидкости ко времени ее накопления, соответствующего его допустимому среднеквадратичному отклонению. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР , кл. Е 21 В 47/20, 197. 2.Авторское свидетельство СССР 602673. кл. Е 21 В , 1970.