Устройство для измерения дебита нефтяных скважин

Полезная модель относится к нефтепромысловому оборудованию объектов нефтедобычи и предназначена для автоматического измерения дебита жидкости при совместном сборе нефти и газа, контроля за работой скважины по наличию подачи жидкости, а также для блокировки скважин при возникновении аварийных ситуаций. Устройство для измерения дебита нефтяных скважин, включающее замерно-переключающий блок, который содержит устройство для переключения скважин, замерной гидроциклонный сепаратор с системой регулирования уровня, счетчики жидкости и газа, соединительные трубопроводы и запорную арматуру, а выбор подключения каждой скважины, к коллектору общей системы сбора или на замер дебита, производится через трехходовой кран, управляемый по программе системы телемеханики.

Полезная модель относится к нефтепромысловому оборудованию объектов нефтедобычи и предназначена для автоматического измерения дебита жидкости при совместном сборе нефти и контроль за работой скважины по наличию подачи жидкости, а также для блокировки скважин при возникновении аварийных ситуаций.

Известно устройство для определения расходных параметров продукции нефтяных скважин (одиночных и групповых) - бессепарационные и сепарационные измерительные устройства. Сепарационные устройства для измерения покомпонентного расхода (нефть + газ + вода) являются самыми распространенными в мире, и реализуются они по классическим схемам трехфазных или двухфазных измерителей дебита нефтяных скважин.

Установки с горизонтальным газосепаратором, подобные описанной выше, применяются повсеместно на нефтяных месторождениях Российской Федерации. Опыт эксплуатации, позволил выявить недостатки установок с горизонтальным газосепаратором [1] (Авторское свидетельство СССР 956757, кл. Е21В 43/00), основными из которых являются:

- невозможность точной настройки механического (поплавкового) регулятора уровня, управляющего заслонкой на газовой линии, при измерении расхода продукции скважин с различными газовыми факторами, в результате чего повышается погрешность измерения.

- при больших дебитах и газовых факторах создается высокое динамическое избыточное давление в сепараторе, в результате чего процесс вытеснения происходит скачкообразно, что не соответствует условиям тарировки счетчика-расходомера и соответственно повышает погрешность измерения и увеличивает вероятность выхода его из строя;

- при измерении дебита малодебитных скважин с низкими газовыми факторами режим работы установок меняется и переходит из импульсного в плавный режим, в результате чего накопление избыточного давления в сепараторе становится настолько малым, что вытеснение жидкости через счетчик идет в темпе, при котором измерения происходят в зоне нечувствительности прибора.

Наиболее близким по технической сущности и назначению к предлагаемой полезной модели прототипом является блочная автоматизированная замерная установка (полезная модель по свидетельству (РФ 9478, МПК⁶ Е21В 47/10, приоритет 17.03.97 г.) [2] состоящая из двух блоков: замерно-переключающего блока и блока управления. Замерно-переключающий блок содержит многоходовой переключатель скважин, гидравлический привод, замерной гидроциклонный сепаратор с системой регулирования уровня, турбинный счетчик, соединительные трубопроводы и запорную арматуру. В блоке управления монтируется блок местной автоматики, блок питания и электрические нагреватели.

Продукция скважин по выкидным линиям проходит обратный клапан, задвижку и поступает с помощью роторного механизма в многоходовой переключатель скважин, при помощи которого осуществляется поочередное подключение одной из скважин на замер. Продукция остальных скважин направляется в сборный коллектор. Продукция со скважины, подключенной на замер, поступает в гидроциклонный двухъемкостной сепаратор. В верхней емкости газ отделяется от нефти. Дегазированная нефть с пластовой водой сливается из верхней емкости в нижнюю и накапливается в ней. По мере повышения уровня в нижней емкости, поплавок регулятора уровня поднимается и по достижении верхнего заданного уровня воздействует на кран (газовая заслонка), установленный на газовой линии из верхней емкости, который при этом закрывается. После этого давление в верхней емкости повышается, и из нижней емкости жидкость начинает вытесняться через турбинный счетчик. При достижении нижнего уровня поплавком кран открывается, давление в сепараторе падает, и начинается новый цикл накопления жидкости в нижней емкости.

Дебит жидкости замеряемых скважин фиксируется электромагнитным счетчиком блока управления, на который поступает сигнал от турбинного счетчика.

Переключение скважин на замер осуществляется периодически блоком местного управления или по программе системы телемеханики.

При повышении или понижении давления в выкидном коллекторе (пробка или порыв) при помощи электроконтактного манометра по системе телемеханики на диспетчерский пункт выдается сигнал аварии.

Недостаток известного устройства; сложность и низкая надежность переключающего устройства скважин, которая снижает информативность измерения дебита.

Цель полезной модели повышение достоверности в определении дебита сырой нефти по результатам измерения на скважине за счет предложенных конструктивных решений.

Сущность полезной модели заключается в том, что известное устройство для измерения дебита нефтяных скважин, включающее замерно-переключающий блок, который содержит переключатель скважин, замерной гидроциклонный сепаратор с системой регулирования уровня, счетчик жидкости и газа, соединительные трубопроводы и запорную арматуру, согласно полезной модели, подключение каждой скважины к коллектору общей системы сбора или на замер дебита производится через трехходовой кран, управляемый по программе системы телемеханики.

На фиг. приведена схема замернно-переключающего блока устройства для измерения дебита нефтяных скважин.

Продукция скважин, по выкидным линиям, проходя через обратный клапан 1 и задвижку 2, поступает через трехходовой кран 3 и задвижку 4 в коллектор сбора 5. При срабатывании трехходового крана 3 продукция этой скважины через замерный отвод 6 поступает в гидроциклонный сепаратор 7, где газ отделяется от жидкости и где происходит раздельный замер дебита счетчиком газа 8 и счетчиком жидкости 9 и далее в коллектор сбора. 5.

Подключение каждой скважины на замер осуществляется блоком управления (на рисунке не показан) в соответствии с заданной программой. Положение трехходового крана 3 для каждой скважины служит сигнализатором периодического контроля подачи скважины и ее дебита. При отсутствии сигнализации срабатывании трехходового крана 3, скважины выставленной на замер выдается аварийный сигнал в системе телемеханики.

Заявляемое устройство предназначено для размещения в автоматизированных стационарных групповых замерных установках (АГЗУ) как вертикального типа, так и горизонтального, но может быть использовано и на транспортном шасси.

Совокупность отличительных признаков полезной модели для измерения дебита группы нефтяных скважин обеспечивает достижение требуемого технического результата и соответствует критериям полезной модели.

Литература:

1. Авторское свидетельство СССР 956757, МПК Е21В 43/00.

2. Полезная модель по свидетельству РФ 9478, МПК Е21В 47/10.

Устройство для измерения дебита нефтяных скважин, включающее замерно-переключающий блок, который содержит переключатель скважин, замерной гидроциклонный сепаратор с системой регулирования уровня, счетчики жидкости и газа, соединительные трубопроводы и запорную арматуру, отличающееся тем, что подключение каждой скважины к коллектору общей системы сбора или на замер дебита производится через трехходовой кран, управляемый по программе системы телемеханики.