Устройство для измерения дебита продукции нефтяных скважин "мера/2дд"
Устройство может быть использовано для оперативного учета дебитов продукции нефтяных и газоконденсатных скважин в системах герметизированного сбора. Задача предлагаемого технического решения - упростить регистрацию касания вспененной жидкостью верхнего датчика указателя гидростатического давления, устранить ошибки измерения дебита и снизить требования к управляющему контроллеру. Это достигается тем, что на расчетной верхней отметке рабочего диапазона измерительной емкости размещен дополнительный вибрационный или гидростатический датчик уровня, способный регистрировать контакт с газожидкостной смесью. 1 н.п. ф-лы, 3 ил.
Полезная модель относится к нефтедобыче, и может быть использована для оперативного учета дебитов продукции нефтяных и газоконденсатных скважин в системах герметизированного сбора.
Известны установки "Мера" [1] для измерения дебита продукции нефтяных скважин по жидкости, нефти, воде и газу гидростатическим способом, которые содержат обвязанные трубопроводной арматурой газовый сепаратор и калиброванную измерительную емкость с датчиками избыточного давления, термометром, таймером, сигнализатором уровня жидкости, находящейся в измерительной емкости, и указателем гидростатического давления этой жидкости, включающим нижний и верхний датчики, а также переключатель потока, соединяющий газовые линии сепаратора и измерительной емкости, коллектор и сливную жидкостную линию измерительной емкости.
Недостаток этого решения - сложность конструкции и высокая цена.
Наиболее близкое техническое решение - установка "МЕРА/2" [2] для измерения дебита продукции нефтяных скважин по жидкости, нефти, воде и газу гидростатическим способом, содержащая обвязанные трубопроводной арматурой газовый сепаратор и калиброванную измерительную емкость с датчиками избыточного давления, термометром, таймером, сигнализатором уровня жидкости, находящейся в измерительной емкости, и указателем гидростатического давления этой жидкости, включающим нижний и верхний датчики, расположенные на расчетных нижней и верхней отметках рабочего диапазона измерительной емкости и расположенные внутри демпферов поверхностного волнения, а также переключатель потока, соединяющий
газовые линии сепаратора и измерительной емкости, коллектор и сливную жидкостную линию измерительной емкости.
Недостаток этого решения - сложность регистрации касания вспененной жидкостью верхнего датчика указателя гидростатического давления, связанные с этим ошибки измерения дебита и повышенные требования к управляющему контроллеру.
Задача предлагаемого технического решения - упростить регистрацию касания вспененной жидкостью верхнего датчика указателя гидростатического давления, устранить ошибки измерения дебита и снизить требования к управляющему контроллеру.
Это достигается тем, что в устройстве для измерения дебита продукции нефтяных скважин по жидкости, нефти, воде и газу гидростатическим способом, содержащим обвязанные трубопроводной арматурой газовый сепаратор и калиброванную измерительную емкость с датчиками избыточного давления, термометром, таймером, сигнализатором уровня жидкости, находящейся в измерительной емкости, и указателем гидростатического давления этой жидкости, включающим нижний и верхний датчики, расположенные на расчетных нижней и верхней отметках рабочего диапазона измерительной емкости и расположенные внутри демпферов поверхностного волнения, а также переключатель потока, соединяющий газовые линии сепаратора и измерительной емкости, коллектор и сливную жидкостную линию измерительной емкости, согласно полезной модели, на расчетной верхней отметке рабочего диапазона измерительной емкости размещен дополнительный датчик уровня, способный регистрировать контакт с газожидкостной смесью, например, вибрационный или гидростатический.
Размещение на расчетной верхней отметке рабочего диапазона измерительной емкости дополнительного датчика уровня, способного регистрировать контакт с газожидкостной смесью, например, вибрационного или гидростатического, позволяет отказаться от необходимости набора
громоздкого массива данных изменения гидростатического давления в зависимости от высоты наполнения измерительной емкости и его сложной математической обработки для выявления момента касания вспененной жидкостью верхнего датчика указателя гидростатического давления и, благодаря этому, упростить регистрацию касания вспененной жидкостью верхнего датчика указателя гидростатического давления и устранить ошибки измерения дебита, снизить требования к управляющему контроллеру (его памяти и быстродействию).
На фиг.1 изображено предложенное устройство в момент касания вспененной жидкостью верхнего датчика указателя гидростатического давления.
На фиг.2 изображено предложенное устройство в период стабилизации.
На фиг.3 изображен график изменения гидростатического давления в зависимости от высоты наполнения измерительной емкости в процессе цикла измерения дебита продукции скважины.
Устройство содержит газовый сепаратор 1, калиброванную измерительную емкость 2, вход из скважины 3, выход в коллектор 4, газопровод 5, переключатель потока 6, предохранительный клапан 7, указатель перепада давлений 8, 9 и 10 - соответственно нижний и верхний датчики указателя перепада давлений, датчик избыточного давления 11, датчик температуры 12, клапан обратный 13, запорная арматура (задвижки) 14, 15 и 16, демпфер поверхностного волнения 17, сливную линию 18, 19 - уровень жидкости после стабилизации показаний указателя гидростатического давления 20 - дополнительный датчик уровня, способный регистрировать контакт с газожидкостной смесью.
А - момент касания вспененной жидкостью верхнего датчика указателя гидростатического давления и дополнительного датчика уровня 20.
В - момент окончания выхода пузырькового газа из жидкости, находящейся между расчетными верхней и нижней отметками рабочего
диапазона измерительной емкости (между нижним и верхним датчиками указателя гидростатического давления).
Устройство работает следующим образом.
Перед началом процедуры замера производят "продувку" системы, при этом переключатель потока 6 обеспечивает свободное истечение продукции скважины через газовый сепаратор 1 и измерительную емкость 2 в коллектор 4.
Переключатель потока 6 ставят в положение "наполнение", которое означает прекращение свободного истечения продукции скважины через измерительную емкость 2 и сливную жидкостную линию 18 в коллектор 4, открытие свободного выхода отсепарированного газа через газопровод 5 в коллектор 4 и начало наполнения измерительной емкости 2 предварительно отсепарированной жидкостью.
После получения сигнала от нижнего датчика указателя перепада давлений 9 начинают отсчет времени наполнения, а после достижения жидкостью расчетного уровня наполнения измерительной емкости 2 и получения сигнала от дополнительного датчика уровня 20 производят замеры избыточного давления, температуры, перепада давлений и, зная время и высоту наполнения рабочего объема калиброванной измерительной емкости 2, а также величину гидростатического давления, производят расчет массового дебита по жидкости. При этом наполнение измерительной емкости 2 не прекращают до тех пор, пока показания указателя перепада давления не стабилизируются. Плотность жидкости вычисляют по формуле:
=P/g H(m/м3)
где: P - гидростатическое давление столба жидкости высотой Н,
(Н - расстояние между нижним 9 и верхним 10 датчиками указателя перепада давлений 8).
g - ускорение свободного падения;
При этом жидкость может заполнить сепаратор и даже выйти в газовую линию.
Зная лабораторные значения плотностей нефти и воды, определяют производительность скважины по нефти и воде.
Затем снова ставят переключатель потока 6 в положение "продувка", при котором газопровод 5 соединен с коллектором 4, а сливная жидкостная линия 18 перекрыта. При этом происходит вытеснение жидкости из измерительной емкости 2, скорость которого определяют по времени получения сигналов от соответственно верхнего и нижнего датчиков указателя перепада давлений 9 и 10. Снова измеряют избыточное давление и температуру.
Зная время вытеснения известного объема жидкости из измерительной емкости 2, значения избыточного давления и температуры, определяют производительность скважины по газу.
Затем цикл повторяют, например, на другой скважине.
Применение предложенного технического решения позволит создать недорогую простую установку для измерения широкого диапазона дебитов скважин по жидкости, нефти, воде и газу, в том числе таких, где присутствует пенистая нефть и высокий газовый фактор, поскольку определение дебита скважинной жидкости при помощи такой установки мало зависит от качества предварительной сепарации.
Устройство для измерения дебита продукции нефтяных скважин по жидкости, нефти, воде и газу гидростатическим способом, содержащее обвязанные трубопроводной арматурой газовый сепаратор и калиброванную измерительную емкость с датчиками избыточного давления, термометром, таймером, сигнализатором уровня жидкости, находящейся в измерительной емкости, и указателем гидростатического давления этой жидкости, включающим нижний и верхний датчики, расположенные на расчетных нижней и верхней отметках рабочего диапазона измерительной емкости и расположенные внутри демпферов поверхностного волнения, а также переключатель потока, соединяющий газовые линии сепаратора и измерительной емкости, коллектор и сливную жидкостную линию измерительной емкости, отличающееся тем, что на расчетной верхней отметке рабочего диапазона измерительной емкости размещен дополнительный датчик уровня, способный регистрировать контакт с газожидкостной смесью, например вибрационный или гидростатический.
