Способ определения дебитов нефтяных скважин

 

Изобретение относится к нефтедобывающей пром-сти. Цель - повышение точности определения дебитов нефтяных скважино В выходных линиях скважин измеряют параметры потоков Расход продукции определяют в выкидных линиях скважин за интервал времени усреднения заданной длительности заданное число раз и определяют их с учетом дебитов скважин. Та тот же интервал времени усреднения в то же заданное число раз определяют расход продукции в общем трубопроводе Дебиты скважин определяют из системы уравнений. При использовании данного способа осуществляется непрерывный контроль за отклонениями определенных значений коэффициентов линейных зависимостей от их действительных значений и перераспределения их при превышении величиной отклонения заданного значения. 1 ил„ 8

„„5U„„1629519

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (S1)S Е 21 В 47/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

М А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4373141/03 (22) 01.02.88 (46) 23.02.91. Бюп. Р- 7 (71) Научно-производственное объединение "Нефтеавтоматика" (72) Н.И.Сибагатуллин, Ю.И.Зозуля, С.И.Братцев и В.П.Шадрин (53) 622. 241(088.8) (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕБИТОВ НЕФТЯНЫХ СКВАЖИН (57) Изобретение относится к нефтедобывающей пром-сти. Цель — повышение точности определения дебитов нефтяных скважин. В выходных линиях скважин измеряют параметры потоков. Расход продукции определяют в выкидных

Изобретение относится к нефтедобывающей отрасли, в частности к области измерения дебита и контроля подачи нефтяных скважин в системах автоматического контроля и управления.

Целью изобретения является повышение точности определения дебитов нефтяных скважин.

На чертеже дано устройство, реализующее способ, включающий в качестве средств измерения параметров, характеризующих потоки в выкидных линиях скважин, преобразователи давления, устанавливаемые в начале и в конце выкидных линий скважин, где

Р», i-=1,2,..., n — давление в начале вйкидной линии i-й скважины; P давление на концах выкидных линий скважин, q;, i=1,2,..., n — расход линиях скважин за интервал времени усреднения заданной длительности заданное число раз и определяют их с учетом дебитов скважин. 3a тот же интервал времени усреднения в то же заданное число раз определяют расход продукции в общем трубопроводе. Дебиты скважин определяют из системы уравнений. При использовании данного способа осуществляется непрерывный контроль за отклонениями опреде-. ленных значений коэффициентов линейных зависимостей от их действительных значений и перераспределения их при превышении величиной отклонения заданного значения. 1 ил. жидкости в выкидной линии i-й скважины; q0 — расход потока жидкости в общем трубопроводе; q < - расход газа.

Устройство содержит вьпсидные линии

1 скважин, обратные клапаны 2, общий трубопровод .3, преобразователь 4 давления, гидроциклонный сепаратор 5, эталонный расходомер 6 жидкости, микропроцессорное вычислительное устройство 7, блок 8 ввода; вычислитель-,, ный блок 9, блок 10 памяти, блок 11 вывода, устройство 12 отображения, и устройство 13 передачи данных.

Величинами, оцениваемыми по измеряемым значениям параметров, харак- теризующих потоки в выкидных линиях,, являются степенные функции от величии перепадов давления в вьпсидных линиях скважин.

1629519

Зависимость между величиной q расхода жидкости в выкидной линий

i-й скважины и степенными функциями перепада давления hP; в выкидной ли5 нии этой. скважины с достаточной точностью может быть представлена в ви.де:

q ==А АР +А (АР +АЗ, (()

i(21 i 3) Р

10 где А,,А <, и А, — коэффициенты линейности зависимости между величиной расхода потока жидкости в выкидной линии

i-й скважины и параметрами Р и Г Р, оцениваемыми ! по измеряемым значениям давления в начале (PI ) и конце (Р ) д и л -й с-.:важины с учетом ограничения при Р; -Р) ). 0; при Р -Р О, Р Р о

0 (2) 50 вводимого наличием обратно- 25 го клапана 2 на выкидной линии i-й скважины.

Устройство работает следующим образом.

Потоки газожидкостной смеси от каждой скважины объединяются в общем трубопроводе 3 и поступают в гидроциклонный сепаратор 5, где газ отделяется от жидкости. Расход жидкости в линии отвода жидкости из сепара35 тора замеряется при помощи расходомера 6 жидкости, установленного на линии отвода жидкости иэ сепаратора 5.

После запуска в работу вычислительное устройство 7 согласно программе, 40 хранящейся в блоке 10 памяти, производит дискретные отсчеты значений, давлений Р ° (i=1,2;...,n) в начале

1 выкидной линии i-й скважины и Р в общем трубопроводе 3 (т.е. в концах 4 выкидных линий скважин) путем опроса показаний преобразователей 4 давления и расходомера 6 с заданным шагом дискретизации, определяет дискретные значения величин перепадов давления

AP ° с учетом ограничения (2) и корнеквадратичных функций « ЙР,, последовательно, через интервалы времени заданной длительности (й, определяет ряд средних за эти интервалы времени значений (ЬР, ) и ((ХР;)> j=1,2,..., 55

N, величин АР и ДР;, i=1, 2...,, N, ! и ряд средних значений qp 1=1, 2, . .,N расхода жидкости q„a общей линии, а также составляет и решает систему линейных уравнений: и ) (А, (АР ) +А (Ql!P, ))+AIIJ=q или и =4

;,А;„X;Д.=q (3) ,«1 к, (к <к) а) Р где )=1,2...,,N, и определяет неизвестные значения коэффициентов A,, А, и А>1, i=1,2, и, Число уравнений (N) в системе (3) задается с учетом необходимой точности .определения значений коэффициентов.

В системе (3) п ; количество скважин; m — количество величин, оцениваемых по измеряемым значениям параметров, характеризующих поток в выкидной линии скважины; А, (А в коэффициент линейной зависимости между расходом потока i-й скважины и k-.é величиной (К=1,2, ...,m) оцениваемой по измеряемым значениям параметров, характеризующих поток i-й скважины, j — порядковый номер уравнения в системе, соответствующий порядковому номеру интервала времени усреднения (j=1, 2, ° °,N); Н вЂ” число уравнений в системе, задаваемое в зависимости от требуемой точности опрецеления значений коэффициентов А )(, Х, p — к-я величина, оцениваемая по измеряемым значениям параметров, характеризующих поток в выкндной линии i-й скважины, усредненная за 1-й интервал времени усреднения; ао - среднее, за

j-й интервал времени усреднения, значение расхода продукции в общем трубопроводе за j-й интервал времени усреднения при заданном числе измерения.

Определенные значения коэффициентов запоминаются в блоке 10 памяти.

Вычислительное устройство 7 последовательно по истечении каждого интервала времени длительности tt(t проверяет выполнение условия:

A (KjII„(()P; )+Аи, ((АР, )+АР )— (=1

) г< = (4) где — заданная величина, определяемая необходимой точностью определения дебитов.

При выполнении условия (ч) вычислительное устройство 7 определяет

16295 средние значения (ЬР )» и ЦТР)к геличин ЕР и - АР, за интервал времени заданной длительности T. и определяет величину дебита q . каждой i-й скважи5 ны из выражения

=А, (АР; ) +А, (1ЬР, ) +А,, (5) или

-К А к i =q; к= — Мгде Х .„-,k-я величина, оцениваемая по измеряемым значениям параметров, характеризующих поток в.выкидной линии i-й скважины, усредненная за заданное число интервалов времени усреднения.

Определенные значения q ° (i=I, )(- 20

2,...,и) отображаются устройством 12 отображения и передаются на верхний уровень контроля и управления при помощи устройства 13 передачи данных.

При невыполнении условия (4) вычислительное устройство 7 повторяот процедуру определения коэффициентов А«, A, è А,, i=1,2,...,è, путем составления и решения системы уравнений (3). 30

Дебит скважины определяется, как о средняя за интервал времени заданной длительности Т величина расхода потока продукции в выкидной линии сква— жины.

Игновенные значения расхода потока продукции в выкидной линии скважины, а следовательно, и мгновенные зна» чения измеряемых параметров, характеризующих этот поток, являются слу- 40 чайными величинами, обладающими свойством стационарности и имеющими относительно большие (достигающие 100Х и более) отклонения от величины дебита..

Среднее значение величины расхода 4 потока продукции в выкидной линии скважины за интервал времени $t,äëèтельность которого существенно меньше заданной длительности Т определения дебита, также является случайной величиной с относительно большим .диапазоном отклонения от величины дебита. Следовательно, если при сопоставлении предлагаемой системы уравнений длительности интервалов усреднений приняты равными Д (b,t (Т),, то уравнения в предлагаемой системе оказываются составленными при значениях средних (sa интервалы времени

19

gt) расходов потоков продукции в выкидных линиях скважин, существенно различающихся для разных значений

j (1=1,2,...,И).

Следовательно предлагаемая система содержит линейно независимые уравнения, что обеспечивает достаточную точность определения величин коэффициентов А, (Поскольку место установки эталонного устройства измерения расхода потока в общем трубопроводе на практике отдалено от мест установки устройств измерения параметров, характеризующих потоки в выкидных линиях скважин, на некоторое конечное расстояние, то изменение величин расходов потОков в выкгдных линиях скважин, а следовательно, и параметров, характеризующих эти потоки, вызывают соответствующие изменения величин расхода потока продукции в общем трубопроводе скважин, измеряемого эталонным измерительным устройством с некоторым запаздыванием во времени. Влияние запаздывания на точность определения величин коэффициентов может быть минимизировано в достаточной степени использованием. операции ус-. реднения за интервалы времени длительности (6й (Т) оцениваемых величин, необходимых для составления предлагаемой системы уравнений.

Повышение точности в предлагаемом способе в отличие от известного достигается за счет практически непрерывного контроля за отклонениями определенных значений коэффициентов линейных зависимостей от их действительных значений и переопределения их при превышении величиной отклонения заданного значения.

Формула изобретения

Способ определен я дебитов нефтяных скважин, включающий измерение параметров потоков в выкидных линиях скважин, определение расхода продукции в выкидных линиях скважин за интервал времени усреднения заданной длительности заданное число раз и определение с их учетом дебитов сква-; жин, отличающийся тем, что, с целью повышения точности оп ределения, за тот же интервал времени усреднения и то же заданное число раз определяют расход продукции

1ф2ф0 0 где п

А - Мх, Составитель И.Юльметьев

Редактор И,Дербак Техред Л.СердокОВа Корректор Л.Патай

Заказ 420 Тираж 363 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при. ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина, 101

7 1629519 в общем трубопроводе, а дебиты скважин определяют из системы уравнений

Й 6ъ А;1, Х;„.=q, К б

Й вЂ” Ф

А1к Х к=Ч„

К1

3 количество скважин; количество величин, оценива- 1g емых по измеренным значениям параметров, характеризующих поток в выкидной линии скважины: коэффициент линейной зави- 15 симости между расходом потока продукции i-й скважины и k-й величиной, оцениваемой по измеряемьм значениям параметров потока i-й сква« жины;

k-я величина, оцениваемая по измеряемым значениям параметров, характеризующих поток в выкидной линии i-й 25 скважины, усредненная за

j-й интервал времени усреднения; .,N - порядковый номер уравнения в системе, соответствующий порядковому номеру интервала времени усреднения; число уравнений в системе, задаваемое в зависимости от требуемой точности определения значений коэффициентов линейных зависимостей;

- расход продукции в общем трубопроводе за j-й интервал времени усреднения при заданном числе измерения;

k-я величина, оцениваемая по измеряемым значениям параметров потока в выкидной линии х-й скважины, усредненная за заданное число интервалов времени усреднения; дебит i-й скважины.