Устройство для измерения производительности нефтяной скважины

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности Устройство для измерения производительности нефтяной скважины содержит двухфазный сепаратор 1, в котором газожидкостная смесь попадает в каплеуловитель 4, из которого отделенная жидкость по трубопроводу 5 поступает в нижнюю жидкостную камеру 6 сепаратора . Газ через зазор, который регулируется с помощью дополнительной

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Е 21 В 47/10

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

00 О

4 ()

С)

1 (21) 4613401/03 (22) 08.02.89 (46) 07.07.93. Бюл, N 25 (31) 1145/88 (32) 10.03.88 (33) HU. (71) Ведьимювекет Эпите еш Сереле Валлалат(Н0) . (72) Кальман Пинтер (HU) (56) Автоматйзация, приборы контроля и регулирования производственных процессов в нефтяной и нефтехимической промышленности. Кн..3. M.: Гостоптехиздат, 1963. с, 247-255.

„„!Ы „, 1827006 А3 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИСТИ НЕФТЯНОЙ СКВАЖИНЫ (57) Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, Устройство для измерения производительности нефтяной скважины содержит двухфазный сепаратор 1, в котором газожидкостная смесь попадает в каплеуловитель 4, из которого отделенная жидкость по трубопроводу 5 поступает в нижнюю жидкостную камеру 6 сепаратора. Газ через зазор, который регулируется с помощью дополнительной слонки 7 обьеди1827006

15

30

40 ненного регулятора уровня жидкости и давления, проходит в выходной штуцер 8 для газа, откуда через регулятор 9 давления газа, дебитометр 10 газа и обратный клапан

11 поступает в смеситель 12. В газовую магистраль встроен датчик температуры 13.

Выделенная из газожидкостной смеси жидкость собирается в нижней камере 6 сепаратора 1. Оттуда через зазор, который регулируется с помощью основной регулирующей давление заслонки 14 объединенного регулятора уровня жидкости, Изобретение относится к устройствам . для непрерывного измерения производительности нефтяной скважины по жидкости и газу, Цель изобретения — повышение надежности и точности работы за счет объединения регулятора давления газа и-регулятора уровня жидкости.

На фиг. 1 приведено устройство с влагомером с расположенными в двухфазном сепараторе регуляторами уровня жидкости и давления газа, основной и дополнительной регулирующими давление заслонкой; на фиг, 2 — устройство без влагомера с расположенными в двухфазном сепараторе регуляторами уровня жидкости и давления газа, основной и дополнительной регулирующи - и давление с заслонками; на фиг, 3 — устройство с влагомером и с расположенными вне двухфазного сепаратора регуляторами уровня жидкости и давления газа и основ.ной и дополнительной регулирующими давление заслонками; на фиг, 4 — устройство без влагомера и с -расположенными вне двухфазного сепаратора регуляторами 2 уровня жидкости и давления газа и основной и дополнительной регулирующими давление заслонками.

Устройство содержит двухфазный сепаратор 1, в который подается через запорную арматуру 2 и входной штуцер 3 поступающая из скважины газожидкостная смесь, Внутри двухфазного сепаратора 1 газожидкостная смесь поступает в каплеуловитель, 4 с завихрением. Затем отделенная жидкость по трубопроводу 5 поступает в нижнюю жидкостную камеру 6 двухфазного сепаратора 1, а газ через зазор, регулируемый дополнительной регулирующей давле- ние заслонкой 7, проходит в первый выходной штуцер 8, откуда через регулятор

9 давления газа, дебитометр 10 газа и обратдебитометр tá дебита жидкости жидкость идет через влагомер 17 и через обратный клапан 18 попадает в смеситель 12, В смесителе 12 жидкость и газ снова перемешиваются, после чего смесь поступает в коллектор, Основная 14 и дополнительная 7 регулирующие давление заслонки объединенного регулятора уровня жидкости и давпения соединены принудительной связью с расположенным в сепараторе 1 поплавком

20 и движутся вместе с ним. 2 з,п, ф-лы, 4 ил. ный клапан 11, поступает в смеситель 12. В газовую магистраль встроен датчик 13 температуры газа, Жидкость из нижней жидкостной камеры 6 через зазор, регулируемый основной регулирующей давление заслонкой 14, через второй выходной штуцер 15 поступает в дебитометр 16 жидкости, из которого жидкость через влагомер 17 и обратный клапан 18 попадает в смеситель 12, в котором жидкость и газ снова перемешиваются и поступают через запорную арматуру

19 в коллектор. Основная и дополнительные регулирующие давление заслонки 14 и 7 соединены принудительной связью с размещенным в двухфазном сепараторе поплавком 20 и движутся вместе с ним, В устройство входит блок 21 управления — микропроцессорный компьютер, который управляющей связью соединен с дебитометром 10 газа, дебитометром 16 жидкости, влагомером. 17, датчиком 13 температуры газа, а также запорной арматурой 2 и 19.

В устройстве объединенные регуляторы уровня жидкости и давления газа могут быть расположены вне двухфазного сепаратора

1. В этом случае поплавок 20 располагается в резервуаре 22, который сверху соединен с грубопроводом, идущим от дебитометра 10 газа, а снизу — с трубопроводом, идущим от дебитометра 16 жидкости, В резервуаре 22 аналогично расположены основная 14 и дополнительная 7 регулирующие давление заслонки, которые соединены с поплавком 20 принудительной связью и перемещаются вместе с ним, Дополнительная регулирующая давление заслонка 7 соединена с верхним выходным патрубком резервуара 22, а основная регулирующая давление заслонка

14 с нижним выходным патрубком резервуара 22. Верхний выходной пэтрубок через газовую магистраль, а нижний выходной

182700о патрубок через жидкостную магистраль связаны с коллектором.

Устройство также может быть выполнено из влагомера 17. В этом случае жидкость от дебитометра 16 жидкости поступает в смеситель 12 или резервуар 22, Устройство работает следующим образом, Непрерывный отвод жидкого и газового компонентов газожидкостной смеси обеспечивается с помощью основной и дополнительной регулирующих давление заслонок

14 и 7, расположенных в двухфазном сепараторе 1 или в резервуаре 22 и механически связанных с поплавком 20. Если уровень жидкости повышается, то вместе с ним поднимается поплавок 20, который поднимает основную регулирующую давление заслонку 14, в результате чего выходное сечение для жидкости увеличивается. Одновременно сужается (дросселируется) выходное сечение для газа, регулируемое дополнительной регулирующей давление заслонкой 7, в результате чего повышается давление в газовой камере двухфазного сепаратора (фиг. 1 и 2). Результатом такой функции основной 14 и дополнительной 7 регулирующих давление заслонок является возросший поток жидкости через выходной патрубок 15 из двухфазного сепаратора 1, Если уровень жидкости в двухфазном сепараторе 1 снижается, то поплавок 20 смещается вниз, в результате чего дополнительная регулирующая давление заслонка 7 открывает выходное сечение для газа, в то время как основная регулирующая давление заслонка 14 дросселирует выходное сечение для жидкости, В результате возникает новое состояние равновесия, что означает саморегулирование транспортной системы. При прекращении эксплуатации нефтяной скважины обратные клапаны 11 и

18 препятствуют обратному потоку из коллектора. При начале эксплуатации устройство включается автоматически без какого-либо внешнего вмешательства, Если в блок управления 21 (компьютер) заложена соответствующая программа, то предлагаемое устройство, предназначенное для измерения производительности нефтяной скважины, пригодно для регулирования и измерения периодической добычи нефти, Самым простым решением является регулирование, осуществляемое в соответствии с заданной временной программой. В этом случае компьютерный блок управления 21 включает насос системы или отключает его по определенной временной программе. При гаэлифтном способе добычи он открывает или закрывает клапан газо10

ЗО

35 провода и управляет узлами системы, участвующими в добыче. При таком управлении целесообразно запорную арматуоу выполнить дистанционно управляемой, Другая возможность управления периодической добычей нефти заключается в том, . что, например, при достижении заданного значения производительности (минимальное значение) компьютерный блок управления 21 прекращает добычу и снова включает ее только через определенный промежуток времени.

Таким образом устройство наилучшим образом подходит длл опт мизации добычи газлифтным способом. В этом случае не нужно измерение дозируемого в скважину газа, так как измерительный аппарат непрерывно измеряет производительность нефтяной скважины, Устройство, предназначенное для измерения производительности нефтяной скважины, обеспечивает неп рерывность измерений и позволяет обнаруживать неполадки в работе системы. Непрерывное регулирование не требует какой-либо дополнительной энергии как для жидкостной, так и для газовой фазы, Режим регулирования сохраняется также и при отключении тока. После включения тока не требуетсл никакого внешчего вмешательства.

Падение давления внутри устройства сравнительно невелико и всегда соответствует производительности в данное время, Работа устройства не требует обслуживания проста и не требует больших средств на реализацию. Благодаря непрерывности иэ40 методу периодических измерений

Формула изобретения

1. Устройство для измерения производительности нефтяной скважины, содержащее двухфазный сепаратср с в:,:,дным и первым и вторым выходными штуцерами, влагомер, соединенный с первым выходным штуцером дебитометр газа, соединенный с вторым выходным штуцером и влагомером дебито ;--:р жидкости, регулятор давления газа, регулятоо уровня жидкости в виде размещенных внутри сепаратора поплавка с рычагом и основной регулирующей давление заслонкой, установленной на втором выходном штуцере с возможностью взаимодействия с поплавком, о т л и ч à ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и точности работы путем обьединения регулятора давления газа и регулятора уровня жидкости. оно снабжено дополнительной регулирующей давление заслонкой, раэме45

55 и постоянного контроля. Его конструкцил

1827006 щенной в сепараторе и подключенной к первому выходному втуцеру с возможностью взаимодействия с поплавком и основной регулирующей давление заслонкой, -.2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что оно снабжено резервуаром, в котором установлены регулятор уровня жидкости. регулятор давления гэза, основная и дополнительная регулирующая давле. ние заслонки.

3. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е5 с я тем; что оно снабжено двумя трубопроводами, связанными с выходными штуцерами сепаратора.

1827006

Составитель Ю.Лупичева

Техред М.Моргентал Корректор Л.Пилипенко

Редактор 3.Ходакова

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

Заказ 2331 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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