Способ определения объемной доли и физических параметров нефти в пластовой жидкости скважины

 

Изобретение относится к нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей и химической промышленности, в частности к способам контроля содержания нефти в пластовой жидкости скважины в процессе ее эксплуатации, и может быть использовано в других отраслях промышленности, например, при анализе токсичных и взрывоопасных жидкостей. Сущность изобретения: способ определения объемной доли и физических параметров нефти в пластовой жидкости скважины заключается в следующем. Отбирают пробу пластовой жидкости из магистрального трубопровода в мерную емкость, при этом воздействуют на поток жидкости, пропуская ее через жиклер. Одновременно замеряют перепад давления на жиклере, расход жидкости, получают информационный сигнал по расходу жидкости в реальном масштабе времени в виде импульсов, суммируют импульсы, полученные при различных перепад давления, с записью в разные ячейки памяти счетно-решающего устройства в соответствии с сигналом дифференциального манометра, установленного на жиклере. Затем определяют объемную долю нефти, кинематическую вязкость нефти и воды из математических выражений.

Изобретение относится к нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей и химической промышленности, в частности к способам контроля содержания нефти в пластовой жидкости скважины в процессе ее эксплуатации, но может найти применение и в других отраслях промышленности, например, при анализе несмешивающихся жидкостей, особенно при анализе токсичных и взрывоопасных жидкостей.

Известен способ определения состава пластовой жидкости, заключающийся в том, что отбирают пробу из магистрального трубопровода скважины и определяют ее физические показатели, после чего сопоставляют полученные данные и устанавливают нефтенасыщенность пластовой жидкости.

Однако известный способ не отличается оперативностью, точностью и качеством при определении составляющих компонентов пластовой жидкости.

Предлагаемый способ позволяет повысить производительность, точность и качество при определении объемного состава нефти в пластовой жидкости, поступающей из скважины, повысить оперативность и эффективность работы, не нарушая экологию.

Предлагаемый способ характеризуется тем, что при отборе жидкости осуществляют воздействие на поток отбираемой пластовой жидкости, пропуская ее через жиклер в мерную емкость. Одновременно замеряют перепад давления на жиклере, расход жидкости и получают информационный сигнал по расходу жидкости, например, в виде импульсов, суммируют сигналы, полученные при различных перепадах давления нефти на жиклере P_н и воды P_в в реальном масштабе времени t_н и t_в в счетно-решающем устройстве, затем определяют объемную долю нефти в пластовой жидкости q_н и кинематическую вязкость нефти _н и воды _в и далее осуществляют сбрасывание отобранной жидкости в магистральный трубопровод, одновременно осуществляя повторное измерение объемной доли нефти и воды. Способ характеризуется тем, что определяют перепад давления на жиклере P_н, P_в, разделяют информационный сигнал по расходу нефти и воды, фиксируют изменение расхода и перепад давления в реальном масштабе времени, используя при этом выражения где коэффициент трения, v скорость потока, м/с, g удельный вес жидкости, кт/м³, L, d длина и диаметр жиклера, м, Re число Рейнольдса, n вязкость жидкости, Пас.

Объемную долю нефти находят из выражения где N_н количество импульсов, зарегистрированных при прохождении нефти через жиклер и зафиксированных в счетно-решающем устройстве,
N_в количество импульсов, зарегистрированных при прохождении воды через жиклер,
а кинематическая вязкость нефти _н и воды _в определяется выражением

где D постоянная прибора,
t_н, t_в время прохождения нефти и воды через жиклер, с.

Способ осуществляется следующим образом.

Пластовую жидкость отбирают снаружи из магистрального трубопровода скважины путем закачивания ее под пластовым давлением в мерную емкость (гидравлический цилиндр), затем одновременно с началом отбора воздействуют на поток пластовой жидкости, пропуская ее через жиклер, размещенный перед входом в мерную емкость. При этом изменяют структуру потока, создавая перепад давлений на входе и выходе из жиклера, и измеряют расход жидкости при загрузке мерной емкости, то же при разгрузке. При этом получают информационный сигнал с помощью дифференциального манометра по расходу жидкости, далее суммируют с сигналами, полученными при различных перепадах давления нефти P_н и воды P_в и различном времени t_н и t_в прохождения жидкости через жиклер в счетно-решающем устройстве.

Одновременно фиксируют изменение объема посредством датчика, который выдает импульсы, также передаваемые в счетно-решающее устройство.

Изменение объема рассчитывается по формуле
Q = BN,
где N количество импульсов,
B постоянная прибора.

Объемную долю нефти q_н в пластовой жидкости фиксируют по сумме кодирующих сигналов, поступающих от дифференциального манометра в счетно-решающее устройство.

Величина объемного содержания нефти рассчитывается по формуле

где N_н количество импульсов, зарегистрированных при прохождении нефти через жиклер,
N_в количество импульсов, зарегистрированных при прохождении воды через жиклер.

Определяют величину вязкости нефти _н и воды _в по формуле

где D постоянная прибора.

Объемная доля нефти в пластовой жидкости q_н и кинематическая вязкость нефти _н и воды _в определяют повторно при сбрасывании отобранной жидкости в магистральный трубопровод.

Формула изобретения

Способ определения объемной доли и физических параметров нефти в пластовой жидкости скважины, заключающийся в том, что при отборе пробы из магистрального трубопровода скважины измеряют физические показатели состава пластовой жидкости, сопоставляют эти показатели, при этом определение объемной доли и физических параметров осуществляют без разделения компонентов смеси, отличающийся тем, что при отборе пластовой жидкости воздействуют на ее поток, пропуская через жиклер в мерную емкость, одновременно замеряют перепад давления на жиклере, расход жидкости, получают информационный сигнал по расходу жидкости, суммируют сигналы, полученные при различных перепадах даввления и различном времени, в счетно-решающем устройстве, затем определяют объемную долю нефти в пластовой жидкости и кинематическую вязкость нефти и воды, после чего осуществляют сбрасывание отобранной жидкости в магистральный трубопровод, осуществляя повторное измерение объемной доли нефти и кинематической вязкости нефти и воды, при этом объемную долю нефти находят из выражения

где N_н количество импульсов, зарегистрированных при прохождении нефти через жиклер;
N_в количество импульсов, зарегистрированных при прохождении воды через жиклер,
а кинематическую вязкость нефти _н и воды _в находят по формулам


где D постоянная прибора;
t_н и t_в - время прохождения нефти и воды через жиклер, с;
P_н и P_в - перепад давления нефти и воды на жиклере, Па.