RU2220282C1 - Process measuring production rate of oil wells in systems of sealed gathering and gear for its implementation - Google Patents
Process measuring production rate of oil wells in systems of sealed gathering and gear for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2220282C1 RU2220282C1 RU2002116614A RU2002116614A RU2220282C1 RU 2220282 C1 RU2220282 C1 RU 2220282C1 RU 2002116614 A RU2002116614 A RU 2002116614A RU 2002116614 A RU2002116614 A RU 2002116614A RU 2220282 C1 RU2220282 C1 RU 2220282C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- well
- measuring
- production
- collector
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтедобыче и может быть использовано для оперативного учета дебитов продукции нефтяных и газоконденсатных скважин в системах герметизированного сбора.The invention relates to oil production and can be used for operational accounting of production rates of oil and gas condensate wells in pressurized gathering systems.
Известен способ учета продукции нефтяных скважин, согласно которому в межтрубном пространстве скважины выдерживают порцию накопленной продукции до ее расслоения на компоненты (газ, нефть и воду) под действием сил гравитации, затем эти компоненты потоком скважинной продукции через преобразователь расхода вытесняют из межтрубного пространства, регистрируя время прохождения каждого компонента, при этом компоненты идентифицируют, например, индикатором плотности (1).There is a method of accounting for oil well products, according to which a portion of accumulated products is maintained in the annulus of the well until it is stratified into components (gas, oil and water) under the influence of gravity, then these components are displaced from the annulus by the flow of well products through a flow transducer, recording time the passage of each component, while the components are identified, for example, by a density indicator (1).
Недостатками этого способа являются низкая точность, обусловленная невозможностью полноценного расслоения продукции скважины без нагрева и введения химреагентов, а также большая продолжительность каждого замера.The disadvantages of this method are the low accuracy due to the impossibility of a complete separation of the well products without heating and the introduction of chemicals, as well as the long duration of each measurement.
Известно устройство для осуществления указанного способа, содержащее пакер, преобразователь расхода, процессорный модуль, датчик давления и двухпозиционный клапан-переключатель на устье скважины для сообщения межтрубного пространства с полостью насосно-компрессорных труб (НКТ) (1).A device is known for implementing this method, comprising a packer, a flow converter, a processor module, a pressure sensor and a two-position valve-switch at the wellhead for communicating the annulus with the cavity of the tubing (1).
Однако при использовании известного устройства давление пласта распространяется на обсадную колонну, что приводит к нарушению ее герметичности.However, when using the known device, the formation pressure extends to the casing, which leads to a violation of its tightness.
Наиболее близким техническим решением является гидростатический способ измерения дебита скважин по жидкости, нефти, воде и газу, включающий определение времени наполнения измерительной емкости частично отсепарированной продукцией скважины фиксированного объема при открытой на коллектор газовой и закрытой сливной жидкостной линиях, определение гидростатического давления при известной высоте столба жидкости, избыточного давления, температуры, скорости вытеснения содержимого емкости после закрытия газовой линии и открытия сливной жидкостной линии на коллектор и расчет производительности по жидкости, нефти, воде и газу на основе полученных данных, а также известных плотностей пластовой воды и нефти, содержащихся в продукции скважины (2).The closest technical solution is a hydrostatic method for measuring the flow rate of wells by liquid, oil, water and gas, including determining the time for filling the measuring tank with partially separated well products of a fixed volume with a gas line open and a closed drain line, determining the hydrostatic pressure at a known height of the liquid column , excess pressure, temperature, speed of displacement of the contents of the container after closing the gas line and opening the drain idkostnoy line to the collector and the calculation performance liquid oil, water and gas based on the received data and the known densities of the formation water and oil contained in the wells of products (2).
На этом принципе основана работа автоматизированных замерных установок, содержащих обвязанные трубопроводной арматурой объемный газовый сепаратор и калиброванную измерительную емкость, оснащенную датчиками ее наполнения, гидростатического и избыточного давлений, термометром и таймером, а также переключатель потока, соединяющий газовые линии сепаратора и измерительной емкости, коллектор и сливную жидкостную линию измерительной емкости (2).This principle is based on the work of automated metering systems containing a volumetric gas separator and calibrated measuring tank equipped with sensors for its filling, hydrostatic and overpressure, a thermometer and a timer, as well as a flow switch connecting the gas lines of the separator and the measuring tank, the collector and drain liquid line of the measuring tank (2).
Недостатками известного способа и устройства являются:The disadvantages of the known method and device are:
- низкая точность и нестабильность измерений при повышенном пенообразовании и высоких дебитах скважин;- low accuracy and instability of measurements with increased foaming and high flow rates of wells;
- очень жесткие требования к качеству сепарации;- very stringent requirements for the quality of separation;
- большая материалоемкость устройства, обусловленная необходимостью иметь очень мощный сепаратор.- high material consumption of the device, due to the need to have a very powerful separator.
Задача предлагаемого технического решения - повысить точность и стабильность измерений за счет обеспечения нечувствительности к пенообразованию, а также уменьшить материалоемкость за счет снижения требований к качеству сепарации, а следовательно, уменьшения размеров сепарирующих элементов, вплоть до исключения их из состава устройства.The objective of the proposed technical solution is to increase the accuracy and stability of measurements by ensuring insensitivity to foaming, as well as to reduce material consumption by reducing the requirements for the quality of separation, and therefore, reducing the size of the separating elements, up to and including their exclusion from the device.
Предложен способ измерения дебита продукции нефтяных скважин в системах герметизированного сбора, включающий наполнение измерительной емкости калиброванного объема продукцией скважины при открытой на коллектор газовой и закрытой сливной жидкостной линиях, определение гидростатического давления при известной высоте столба жидкости, избыточного давления, температуры, скорости вытеснения жидкости газом из емкости после закрытия газовой и открытия жидкостной линий на коллектор и расчет производительности по жидкости, нефти, воде и газу на основе полученных данных и известных плотностей нефти и пластовой воды, содержащихся в продукции скважины, отличающийся тем, что время наполнения измерительной емкости продукцией скважины задают заранее с учетом максимальной производительности устройства, по истечении заданного времени поступление продукции скважины в измерительную емкость прекращают, продукцию скважины, содержащуюся в измерительной емкости, выдерживают до состояния полного отсутствия пузырькового газа и оседания пены, затем измеряют высоту столба жидкости и гидростатическое давление, а потом одновременно с закрытием газовой и открытием жидкостной линий на коллектор возобновляют поступление продукции скважины в измерительную емкость.A method is proposed for measuring the production rate of oil wells in pressurized collection systems, including filling the measuring capacity of the calibrated volume with the production of the well with a gas line open and a closed drain liquid line, determining the hydrostatic pressure at a known height of the liquid column, gauge pressure, temperature, rate of liquid displacement by gas from tanks after closing the gas and opening the liquid lines to the collector and calculating the performance of liquid, oil, water and ha based on the obtained data and the known densities of oil and produced water contained in the well production, characterized in that the time for filling the measuring tank with the well products is set in advance taking into account the maximum productivity of the device, after a predetermined time the flow of the well products into the measuring tank is stopped, the well production contained in the measuring vessel is kept to a state of complete absence of bubble gas and foam settling, then the height of the liquid column is measured and hydrostatic pressure, and then simultaneously with the closure of the gas line and the opening of the liquid line to the collector, the flow of well production into the measuring tank is resumed.
Предложено устройство для осуществления указанного способа, содержащее обвязанные трубопроводной арматурой объемный газовый сепаратор и калиброванную измерительную емкость, оснащенную датчиками ее наполнения, гидростатического и избыточного давлений, термометром и таймером, а также переключатель потока, соединяющий газовые линии сепаратора и измерительной емкости, коллектор и сливную жидкостную линию измерительной емкости, отличающееся тем, что трубопроводная арматура выполнена с возможностью переключения потока из входа со скважины на коллектор и со скважины на сепаратор, например, при помощи переключателя потока, а датчик наполнения измерительной емкости выполнен аналоговым с возможностью отслеживания любого уровня жидкости, например, радарного или реостатного типа.A device for implementing this method is proposed, comprising a volumetric gas separator tied with pipe fittings and a calibrated measuring tank equipped with sensors for filling it, hydrostatic and overpressure, a thermometer and a timer, as well as a flow switch connecting the gas lines of the separator and the measuring tank, a collector and a liquid drain a line of measuring capacity, characterized in that the pipe fittings are configured to switch the flow from the entrance from the well for example, using the flow switch, and the sensor for filling the measuring capacitance is made analog with the ability to monitor any liquid level, for example, radar or rheostat type.
Выполнение трубопроводной арматуры с возможностью переключения потока из входа со скважины на коллектор и со скважины на сепаратор, а также выполнение датчика измерительной емкости аналоговым с возможностью отслеживания любого уровня жидкости обеспечивают, согласно способу, наполнение измерительной емкости в течение заранее определенного времени, выдерживание продукции скважины до состояния полного отсутствия пузырькового газа и оседания пены с последующим определением объема жидкости и проведением остальных замеров.The implementation of pipe fittings with the ability to switch the flow from the inlet from the well to the reservoir and from the well to the separator, as well as the implementation of the sensor of the measuring capacitance analog with the ability to track any level of liquid provide, according to the method, filling the measuring capacitance for a predetermined time, keeping the well production the state of complete absence of bubble gas and foam sedimentation, followed by determination of the liquid volume and the remaining measurements.
Предлагаемые способ и устройство позволяют повысить точность и стабильность измерений, а также создать компактное устройство для замера широкого диапазона дебитов скважин, в том числе таких, где присутствует пенистая нефть и высокий газовый фактор.The proposed method and device can improve the accuracy and stability of measurements, as well as create a compact device for measuring a wide range of flow rates of wells, including those where foamy oil and a high gas factor are present.
На чертеже изображено устройство, реализующее предложенный способ.The drawing shows a device that implements the proposed method.
Устройство содержит газовый сепаратор 1, измерительную емкость 2, датчики температуры 3 и 4, аналоговый датчик наполнения 5 измерительной емкости 2, датчик разности давлений (гидростатический) 6, датчик избыточного давления 7, переключатели потока 8 и 9, вход из скважины 10, выход в коллектор 11, входной трубопровод 12 в измерительную емкость 2; газопроводы 13 и 14 соответственно из сепаратора 1 и из измерительной емкости 2, сливную жидкостную линию 15, выходы в дренаж 16 и 17, отстойник конденсата 18, клапан обратный 19, пробоотборники 20, вентили 21, 22, 23, 24, 25 и 26, задвижки клиновые 27, 28, 29 и 30, манометры 31 и 32, предохранительный клапан 33.The device comprises a
Нулевая отметка датчика наполнения 5 соответствует "нулю" датчика разности давлений 6.The zero mark of the
Способ реализуется следующим образом.The method is implemented as follows.
В принцип работы устройства заложен гидростатический метод измерения массы, основанный на зависимости гидростатического давления Р столба жидкости высотой Н от плотности жидкости ρ:The principle of operation of the device is based on the hydrostatic method of measuring mass, based on the dependence of the hydrostatic pressure P of a liquid column of height H on the density of the liquid ρ:
где q - ускорение свободного падения.where q is the acceleration of gravity.
Перед началом работы измерительного устройства в его управляющий компьютер (не показан) вводят значения плотности нефти и пластовой воды, определенные лабораторным путем. Калибруют измерительную емкость 2 путем определения зависимости массы жидкости (воды), находящейся в интервале аналогового датчика наполнения 5, от высоты уровня взлива, определяемого этим датчиком.Before starting the work of the measuring device, the density values of oil and produced water determined by laboratory methods are entered into its control computer (not shown). The
Назначают время τ наполнения измерительной емкости 2, в течение которого переключатель потока 9 обеспечивает соединение входа из скважины 10 с сепаратором 1. За это время самая высокодебитная скважина, на которую рассчитано замерное устройство, не должна переполнять своей жидкостью калиброванный объем измерительной емкости 2.Assign a time τ of filling the
В начале процедуры замера переключатель потока 9 ставят в положение "наполнение", начинают отсчет времени наполнения, и продукция скважины из входного трубопровода 10 через газовый сепаратор 1, в котором происходит предварительное отделение газа от жидкости, по трубопроводу 12 поступает в измерительную емкость 2. При этом переключателем потока 8 газопроводы 13 и 14 соединены с коллектором 11, а сливная жидкостная линия 15 перекрыта. В конце отсчета времени наполнения переключатель потока 9 ставят в положение "слив в коллектор", вход из скважины 10 соединяется с выходом в коллектор 11, наполнение прекращается, а накопленная продукция скважины начинает отстаиваться в измерительной емкости 2 до состояния полного отсутствия пузырькового газа и оседания пены. Продолжительность отстоя определяют опытным путем индивидуально для каждого пласта или скважины.At the beginning of the measurement procedure, the
По окончании отстоя фиксируют уровень Hi и гидростатическое давление столба жидкости ΔР (значение выходного тока Ji датчика разности давлений 6).At the end of the sludge, the level H i and the hydrostatic pressure of the liquid column ΔP are fixed (the value of the output current J i of the differential pressure sensor 6).
Дебит скважины по жидкости определяется по следующей формуле:Liquid production rate is determined by the following formula:
где Кп - коэффициент пропорциональности, т/мА, определенный при градуировке замерной установки. Учитывает всю налитую за время τ жидкость, в том числе и ту, которая находится ниже "нуля" аналогового датчика наполнения 5.where K p - the coefficient of proportionality, t / mA, determined during the calibration of the measuring installation. It takes into account all liquid poured over time τ, including the one below the “zero” of the
Для определения дебита по газу переключатели потока 8 и 9 одновременно ставят в положение, когда вход из скважины 10 соединен с сепаратором 1, а сливная жидкостная линия 15 соединена с коллектором 11, при этом газопроводы 13 и 14 перекрыты. В таком положении жидкость начинает вытесняться из измерительной емкости 2 поступающим из скважины газом.To determine the gas flow rate, the
Для измерения объемного расхода газа используется метод замещения - "метод PVT" (давление × объем × температура).To measure the volumetric gas flow rate, the substitution method is used - the "PVT method" (pressure × volume × temperature).
Объемы измерительной емкости 2 Vi соответствуют значениям интервала H0-H1 и определены при настройке установки.The volumes of the measuring capacitance 2 V i correspond to the values of the interval H 0 -H 1 and are determined during setup.
В процессе вытеснения газом объема Vi жидкости фиксируется время вытеснения τг и среднее значение избыточного давления Р и температуры газа t.In the process of gas displacement of the liquid volume V i , the displacement time τ g and the average overpressure P and gas temperature t are fixed.
Дебит скважины по газу определяется по следующему алгоритму:Gas production rate is determined by the following algorithm:
где Vi - объем измерительной емкости 2 между "нулевой" отметкой аналогового датчика 5 и поверхностью жидкости, зарегистрированной аналоговым датчиком наполнения 5 после ее отстоя;where V i is the volume of the
Р - среднее значение избыточного давления газа в измерительной емкости 2, измеренное датчиком 7;P is the average value of the excess gas pressure in the
t - температура газа °С;t is the gas temperature ° C;
Ка - коэффициент сжимаемости.K a is the compressibility factor.
Дебит скважины по нефтиOil production rate
где ρв - плотность воды в продукции скважины (известная величина);where ρ in - the density of water in the production of the well (known value);
ρн - плотность нефти в продукции скважины (известная величина);ρ n - oil density in the production of the well (known value);
ρж - плотность жидкости в продукции скважины (определяют по показанию датчика гидростатического давления 6 в интервале аналогового датчика наполнения 5, например, по формулеρ W - the density of the liquid in the production of the well (determined by the reading of the
где Ji - показание датчика гидростатического давления, соответствующее столбу жидкости Hi;where J i is the hydrostatic pressure sensor reading corresponding to the liquid column Hi;
KП2 - коэффициент пропорциональности интервала аналогового датчика наполнения 5, т/мА;K P2 - the proportionality coefficient of the interval of the
Vi - объем измерительной емкости 2 в интервале аналогового датчика наполнения 5 (соответствующий столбу жидкости Hi).V i is the volume of the
Дебит скважины по водеWater flow rate
Использование предложенного технического решения позволит более широко применять прогрессивный гидростатический метод измерения дебитов продукции нефтяных скважин, поскольку определение уровня измерительной емкости (положения поверхности отсепарированной жидкости) не зависит от качества предварительной сепарации и не ограничено временем наполнения. Отсутствие пены и остаточного газа в измеряемой жидкости позволяет получать более корректные результаты замеров.Using the proposed technical solution will make it possible to more widely apply the progressive hydrostatic method for measuring the production rate of oil wells, since the determination of the level of the measuring capacity (surface position of the separated liquid) does not depend on the quality of the preliminary separation and is not limited by the filling time. The absence of foam and residual gas in the measured liquid allows to obtain more correct measurement results.
Библиографические данныеBibliographic data
1. А.с. №1437495, Е 21 В 47/10, 1988, бюл. №42.1. A.S. No. 1437495,
2. Свидетельство на полезную модель №22179, Е 21 В 47/00, 2002, бюл.№7 (прототип).2. Certificate for utility model No. 22179, E 21 B 47/00, 2002, bull. No. 7 (prototype).
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002116614A RU2220282C1 (en) | 2002-06-20 | 2002-06-20 | Process measuring production rate of oil wells in systems of sealed gathering and gear for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002116614A RU2220282C1 (en) | 2002-06-20 | 2002-06-20 | Process measuring production rate of oil wells in systems of sealed gathering and gear for its implementation |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002116614A RU2002116614A (en) | 2003-12-20 |
RU2220282C1 true RU2220282C1 (en) | 2003-12-27 |
Family
ID=32066742
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002116614A RU2220282C1 (en) | 2002-06-20 | 2002-06-20 | Process measuring production rate of oil wells in systems of sealed gathering and gear for its implementation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2220282C1 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2456584C2 (en) * | 2010-10-04 | 2012-07-20 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) | Method for measuring water concentration in oil product |
RU2504653C1 (en) * | 2012-07-30 | 2014-01-20 | Марат Давлетович Валеев | Method of defining oil associated gas and water discharge |
CN107587868A (en) * | 2017-10-16 | 2018-01-16 | 陕西航天泵阀科技集团有限公司 | A kind of oil well measurement integrating device |
RU2647539C1 (en) * | 2017-01-10 | 2018-03-16 | Акционерное Общество "Нефтеавтоматика" | Method of measuring the debit of oil well production |
CN111929197A (en) * | 2020-07-27 | 2020-11-13 | 湖南中大检测技术集团有限公司 | Testing system and testing method for gas separated out from liquid in multi-environment |
CN112009897A (en) * | 2019-05-31 | 2020-12-01 | 中山凯旋真空科技股份有限公司 | Condensate oil collecting and discharging device |
-
2002
- 2002-06-20 RU RU2002116614A patent/RU2220282C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
АБРАМОВ Г.С. и др. Автоматизированные измерительные установки для измерения дебита нефтяных скважин. НТЖ "Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности". №1-2, 2001. ИСАКОВИЧ Р.Я. и др. Автоматизация производственных процессов нефтяной и газовой промышленности. - М.: Недра, 1983, с. 314-334. * |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2456584C2 (en) * | 2010-10-04 | 2012-07-20 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) | Method for measuring water concentration in oil product |
RU2504653C1 (en) * | 2012-07-30 | 2014-01-20 | Марат Давлетович Валеев | Method of defining oil associated gas and water discharge |
RU2647539C1 (en) * | 2017-01-10 | 2018-03-16 | Акционерное Общество "Нефтеавтоматика" | Method of measuring the debit of oil well production |
CN107587868A (en) * | 2017-10-16 | 2018-01-16 | 陕西航天泵阀科技集团有限公司 | A kind of oil well measurement integrating device |
CN107587868B (en) * | 2017-10-16 | 2024-01-26 | 陕西航天泵阀科技集团有限公司 | Oil well metering integrated device |
CN112009897A (en) * | 2019-05-31 | 2020-12-01 | 中山凯旋真空科技股份有限公司 | Condensate oil collecting and discharging device |
CN111929197A (en) * | 2020-07-27 | 2020-11-13 | 湖南中大检测技术集团有限公司 | Testing system and testing method for gas separated out from liquid in multi-environment |
CN111929197B (en) * | 2020-07-27 | 2021-11-23 | 湖南中大检测技术集团有限公司 | Test system for gas separated out from liquid in multi-environment |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2220282C1 (en) | Process measuring production rate of oil wells in systems of sealed gathering and gear for its implementation | |
RU2396427C2 (en) | Method for determination of water cuttings of oil well production "ohn++" | |
RU2299322C1 (en) | Method for oil and gas-condensate well production measurement in air-tight oil collection systems | |
RU76070U1 (en) | DEVICE FOR MEASURING OIL WELL PRODUCTS | |
RU2236584C1 (en) | Method and device for measuring oil debit | |
RU2002133991A (en) | METHOD AND DEVICE FOR MEASURING OIL DEBIT | |
RU2340772C2 (en) | Method of evaluation of water cuttings of well production of oil wells "охн+" | |
RU168317U1 (en) | INSTALLATION FOR MEASURING OIL WELL PRODUCTS | |
RU108801U1 (en) | DEVICE FOR MEASURING OIL WELL DEBIT | |
RU2131027C1 (en) | Device for measuring production rate of oil wells | |
RU2057922C1 (en) | Set for measuring productivity of wells | |
RU2299321C2 (en) | Method and device for oil and gas-condensate well production measurement in air-tight oil collection systems | |
RU2733954C1 (en) | Method of measuring production of oil well | |
RU2002116614A (en) | A method of measuring the production rate of oil wells in pressurized collection systems and a device for its implementation | |
CN110439488B (en) | System and method for measuring flow of solid-liquid fluid in drilling manifold | |
CN210152631U (en) | Cavity-divided oil-water-gas mixing separation metering device | |
RU2355884C1 (en) | Method of measuring well production and facility for implementation of this method | |
RU2051333C1 (en) | Method and device for measuring discharge of oil | |
RU194085U1 (en) | Device for measuring the amount of oil, water and gas in the production of low-yield wells | |
RU2333354C2 (en) | "emulated settling" method of determination of density of liquid in products of oil wells | |
RU2253099C1 (en) | Method and device for measuring water concentration in water-oil-gas mixture | |
WO1992005408A1 (en) | Apparatus for measuring water bottom level and leakage of a tank | |
RU72507U1 (en) | DEVICE FOR MEASURING THE DEBIT OF PRODUCTION OF OIL WELLS IN THE SYSTEMS OF THE SEALED COLLECTION "MEASURE OKH +" | |
RU2249204C2 (en) | Method and device for measuring content of water in water-oil-gas mixture | |
RU69147U1 (en) | INSTALLATION FOR MEASURING THE DEBIT OF OIL WELL PRODUCTS |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner |