RU2571321C1 - Method of determination of dynamic level in annulus of water cut gas well - Google Patents
Method of determination of dynamic level in annulus of water cut gas well Download PDFInfo
- Publication number
- RU2571321C1 RU2571321C1 RU2014134362/03A RU2014134362A RU2571321C1 RU 2571321 C1 RU2571321 C1 RU 2571321C1 RU 2014134362/03 A RU2014134362/03 A RU 2014134362/03A RU 2014134362 A RU2014134362 A RU 2014134362A RU 2571321 C1 RU2571321 C1 RU 2571321C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- pressure
- wellhead
- annulus
- bottomhole
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к газодобывающей промышленности и может быть использовано для определения динамического уровня жидкости в затрубном пространстве между эксплуатационной колонной и насосно-компрессорными трубами (НКТ), обводненных газовых скважин в процессе откачки пластовой жидкости погружными электроцентробежными насосами (ЭЦН).The invention relates to the gas industry and can be used to determine the dynamic fluid level in the annulus between the production string and tubing, waterlogged gas wells during the pumping of formation fluid by submersible electric centrifugal pumps (ESP).
Контроль уровня различных жидкостей является одной из самых распространенных задач в различных технологических процессах. Это является причиной большого разнообразия способов контроля уровня, основанных на ультразвуковом, радиолокационном и других методах.Monitoring the level of various liquids is one of the most common tasks in various technological processes. This is the reason for a wide variety of level control methods based on ultrasonic, radar and other methods.
Наиболее близким по достигаемому результату является способ определения уровня жидкости в нефтяной скважины с ЭЦН акустическим уровнемером (эхолотом), который формирует импульсный акустический сигнал на устье скважины в затрубном пространстве, принимает отраженный от жидкости акустический эхосигнал, преобразовывает его в электрический сигнал и определяет время прохождения акустического сигнала от устья скважины до уровня жидкости (Патент РФ №2447280, МПК Е21В 47/047, G01F 23/296. Способ определения уровня жидкости в нефтяной скважине, опубл. 10.04.2012 г.). Описанный способ принят за прототип изобретения.The closest to the achieved result is a method for determining the liquid level in an oil well with an ESP acoustic level gauge (echo sounder), which generates a pulsed acoustic signal at the wellhead in the annulus, receives an acoustic echo reflected from the liquid, converts it into an electrical signal and determines the acoustic transit time the signal from the wellhead to the fluid level (RF Patent No. 2447280, IPC Е21В 47/047, G01F 23/296. Method for determining the level of fluid in an oil well, publ. 10.04.2 012 g.). The described method is adopted as a prototype of the invention.
Однако данный способ имеет недостатки, так как точность определения уровня жидкости по эхолоту обусловлена, в основном, точностью фиксации скорости звука в скважине, зависящей от конструкции эхолота и физико-химических свойств, находящихся в скважине жидкости, газов, пены (давление, температура, состав, концентрация и т.п.). Также на результаты измерений эхолотом оказывают искажающее влияние большая криволинейность ствола скважины, эксцентричное расположение НКТ из-за расположения питающего ЭЦН кабеля в затрубном пространстве. Раздельная добыча продукции из обводненных газовых скважин за счет использования ЭЦН предполагает откачку жидкости насосом по НКТ и добычу газа по затрубному пространству, что приводит к образованию пены на поверхности жидкости в затрубном пространстве скважины и нарушению корректной работы эхолота, так как фиксируется верхняя точку столба пены, считая, что это и есть уровень жидкости, фактический же уровень жидкости находится ниже пены и остается не измеренным.However, this method has drawbacks, since the accuracy of determining the level of a liquid from an echo sounder is mainly due to the accuracy of fixing the speed of sound in a well, depending on the design of the echo sounder and the physicochemical properties of the liquid, gases, and foam in the well (pressure, temperature, composition , concentration, etc.). Also, the large curvilinearity of the borehole, the eccentric location of the tubing due to the location of the ESP supply cable in the annulus, have a distorting effect on the measurement results with an echo sounder. Separate production of products from flooded gas wells through the use of ESPs involves pumping liquid through a tubing and producing gas through the annulus, which leads to the formation of foam on the surface of the liquid in the annulus of the well and disruption of the echo sounder, since the upper point of the foam column is fixed, Assuming that this is the liquid level, the actual liquid level is below the foam and remains unmeasured.
Техническим результатом настоящего изобретения является создание способа определения динамического уровня жидкости в затрубном пространстве обводненной газовой скважины на основе разработанной информационно-измерительной системы путем измерения параметров продукции на забое и устье скважины.The technical result of the present invention is to provide a method for determining the dynamic fluid level in the annular space of a waterlogged gas well based on the developed information-measuring system by measuring production parameters at the bottom and well head.
В предлагаемом способе определения динамического уровня жидкости в затрубном пространстве обводненной газовой скважины с помощью информационно-измерительной системы, включающем прием сигналов от датчиков: давлений и температур на выходе из затрубного пространства устья скважины и на глубине забоя скважины при входе в центробежный насос, расхода газа, плотностей газа и жидкости, определяют динамический уровень жидкости Ндин по итерационному алгоритму последовательных приближений величины забойного давления
где
ρж - плотность жидкости в кг/м3;ρ W - the density of the liquid in kg / m 3 ;
Hзаб - глубина забоя скважины при входе в центробежный насос в м;H Zab - the bottom hole depth at the entrance to the centrifugal pump in m;
Hдин - расчетное значение динамического уровня жидкости в затрубном пространстве скважины в м, в первом приближении равно значению глубины Нзаб;H din - the calculated value of the dynamic fluid level in the annulus of the well in m, to a first approximation, equal to the value of the depth H zab ;
Pдин - расчетное значение давления в МПа, соответствующего динамическому уровню жидкости, определяемое на основе гидродинамической формулы Адамова Г.А. (Руководство по исследованию скважин / А.И. Гриценко [и др.]. - М.: Наука, 1995. - 523 с.)P din - the calculated value of the pressure in MPa corresponding to the dynamic level of the liquid, determined on the basis of the hydrodynamic formula G. Adamova (Guide to well research / A.I. Gritsenko [et al.]. - M .: Nauka, 1995. - 523 p.)
где Pу - измеренное давление на выходе из затрубного пространства устья скважины в МПа;where P y is the measured pressure at the outlet of the annulus of the wellhead in MPa;
λг - коэффициент гидравлического сопротивления газа;λ g - coefficient of hydraulic resistance of the gas;
Tср - средняя между измеренными температурами продукции на устье Tу и забое Tзаб скважины в K; Wed T - average between the measured temperature T products on the mouth and at the bottom of the well in Zab T K;
Zср - коэффициент сверхсжимаемости газовой смеси;Z cf - coefficient of supercompressibility of the gas mixture;
Qг - измеренная величина расхода газа в тыс. м3/сут;Q g - the measured value of the gas flow in thousand m 3 / day;
dэ - эквивалентный диаметр затрубного пространства в мм;d e is the equivalent diameter of the annulus in mm;
Sст, Sдин - параметры, рассчитываемые по выражениям:S article , S din - parameters calculated by the expressions:
где
L - длина НКТ от устья скважины до глубины Hдин в м.L is the length of the tubing from the wellhead to a depth of H dyne in m.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где представлена схема осуществления определения динамического уровня жидкости в затрубном пространстве обводненной газовой скважины информационно-измерительной системой управляемой откачки пластовой жидкости.The invention is illustrated in the drawing, which shows a diagram of the determination of the dynamic fluid level in the annular space of a flooded gas well with an information-measuring system for controlled pumping of formation fluid.
Способ осуществляют следующим образом, вычислительное устройство 8 информационно-измерительной системы обводненной газовой скважины принимает сигналы с датчиков на устье скважины: Pу, Ту, Qг, ρг - давление, температуру, расход и плотность газа соответственно от манометра 1, термометра 2, расходомера 3 и устройства для отбора проб газа 4, установленных на выходе из затрубного пространства, ρж - плотность жидкости от устройства для отбора проб жидкости 5, расположенного на выходе из НКТ, и с датчиков на забое скважины: Pзаб, Tзаб - давление и температуру продукции на забое скважины от манометра 6 и термометра 7 и определяет Hдин - динамический уровень жидкости по итерационному алгоритму последовательных приближений значения забойного давления
На основании изложенного, при измеренных значениях параметров продукции вертикальной скважины (глубина забоя скважины Hзаб равна 1621 м, длина НКТ L равна 1621 м, наружный диаметр НКТ равен 73 мм, внутренний диаметр эксплуатационной колонны равен 161,8 мм, эквивалентный диаметр затрубного пространства dэ равен 137,8 мм): давление на выходе из затрубного пространства устья скважины Ру равно 5,91 МПа, температура продукции на устье скважины Ту равна 281,1 K, расход газа Qг равен 63 тыс. м3/сут, плотность газа ρг равна 0,73 кг/м3, плотность жидкости ρж равна 1170,00 кг/м3, давление на забое скважины Pзаб равно 8,23 МПа, температура продукции на забое скважины Tзаб равна 300,8 K, в результате итерационных вычислений по предложенным выше формулам определены значения параметров: коэффициент сверхсжимаемости газовой смеси Zcp равен 0,814, коэффициент гидравлического сопротивления газа λг равен 0,0182, средняя температура Tср равна 290,9 K, давление, соответствующее динамическому уровню жидкости, Pдин равно 6,61 МПа, а динамический уровень жидкости Hдин равен 1486,4 м. Погрешность манометров составляет ±0,1%, термометров ±0,25%, расходомера 0,3%.Based on the foregoing, with the measured values of the parameters of the vertical well production (bottom hole depth H zab equal to 1621 m, tubing length L is 1621 m, tubing outer diameter is 73 mm, production casing inner diameter is 161.8 mm, equivalent annulus diameter d e is equal to 137.8 mm): the pressure at the exit of the annulus of the wellhead Р у is 5.91 MPa, the production temperature at the wellhead Т у is 281.1 K, the gas flow rate Q g is 63 thousand m 3 / day, the density of the gas ρ g is 0.73 kg / m 3 , the density of the liquid ρ g is 1170 , 00 kg / m 3 , pressure at the bottom of the well P zub equal to 8.23 MPa, temperature of production at the bottom of the well T zb equal to 300.8 K, as a result of iterative calculations according to the formulas proposed above, the values of the parameters were determined: coefficient of supercompressibility of the gas mixture Z cp equal to 0.814, the coefficient of hydraulic resistance of the gas λ g is equal to 0.0182, the average temperature T cf is equal to 290.9 K, the pressure corresponding to the dynamic level of the liquid, P dyne is 6.61 MPa, and the dynamic level of the liquid H dyne is 1486.4 m The error of pressure gauges is ± 0.1%, of thermometers ± 0.25%, flow meter 0.3%.
Указанный способ определения динамического уровня жидкости в затрубном пространстве обводненной газовой скважины может применяться на газоконденсатных месторождения, находящихся на поздней стадии разработки.The specified method for determining the dynamic liquid level in the annulus of a waterlogged gas well can be applied to gas condensate fields that are at a late stage of development.
Особенно актуальна такая задача для скважин, остановленных по причине обводнения, но имеющих потенциальную возможность добычи продукции с использованием электроцентробежного насоса для откачки пластовой жидкости. Использование такого способа проходит опытную эксплуатацию в ООО «Газпром добыча Оренбург» на Оренбургском нефтегазоконденсатном месторождении.Such a task is especially relevant for wells stopped due to flooding, but having the potential to produce products using an electric centrifugal pump for pumping formation fluid. The use of this method is undergoing trial operation at OOO Gazprom dobycha Orenburg at the Orenburg oil and gas condensate field.
Claims (1)
где
ρж - плотность жидкости, кг/м3;
Hзаб - глубина забоя скважины при входе в центробежный насос, м;
Hдин - расчетное значение динамического уровня жидкости в затрубном пространстве скважины, м, в первом приближении равно значению глубины Hзаб;
Pдин - расчетное значение давления в МПа, соответствующего динамическому уровню жидкости, определяемое на основе гидродинамической формулы Адамова Г.А.
где Pу - измеренное давление на выходе из затрубного пространства устья скважины, МПа;
λг - коэффициент гидравлического сопротивления газа;
Tср - средняя между измеренными температурами продукции на устье Tу и забое Tзаб скважины, K ;
Zср - коэффициент сверхсжимаемости газовой смеси;
Qг - измеренная величина расхода газа, тыс. м3/сут;
dэ - эквивалентный диаметр затрубного пространства, мм;
Sст, Sдин - параметры, рассчитываемые по выражениям:
где
L - длина насосно-компрессорных труб от устья скважины до глубины Hдин, м. A method for determining the dynamic liquid level in the annular space of a waterlogged gas well using an information-measuring system, which includes receiving signals from sensors: pressure and temperature at the outlet of the annular space of the wellhead and at the bottom of the borehole at the entrance to the centrifugal pump, gas flow, gas densities and fluid, characterized in that the dynamic fluid level H dyn is determined by an iterative algorithm of successive approximations of the bottomhole pressure
Where
ρ W - the density of the liquid, kg / m 3 ;
H zab - the bottom hole depth at the entrance to the centrifugal pump, m;
H din - the calculated value of the dynamic fluid level in the annulus of the well, m, in the first approximation is equal to the value of the depth H zab ;
P din - the calculated value of the pressure in MPa corresponding to the dynamic level of the liquid, determined on the basis of the hydrodynamic formula G. Adamova
where P y is the measured pressure at the outlet of the annulus of the wellhead, MPa;
λ g - coefficient of hydraulic resistance of the gas;
T cf - the average between the measured production temperatures at the mouth of T y and the bottom T of the bottom of the well, K;
Z cf - coefficient of supercompressibility of the gas mixture;
Q g - the measured value of the gas flow, thousand m 3 / day;
d e - the equivalent diameter of the annulus, mm;
S article , S din - parameters calculated by the expressions:
Where
L is the length of the tubing from the wellhead to a depth of H din , m
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014134362/03A RU2571321C1 (en) | 2014-08-21 | 2014-08-21 | Method of determination of dynamic level in annulus of water cut gas well |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014134362/03A RU2571321C1 (en) | 2014-08-21 | 2014-08-21 | Method of determination of dynamic level in annulus of water cut gas well |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2571321C1 true RU2571321C1 (en) | 2015-12-20 |
Family
ID=54871329
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014134362/03A RU2571321C1 (en) | 2014-08-21 | 2014-08-21 | Method of determination of dynamic level in annulus of water cut gas well |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2571321C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107045671A (en) * | 2017-03-22 | 2017-08-15 | 重庆科技学院 | Water-producing gas well hydrops Risk Forecast Method |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2115892C1 (en) * | 1996-01-31 | 1998-07-20 | Назаров Сергей Иванович | Method determining level of fluid in well and gear for its implementation |
US6237410B1 (en) * | 1996-10-07 | 2001-05-29 | Circa Enterprises Inc. | Method for controlling the speed of a pump based on measurement of the fluid depth in a well |
RU2199005C1 (en) * | 2001-07-31 | 2003-02-20 | Общество с ограниченной ответственностью Томское научно-производственное и внедренческое общество "СИАМ" | Method of diagnosis of annular space state of oil producing wells and device for method embodiment |
RU2295034C1 (en) * | 2005-10-03 | 2007-03-10 | Василий Иванович Федотов | Method for remotely controlling level of liquid in a well with pump plant |
RU2447280C1 (en) * | 2010-08-19 | 2012-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью Томское научно-производственное и внедренческое общество "СИАМ" | Method to detect fluid level in oil well |
-
2014
- 2014-08-21 RU RU2014134362/03A patent/RU2571321C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2115892C1 (en) * | 1996-01-31 | 1998-07-20 | Назаров Сергей Иванович | Method determining level of fluid in well and gear for its implementation |
US6237410B1 (en) * | 1996-10-07 | 2001-05-29 | Circa Enterprises Inc. | Method for controlling the speed of a pump based on measurement of the fluid depth in a well |
RU2199005C1 (en) * | 2001-07-31 | 2003-02-20 | Общество с ограниченной ответственностью Томское научно-производственное и внедренческое общество "СИАМ" | Method of diagnosis of annular space state of oil producing wells and device for method embodiment |
RU2295034C1 (en) * | 2005-10-03 | 2007-03-10 | Василий Иванович Федотов | Method for remotely controlling level of liquid in a well with pump plant |
RU2447280C1 (en) * | 2010-08-19 | 2012-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью Томское научно-производственное и внедренческое общество "СИАМ" | Method to detect fluid level in oil well |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107045671A (en) * | 2017-03-22 | 2017-08-15 | 重庆科技学院 | Water-producing gas well hydrops Risk Forecast Method |
CN107045671B (en) * | 2017-03-22 | 2021-01-12 | 重庆科技学院 | Method for predicting liquid accumulation risk of water producing gas well |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10472957B2 (en) | Entropy based multiphase flow detection | |
US9383476B2 (en) | In-well full-bore multiphase flowmeter for horizontal wellbores | |
CN105545285B (en) | Deepwater drilling gas cut monitoring method based on the identification of marine riser biphase gas and liquid flow | |
US20040139791A1 (en) | Non-intrusive multiphase flow meter | |
US7784538B2 (en) | Using an acoustic ping and sonic velocity to control an artificial lift device | |
US12123303B2 (en) | Method and system for determining the flow rates of multiphase and/or multi-component fluid produced from an oil and gas well | |
RU2610941C1 (en) | Evaluation method of production watering in oil-producing well | |
RU2179637C1 (en) | Procedure determining characteristics of well, face zone and pool and device for its realization | |
RU2562628C1 (en) | Method of liquid dynamic level determination in well | |
RU2674351C1 (en) | Method for estimating the water cut of well oil | |
RU2571321C1 (en) | Method of determination of dynamic level in annulus of water cut gas well | |
US11187063B2 (en) | Detecting a fraction of a component in a fluid | |
RU2700738C1 (en) | Method of improving reliability of water cut monitoring of products of oil producing wells equipped with sucker-rod bottom pumps | |
US20160061025A1 (en) | Method for determining downhole pressure | |
US20200240889A1 (en) | Detecting a Fraction of a Component in a Fluid | |
RU2189443C1 (en) | Method of determining well, bottom-hole zone and formation characteristics | |
RU2441153C2 (en) | Method of defining extreme fluid flow rates in well (versions) | |
Zhou et al. | Research on mud flow rate measurement method based on continuous Doppler ultrasonic wave | |
RU2521091C1 (en) | Bubble-point pressure determination method | |
RU2701673C1 (en) | Device for determination of water content of well oil | |
RU2445455C2 (en) | Method for determining filtration parameters of bottom-hole formation zone and detection of defects in well design | |
RU2676109C1 (en) | Method for controlling moisture content in oil-drilling well products | |
RU2768341C1 (en) | Well production rate prediction method taking into account anisotropy of permeability of carbonate rocks | |
GB2597035A (en) | Determination of temperature and temperature profile in pipeline or a wellbore | |
RU2511077C1 (en) | Method of express assessment of capacity of liquid inflow in tank |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160822 |