УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕБИТА ПРОДУКЦИИ НЕФТЯНЫХ СКВАЖИН

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей отрасли и может быть использована для оперативного учета дебитов продукции нефтяных скважин с повышенным содержанием механических примесей в системах герметизированного сбора.
Известна установка для измерения дебита, контроля и управления технологией добычи продукции нефтяных скважин, содержащая измерительную емкость-сепаратор, трубопроводы обвязки, термометры, манометры, приборы измерения массы, уровня, объема и систему управления [RU Патент №2365750 на изобретение «Способ измерений дебитов, контроля и управления технологией добычи продукции нефтяных скважин и установка для его осуществления» Е21В 47/10. Опубликовано 27.08.2009 бюл. №24].
Недостатками данной установки являются:
- попадание механических примесей в сепаратор и далее с рабочей жидкостью в расходомер, вследствие чего снижается точность измерений;
- очистка емкости-сепаратора производится с помощью ручного переключения задвижек, что увеличивает длительность технических остановок установки.
Наиболее близкое техническое решение - широко известная измерительная установка типа «Мера-ММ», содержащая обвязанные трубопроводной арматурой гидроциклонный сепаратор, фильтр жидкости, установленный на входном трубопроводе, расходомер жидкости, расходомер газа, влагомер, регулятор расхода, установленный в трубопроводе, соединяющем выход сепаратора по жидкости с коллектором, датчики уровня, давления, температуры и систему управления.
Недостатком такого решения являются:
- недостаточная степень очистки продукции скважин с повышенным содержанием механическим примесей, с которыми не справляются фильтры грубой очистки, установленные на входе продукции скважин, что ведет к снижению точности измерений;
- очистка гидроциклонного сепаратора производится с помощью ручного переключения задвижек, что увеличивает длительность технических остановок установки.
Задачей предлагаемого технического решения является повышение эффективности очистки продукции скважин с повышенным содержанием механических примесей, снижение погрешности измерений количества отсепарированной жидкости и попутного нефтяного газа, а так же сокращение времени, затрачиваемого на очистку.
Это достигается тем, что установка для измерения дебита продукции нефтяных скважин, содержащая обвязанные трубопроводной арматурой гидроциклонный сепаратор, расходомер жидкости, расходомер газа, влагомер, регулятор расхода, установленный в трубопроводе, соединяющем выход сепаратора по жидкости с коллектором, датчики уровня, давления, температуры и систему управления, согласно полезной модели, на входном трубопроводе содержит пескоуловитель, включающий гидроциклон с тангенциально расположенным входом и накопительную емкость, снабженную датчиком уровня, при этом пескоуловитель выполнен с возможностью обеспечивать промывку накопительной емкости посредством регулирования электроприводных запорных элементов, один из которых установлен между пескоуловителем и гидроциклонным сепаратором, а другой между пескоуловителем и коллектором.
Установка на входном трубопроводе пескоуловителя, включающего гидроциклон с тангенциально расположенным входом и накопительную емкость, снабженную датчиком уровня, позволяет производить очистку продукции скважин с повышенным содержанием механических примесей.
Снабжение накопительной емкости пескоуловителя датчиком уровня позволяет контролировать степень наполненности пескоуловителя и своевременно производить его промывку.
Выполнение пескоуловителя с возможностью обеспечивать промывку накопительной емкости посредством регулирования электроприводных запорных элементов, один из которых установлен между пескоуловителем и гидроциклонным сепаратором, а другой между пескоуловителем и коллектором, позволяет производить промывку пескоуловителя в автоматическом режиме.
Полезная модель поясняется чертежом, где на фиг. изображена принципиальная пневмогидравлическая схема установки.
Установка содержит входной трубопровод 1, пескоуловитель 2, гидроциклон 3 пескоуловителя 2, вход в который расположен тангенциально к цилиндрическому корпусу гидроциклона 3, накопительную емкость 4 пескоуловителя 2, датчик уровня 5 накопительной емкости 4 пескоуловителя 2, электроприводные запорные элементы 6 и 7, гидроциклонный сепаратор 8, накопительную емкость 9 гидроциклонного сепаратора 8, выходные трубопроводы по газу 10 и по жидкости 11 из гидроциклонного сепаратора 8, расходомер газа 12, датчик уровня 13, датчик перепада давления 14, датчики температуры 15 и 16, расходомер жидкости 17, влагомер 18, регулятор расхода 19, датчики избыточного давления 20 и 21, клапан электромагнитный 22, дренажные трубопроводы 23, 24 и 25, коллекторный трубопровод 26 и систему управления (на чертеже не показана).
Установка работает следующим образом.
Продукция скважин поступает по входному трубопроводу 1 и направляется во входной патрубок гидроциклона 3 пескоуловителя 2, где приобретает интенсивное движение. Механические частицы под действием центробежной силы концентрируются во внешних слоях вращающегося потока и движутся по спиральной траектории вдоль стенок к сливному патрубку гидроциклона и затем попадают в накопительную емкость 4. Степень наполненности накопительной емкости 4 контролируется датчиком уровня 5. По достижении заданного максимального уровня производится очистка накопительной емкости потоком жидкости. Для этого открывается электроприводной запорный элемент 7, электроприводной запорный элемент 6 закрывается и производится промывка в дренажную линию 25. По завершении промывки электроприводной запорный элемент 6 открывается, а электроприводной запорный элемент 7 закрывается.
Очищенная от механических примесей жидкость направляется на вход гидроциклонного сепаратора 8, где проходит предварительную сепарацию и накапливается в емкости 9 сепаратора 8. Перепад давления между сепаратором 8 и коллектором отслеживается датчиком перепада давления 14. По достижении заданного максимального перепада давления электромагнитный клапан 22 открывается и выделившийся газ направляется через расходомер газа 12 в коллектор 26. При снижении перепада давления до заданного минимального значения электромагнитный клапан 22 закрывается. Таким образом поддерживается скорость, необходимая для нормальной работы расходомера газа 12 и обеспечения минимальной погрешности средств измерений.
Степень наполненности накопительной емкости 9 сепаратора 8 контролируется датчиком уровня 13. По достижении заданного максимального уровня при закрытом электромагнитном клапане 22 избыточным давлением открывается регулятор расхода 19 и жидкость вытесняется из накопительной емкости 9 сепаратора 8 в коллектор 26 через влагомер 18 и расходомер жидкости 17. По достижении жидкостью заданного минимального уровня открывается электромагнитный клапан 22, регулятор расхода 19 закрывается, а избыточный газ удаляется в коллектор 26 через расходомер газа 12 и открытый электромагнитный клапан 22 и цикл накопления жидкости и создания избыточного давления в гидроциклонном сепараторе 8 повторяется.
Предлагаемая установка для измерения дебита продукции нефтяных скважин позволяет повысить точность определения широкого диапазона дебитов скважин по жидкости, нефти, воде и газу, в том числе таких, где присутствует нефть с повышенным содержанием механических примесей.