УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕБИТА НЕФТЯНЫХ СКВАЖИН

Полезная модель относится к нефтяной отрасли и может быть использована в системах измерения, сбора и транспорта нефти на эксплуатируемых месторождениях, а также при измерении и контроле дебита скважин на объектах нефтедобычи.
Известна установка для измерения дебита нефтяных скважин, содержащая сепаратор, вход которого через переключающее устройство связан с нефтяными скважинами, а выход посредством трубопроводов отведения свободного газа и водонефтяной смеси соединен с нефтесборным коллектором, при этом на трубопроводе отведения свободного газа размещен расходомер-счетчик газа, а на трубопроводе отведения водонефтяной смеси размещены влагомер и расходомер-счетчик водонефтяной смеси с подключенным к его входу и выходу преобразователем дифференциального давления (Заявка на полезную модель №2013127044, положительное решение о выдаче патента от 20.08.2013 г.).
Данная установка может быть использована как мультифазное устройство для измерения дебита нефтяных скважин, производящее достаточно корректные измерения расходных параметров нефтяных скважин и, кроме того, она может быть применена для проверки, в том числе и калибровки мультифазных расходомеров, поскольку подключение преобразователя дифференциального давления к входу и выходу мультифазного расходомера позволяет идентифицировать, например, причину резкого изменения перепада давления на расходомере, являющегося функцией расхода газожидкостной смеси и очень чувствительного к наличию газа в потоке жидкости.
Вместе с тем, в известной установке часть неучтенной жидкости в виде капель уносится из сепаратора вместе с газом в нефтесборный коллектор, что приводит к дополнительной погрешности измерения.
Задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является повышение точности измерения дебита нефтяных скважин, в частности водонефтяной смеси, за счет учета объема капельной жидкости, уносимой вместе с газом из сепаратора.
Технический результат достигается тем, что в установке для измерения дебита нефтяных скважин, содержащей сепаратор, вход которого через переключающее устройство связан с нефтяными скважинами, а выход посредством трубопроводов отведения свободного газа и водонефтяной смеси соединен с нефтесборным коллектором, при этом на трубопроводе отведения свободного газа размещен расходомер-счетчик газа, а на трубопроводе отведения водонефтяной смеси размещены влагомер и расходомер-счетчик водонефтяной смеси с подключенным к его входу и выходу преобразователем дифференциального давления, на трубопроводе отведения свободного газа размещен также фильтр капельной жидкости с выходом для отведения газа, соединенным с расходомером-счетчиком газа, и с выходом для отведения капельной жидкости, соединенным с нефтесборным коллектором посредством трубопровода, на котором размещены мерник-накопитель капельной жидкости и соединенный с ним расходомер капельной жидкости, при этом мерник-накопитель капельной жидкости выполнен вертикальным и снабжен двумя (верхним и нижним) датчиками-сигнализаторами уровня жидкости.
Установка на трубопроводе отведения свободного газа от сепаратора фильтра капельной жидкости, в котором выход для отведения газа соединен с расходомером-счетчиком газа, а выход для отведения капельной жидкости соединен с нефтесборным коллектором посредством трубопровода с размещенными на нем мерником-накопителем капельной жидкости и соединенным с ним расходомером капельной жидкости, позволяют производить осаждение жидкости, уносимой из сепаратора вместе с газом на фильтре капельной жидкости, отвод этой жидкости из фильтра, ее накопление в мернике-накопителе и учет накопленной жидкости при периодическом опорожнении мерника-накопителя.
Выполнение мерника-накопителя капельной жидкости вертикальным и снабжение его двумя (верхним и нижним) датчиками-сигнализаторами уровня жидкости позволяют наиболее рационально производить накопление жидкости и производить опорожнение накопителя, как при его полном наполнении жидкостью (по сигналу верхнего сигнализатора), так и при его неполном наполнении (по сигналу нижнего сигнализатора), например, при переключении замерной установки с одной скважины на другую.
Полезная модель поясняется графически, где на рисунке изображена схема установки для измерения дебита нефтяных скважин.
Установка для измерения дебита нефтяных скважин содержит сепаратор 1 с двумя трубопроводами (2 и 3) отведения в нефтесборный коллектор 4 свободного газа и водонефтяной смеси, на первом (2) из которых установлены фильтр 5 капельной жидкости, первая задвижка 6 с управляемым электроприводом, расходомер-счетчик газа 7 и обратный клапан 8, а на втором (3) - влагомер 9, расходомер-счетчик 10 водонефтяной смеси, к входу и выходу которого подключен преобразователь 11 дифференциального давления и обратный клапан 12. В фильтре 5 к выходу для отвода капельной жидкости 5 подсоединен дополнительный трубопровод 13, на котором установлены вертикальный мерник-накопитель 14 капельной жидкости с двумя (верхний и нижний) датчиками-сигнализаторами уровня жидкости (15 и 16), расходомер 17 капельной жидкости, вторая задвижка 18 с управляемым электроприводом и обратный клапан 19, выход которого подсоединен к нефтесборному коллектору 4.
Работа установки осуществляется следующим образом.
Программно, с помощью переключателя скважин (на рисунке не показан), очередная скважина подключается на вход сепаратора 1, где продукция скважины разделяется на водонефтяную смесь и свободный газ, которые по трубопроводам 2 и 3 направляются в нефтесборный коллектор 4. На время измерения дебита каждой текущей скважины, продукция остальных скважин группы нефтяных скважин напрямую направляется в нефтесборный коллектор 4.
Отсепарированный газ вместе с каплями жидкости по трубопроводу 2 поступает на вход фильтра 5 капельной жидкости, где происходит отделение капельной жидкости. Далее газ через первую задвижку с управляемым электроприводом 6, расходомер-счетчик газа 7 и обратный клапан 8 поступает в нефтесборный коллектор 4. Капельная жидкость по дополнительному трубопроводу 13 поступает в вертикальный мерник-накопитель 14 капельной жидкости. По заполнению мерника-накопителя 14, срабатывает верхний датчик-сигнализатор уровня жидкости 15, контроллер (на рисунке не показан) дает команду на открытие второй задвижки 18 с управляемым электроприводом, и капельная жидкость, измеренная расходомером 17, поступает через обратный клапан 19 в нефтесборный коллектор 4. Основной поток жидкости (водонефтяной смеси) движется по трубопроводу 3 через влагомер 9, расходомер-счетчик жидкости (водонефтяной смеси) 10, с помощью которых измеряются соответственно объемное содержание воды в жидкости и объемный (или массовый) расход жидкости. Далее водонефтяная смесь через обратный клапан 12 поступает в нефтесборный коллектор 4. Контроллером, по специально вложенной в него программе, производится непрерывная корректировка суммарного объемного расхода жидкости (водонефтяной смеси) с учетом капельной жидкости, уносимой вместе с газом с выхода сепаратора. Контроллер управляет оптимизацией работы фильтра капельной жидкости 5 с помощью задвижки с электроприводом 6. Время непрерывного измерения дебита продукции по каждой скважине также задается программно с помощью контроллера. По достижению жидкостью нижнего датчика-сигнализатора 16, контроллер дает команду на закрытие задвижки 18 с управляемым электроприводом.
Таким образом, в данном техническом решении применена двойная сепарация. Если первая ступень сепарации может осуществляться, например, сепаратором 1 в одном из классических его исполнений в качестве устройства предварительного отбора газа, то вторая ступень сепарации осуществляется фильтром капельной жидкости 5 (сепаратор с функцией каплеуловителя).
Предложенное техническое решение позволяет значительно повысить качество измерения дебита продукции нефтяных скважин путем учета капельной жидкости. Подключение преобразователя дифференциального давления 11 к входу и выходу расходомера-счетчика водонефтяной смеси 10 позволяет идентифицировать (распознавать) резкие броски расхода жидкости, как реакцию на увеличение (по причине некачественной сепарации) объема свободного газа в потоке жидкости.