ВНУТРИСКВАЖИННЫЙ КОНТРОЛЬ УРОВНЯ ЖИДКОСТИ В СКВАЖИНАХ ПО ДОБЫЧЕ УГЛЕВОДОРОДОВ

1. Устройство для контроля уровня жидкости в стволе скважины по добыче углеводородов путем мониторинга уровня жидкости в стволе скважины, содержащее:
(a) внутрискважинный измеритель уровня жидкости и
(b) сигнальное устройство, соединенное с измерителем уровня жидкости и выполненное с возможностью воздействовать на насос для регулирования текущего выпуска им жидкости на основе уровня жидкости в стволе скважины, измеренного указанным измерителем уровня жидкости,
в котором измеритель уровня жидкости содержит: опорную конструкцию и поплавок, расположенный внутри опорной конструкции, так что он имеет возможность перемещаться вертикально вверх и вниз вдоль опорной конструкции, а его положение определяется уровнем жидкости в стволе скважины.
2. Устройство по п. 1, в котором мониторинг уровня жидкости в стволе скважины осуществляется физически.
3. Устройство по п. 1, в котором сигнальное устройство содержит:
(a) верхнее целевое устройство, соединенное с поплавком;
(b) нижнее целевое устройство, соединенное с поплавком;
(c) верхний датчик, соединенный с верхней опорной конструкцией таким образом, что при вертикальном подъеме поплавка за счет подъема уровня жидкости в стволе скважины, верхнее целевое устройство взаимодействует с верхним датчиком и тем самым инициирует увеличение количества жидкости, извлекаемой из скважины; и
(d) нижний датчик, соединенный с нижней опорной конструкцией таким образом, что при вертикальном опускании поплавка за счет опускания уровня жидкости в стволе скважины, нижнее целевое устройство взаимодействует с нижним датчиком и тем самым инициирует уменьшение количества жидкости, извлекаемой из скважины.
4. Устройство по любому из пп. 1-3, в котором опорная конструкция представляет собой направляющую, которая позволяет поплавку перемещаться вместе с поверхностью уровня жидкости в направляющей.
5. Способ добычи природного газа из скважины, согласно которому:
(a) используют скважину, в которой образуются природный газ и жидкость;
(b) используют насос для извлечения жидкости из скважины;
(c) осуществляют мониторинг уровня жидкости в стволе скважины с использованием измерителя уровня жидкости, имеющего поплавок, расположенный в опорной конструкции, так что он имеет возможность перемещаться вертикально вверх и вниз вдоль опорной конструкции, а его положение определяется уровнем жидкости в стволе скважины;
(d) регулируют насос для изменения выпуска жидкости из скважины и тем самым контролируют уровень жидкости в стволе скважины на основании физического мониторинга ее уровня в стволе скважины и
(e) добывают природный газ из скважины.
6. Способ по п. 5, в котором мониторинг уровня жидкости в стволе скважины осуществляется физически.
7. Способ по п. 5, в котором:
регулирование насоса производят сигнальным устройством, соединенным с измерителем уровня жидкости.
8. Способ по п. 7, в котором сигнальное устройство содержит:
(a) верхнее целевое устройство, соединенное с поплавком;
(b) нижнее целевое устройство, соединенное с поплавком;
(c) верхний датчик, соединенный с верхней опорной конструкцией таким образом, что при вертикальном подъеме поплавка за счет подъема уровня жидкости в стволе скважины, верхнее целевое устройство взаимодействует с верхним датчиком и тем самым инициирует увеличение количества жидкости, извлекаемой из скважины; и
(d) нижний датчик, соединенный с нижней опорной конструкцией таким образом, что при вертикальном опускании поплавка за счет опускания уровня жидкости в стволе скважины, нижнее целевое устройство взаимодействует с нижним датчиком и тем самым инициирует уменьшение количества жидкости, извлекаемой из скважины.
9. Способ извлечения нефти из скважины, согласно которому:
(a) используют скважину по добыче нефти;
(b) используют насос для извлечения нефти из скважины;
(c) осуществляют мониторинг уровня нефти в стволе скважины с использованием измерителя уровня жидкости, имеющего поплавок, расположенный в опорной конструкции, так что он имеет возможность перемещаться вертикально вверх и вниз вдоль опорной конструкции, а его положение определяется уровнем жидкости в стволе скважины;
(d) регулируют насос для изменения выпуска нефти из скважины и тем самым контролируют уровень нефти в стволе скважины на основании физического мониторинга ее уровня в стволе скважины и
(e) добывают нефть из скважины.
10. Способ по п. 9, в котором мониторинг уровня нефти в стволе скважины осуществляется физически.
11. Способ по п. 9, в котором:
регулирование насоса производят сигнальным устройством, соединенным с измерителем уровня жидкости.
12. Способ по п. 11, в котором сигнальное устройство содержит:
(a) верхнее целевое устройство, соединенное с поплавком;
(b) нижнее целевое устройство, соединенное с поплавком;
(c) верхний датчик, соединенный с верхней опорной конструкцией таким образом, что при вертикальном подъеме поплавка за счет подъема уровня нефти в стволе скважины, верхнее целевое устройство взаимодействует с верхним датчиком и тем самым инициирует увеличение количества нефти, извлекаемой из скважины; и
(d) нижний датчик, соединенный с нижней опорной конструкцией таким образом, что при вертикальном опускании поплавка за счет опускания уровня нефти в стволе скважины, нижнее целевое устройство взаимодействует с нижним датчиком и тем самым инициирует уменьшение количества нефти, извлекаемой из скважины.
13. Устройство для контроля уровня жидкости в стволе скважины по добыче углеводородов, содержащее:
(a) внутрискважинный датчик, определяющий давление над насосом в скважине по добыче углеводородов;
(b) поверхностный датчик давления, определяющий указанный газ в стволе скважины; и
(c) регулятор, соединенный с внутрискважинным датчиком давления, поверхностным датчиком давления и насосом, вычисляющий и контролирующий уровень жидкости в стволе скважины посредством использования показаний внутрискважинного давления и показаний поверхностного давления для задания уровня жидкости в стволе скважины и регулирования насоса, так что поддерживается заранее заданный уровень жидкости в стволе скважины.
14. Устройство по п. 13, в котором для расчета уровня жидкости в стволе скважины используется алгоритм:
где:
x - давление на поверхности,
y - давление в скважине,
z - уровень жидкости,
sw - удельный вес.