УСТАНОВКА ИССЛЕДОВАНИЯ СКВАЖИН

Установка исследования скважин
Полезная модель относится к нефтяной и газовой промышленности и предназначена для использования при проведении комплексных газогидродинамических исследований продукции одной или нескольких скважин нефтяных и газоконденсатных месторождений при геологоразведочных работах, в процессе разработки, освоения скважин после бурения или капитального ремонта, в том числе продукция которых содержит агрессивные компоненты, с целью проведения оценки геологотехнических мероприятий и определения дебита по газу, жидким углеводородам, пластовой воде и других газогидродинамических характеристик работы скважины или группы скважин, с одновременной нейтрализацией агрессивных компонентов и утилизацией газа.
Известна установка для измерения и исследования продукции нефтяных скважин, содержащая сепаратор - стабилизатор с тангенциальным подводом газожидкостной смеси, блок подготовки газожидкостной смеси, состоящий из сепараторов и емкости с деэмульгатором, измерители расхода, давления и температуры (Патент РФ № 2100596, 6 МПК Е21В 47/10, опубл. 27.12.97 в бюл. № 36). Данная установка обладает высокой точностью и обеспечивает отделение газа от жидкости и нефти (нефти и воды).
Известна также установка «Порта-Тест исследования газоконденсатных скважин, в том числе в продукции которых содержатся агрессивные компоненты, фирмы «PORTA-TEST manufakturing LTD (Канада) (Гриценко А.И., Алиев З.С., Ермилов О.М., Ремизов В.В., Зотов Г.А. Руководство по исследованию скважин, М., , 1995г., с.364). Установка включает линию приема газоконденсатной смеси, оборудованную клапаномотсекателем и клапаном-регулятором давления и последовательно установленные подогреватель и трехфазный сепаратор, соединенный с линиями отвода газа, воды и конденсата с измерите.11ями расходов фаз продукции скважины. Установка «Порта-Тест обладает более высокой точностью по сравнению с другими известными техническими решениями аналогичного назначения за счет более полного отделения газа и раздельного замера объемов воды и жидких углеводородов.
При проведении различных газогидродинамических исследований в известных установках продукция скважин разделяется на жидкость и газ, содержащий в своем составе вредные сернистые соединения, которые при утилизации загрязняют окружающую среду.
Паиболее близкой к заявляемой по совокупности с)ш ественных признаков является установка исследования скважин, включающая линию приема газоконденсатной смеси, оборудованную клапаном-отсекателем и клапаном-регулятором давления и связанную с трехфазным сепаратором, соединенным с линиями отвода конденсата, газа и воды, снабженными
2 О 04 101 11 5
7МГЖЕ21В 47/00 Е21В 49/00
измерителями расхода, содержит блок сепарации нефти, связанный с линиями отвода газа и воды, включающий линию приема нефти, оборудованную клапаном-отсекателем и клапаном-регулятором давления, и последовательно соединенные подогреватель, двухфазный сепаратор и сепаратор отстоя воды, соединенный с линиями межблочных коммуникаций, и блок стабилизации жидких углеводородов, включающий емкости дегазации и стабилизации углеводородов. Установка содержит также блок хранения и отпуска товарных продуктов, содержащий емкости хранения и автоматизированную станцию налива жидких углеводородов, и блок вспомогательных объектов, включающий котельную для нагрева теплоносителя, подстанцию и дизельэлектростанцию резервного питания (Свидетельсгво fe 13910,7 МПК Е21В 47/00, опубл. 10.06.2000 в бюл. № 16).
Недостатком установки исследования скважин является сложность конструкции и наличие оборудования больших размеров, что влечет за собой увеличение материальных затрат и времени на монтаж - демонтаж оборудования, а также загрязнение окружающей среды при утилизации газов из-за наличия в выбросах вредных сернистых соединений.
Заявляемая полезная модель решает задачу проведения исследований продукции скважин меньшими затратами при меньших размерах установки и обеспечения экологической безопасности.
Для решения указанной задачи предлагаемая установка исследования скважин, включающая линию приема газожидкостной смеси, оборудованную клапаном-отсекателем и клапаном-регулятором давления, двухфазный сепаратор с линиями отвода газа и жидкости, снабженными измерителями расхода, линия отвода жидкости которого соединена со вторым сепаратором, блок хранения жидкости и блок вспомогательных объектов, дополнительно содержит блок вакуумирования, состоящий из насоса и вакуумирующего устройства, линия отвода жидкости которого соединена с блоком хранения жидкости, и блок подачи нейтрализатора, состоящий из емкости с нейтрализатором и насоса, подсоединенного к линии приема газожидкостной смеси перед клапаном-регуляпором давления и всасу насоса блока вакуумирования.
Технический результат от использования блока вакуумирования, состоящего из насоса и вакуумирующего устройства, линия отвода жидкости которого соединена с блоком хранения жидкости, состоит в том, что вакуумирующее устройство за счет преобразования потенциальной энергии потока жидкости в кинетическую обеспечивает образование (высвобождение) пузырьков свободного газа, что способствует дополнительной дегазации жидкости после двухфазного сепаратора и позволяет использовать сепараторы меньпшх размеров, снижая затраты.
Технический результат от использования блока подачи нейтрализатора, состоящего из емкости с нейтрализатором и насоса, подсоединенного к линии приема газожидкостной смеси перед клапаномрегулятором давления и всасу насоса блока вакуумирования, состоит в том, что нейтрализатор поглощает сероводород и меркапганы, тем самым
способствует переводу их из газообразной фазы в жидкую фазу, что в свою очередь при утилизации газа уменьшает вредные выбросы в окружающую среду.
Таким образом, применение в предлагаемой установке дополнительных блоков, используемых по их прямому назначению, обеспечивает достижение нового технического результата, заключающегося в проведении исследований продукции скважин меньшими затратами при меньших размерах установки и обеспечении экологической безопасности.
На чертеже представлена блок-схема установки исследования скважин.
Установка содержит блок (I) сепарации, включающий линию 1 приема газожидкостной смеси, оборудованную клапаном-отсекателем 2 и клапаномрегулятором давления 3 и соединенную с двухфазным сепаратором 4, который соединен линией 5 отвода газа с установкой 6 факельной горизонтальной и линией 7 отвода жидкости со вторым сепаратором 8. Линии 5 и 7 отвода газа и жидкости снабжены измерителями расхода 9 и 10 соответственно. Второй сепаратор 8 соединен линией И отвода газа с установкой 6 факельной горизонтальной и линией 12 отвода жидкости с насосом 13 блока вакуумирования (II). Блок вакуумирования (II) состоит из центробежного насоса 13 и вакуумирующего устройства 14, соединенных между собой линией 15.
Блок вакуумирования (II) линией 16 отвода жидкости соединен с блоком (III) хранения жидкости, а линией 17 отвода газа соединен с установкой 6 факельной горизонтальной. Блок (П1) хранения жидкости состоит из накопительных емкостей 18 и 19, соединенных линией 20 отвода газа с установкой 6 факельной горизонтальной и линией 21 подачи жидкости с всасом центробежного насоса 13. Установка также содержит блок (IV) подачи нейтрализатора, состоящей из емкости 22 с линией 23 подачи нейтрализатора и плунжерного насоса 24, подсоединенного линией 25 к всасу центробежного насоса 13 блока вакуумирования (II) и линией 26 к линии 1 приема газожидкостной смеси перед клапаном-регулятором давления 3. Установка также содержит вспомогательный блок (V), состояпщй из дизель-электростанции 27, компрессорной воздуха 28 и блока управления 29.
Установка исследования скважин работает следуюпщм образом.
Газожидкостная (нефтегазовая) смесь от скважин с давлением до 16.0 МПа подается на блок (I) сепарации по линии 1 приема газожидкостной смеси и последовательно через клапан-отсекатель 2, клапан-регулятор давления 3 с давлением до 6.3 МПа поступает в двухфазный сепаратор 4, где за счет гравитации, изменения направления и скорости потока происходит ее разделение на жидкую и газовую фазы. В линию 1 приема газожидкостной смеси перед клапаном-регулятором давления 3 осуществляется впрыскивание плунжерным насосом 24 по линии 26 нейтрализатора сероводорода и меркаптанов. В двухфазном сепараторе 4 весь свободный попутный газ, выделившийся из нефти с незначительным 3
содержанием сероводорода и меркаптанов, переходит в газовую фазу, которая по линии 5 отвода газа, через измеритель расхода 9 поступает на установку 6 факельную горизонтальную для термического обезвреживания. Жидкая фаза, состоящая из частично разгазированной водонефтяной смеси с растворенными в ней сероводородом и меркаптанами, по линии 7 отвода жидкости через измеритель расхода 10 поступает во второй сепаратор 8. В качестве измерителя расхода 10 используется массовый расходомер Кориолиса, обеспечивающий измерение объемных расходов жидкостей (углеводородов и воды) по их плотности. Во втором сепараторе 8 жидкость за счет сил гравитации, изменения направления и скорости потока и понижения давления до 0,1 МПа также разделяется на жидкую и газовую фазы. В газовую фазу переходит весь свободный  газ, выделившийся из нефти при рабочих параметрах второго сепаратора 8, и направляется по линии 11 отвода газа на установку 6 факельную горизонтальную для термического обезвреживания. Жидкая фаза, состоящая из разгазированной водонефтяной смеси с остаточным содержанием газа, из второго сепаратора 8 по линии 12 отвода жидкости поступает на всас насоса 13 блока вакуумирования (П) и по линии 15 подается на вакуумирзтощее устройство 14. Вак)умирующее устройство 14 представляет собой сопло с переменной конфигурацией проточной части, например типа трубы Вентури, в которой производится преобразование потенциальной энергии потока, обусловленной повышенным давлением на входе в устройство, в кинетическую энергию, при котором происходит образование пз ырьков газа, их рост, коалесценция пузырьков и выделение свободного газа. Выделивпшйся свободный газ по линии 17 отвода газа подается на установку 6 факельную горизонтальную для термического обезвреживания. При этом на всас центробежного насоса 13 в линию 12 отвода жидкости плунжерным насосом 24 по линии 25 впрыскивается нейтрализатор для поглощения остаточного содержания сероводорода и меркаптанов. Жидкая фаза из вакуумирующего устройства 14 по линии 16 отвода жидкости поступает в емкости 18 и 19 блока хранения жидкости (П). По мере необходимости жидкость из емкостей 18 и 19 подается по линии 21 подачи жидкости на всас насоса 13 и далее по линии 30 подачи жидкости в а/цистерны. Газ, выделившийся при отстое жидкости из емкостей 18 и 19, по линии 20 подается на установку 6 факельную горизонтальн то для термического обезвреживания. Рабочее состояние установки исследования скважин обеспечивается с помощью вспомогательного блока (V). Дизельэлектростанция 27 подает электроэнергию на электрические двигатели насосов 13 и 24, приборы системы автоматики и на освещение. Компрессор 28 воздуха сжимает атмосферный воздух до 0.6 МПа и подает его по трубопроводам на клапаны-регуляторы установки. В блоке управления 29 смонтированы приборы системы автоматизации технологического процесса.
-наличие блока вакуумирования способствует проведению дополнительной более тщательной дегазации жидкости (жидких углеводородов), что позволяет уменьшить размеры сепараторов;
-малые размеры блочного оборудования снижают материальные затраты;
-высокая мобильность обеспечивает сокращение сроков монтажадемонтажа и снижает затраты;
-расходомер Кориолиса за счет измерения объемов жидких углеводородов и воды без раздела фаз на потоки, исключает лищние погрешности и обеспечивает повышение точности исследований;
-нейтрализация сероводорода и меркаптанов обеспечивает снижение вредных выбросов в окружающую среду в процессе утилизации газа при сжигании, что способствует повышению экологической безопасности проводимых исследований.
/ й1у/9///