УСТРОЙСТВО ПОКОМПОНЕНТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДОВ НЕФТИ И ВОДЫ ИЗ ПРОДУКТИВНЫХ ПЛАСТОВ

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использована для измерения расходов нефти и воды в обводненной нефтяной скважине.
Известен аналог изобретения, описанный в «ВХОДНОЕ УСТРОЙСТВО СКВАЖИННОГО НАСОСА» (патент №1782294 РФ, кл. F04D 13/12), а, именно, жидкостный мультивибратор с двумя подводящими патрубками и одним выходным патрубком, позволяющий поочередно откачивать нефть и воду.
Недостатком аналога является отсутствие измерителя расхода.
Известен также аналог изобретения, выбранный в качестве прототипа заявленной полезной модели - «УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПООЧЕРЕДНОГО ОТБОРА НЕФТИ И ВОДЫ ИЗ НЕФТЯНОЙ СКВАЖИНЫ И СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ УСТРОЙСТВОМ ЕЕ ДЕБИТА» (патент №2395007 РФ, кл. F04D 13/12). Устройство включает в себя жидкостный мультивибратор с двумя подводящими патрубками и одним выходным патрубком и покомпонентный измеритель суммарных расходов нефти и воды на входе насоса.
Недостатком прототипа является невозможность измерения раздельных расходов нефти и воды продуктивных объектов (пластов) в многопластовой скважине.
Задачей полезной модели является измерение раздельных расходов компонентов потока (нефти и воды) продуктивных объектов (пластов) в многопластовой скважине.
Поставленная задача достигается тем, что в устройство покомпонентного измерения расходов нефти и воды, содержащее жидкостный мультивибратор с двумя подводящими патрубками и одним выходным патрубком и измеритель расходов, дополнительно введен пакер, в которое устанавливается устройство. В пакер устанавливают устройство стравливания газового компонента, выделяющегося из потока в свободное состояние.
На фигуре схематично представлено заявленное устройство.
Устройство покомпонентного измерения расходов нефти и воды содержит жидкостный мультивибратор с двумя подводящими патрубками 1 и одним выходным патрубком 2, измеритель расходов 3, пакер 4 и устройство стравливания газового компонента 5.
Устройство работает следующим образом.
В скважине ниже пакера в гравитационном поле происходит разделение нефтеводяной смеси на нефть и воду, формируя постоянно увеличивающийся слой нефти.
Когда граница «нефть-вода» опустится ниже гистерезисного порога срабатывания жидкостного мультивибратора, сквозь устройство через один из входных патрубков пойдет поток нефти, формируя нефтяную пробку 6 в выходном патрубке. Когда граница «нефть-вода» поднимется выше гистерезисного порога срабатывания жидкостного мультивибратора, через другой входной патрубок сквозь устройство пойдет поток воды, формируя в выходном патрубке пробковый вид потока.
Раздельные расходы нефти и воды пробкового потока измеряют известным тривиальным способом: по моментам прохождения метки потока мимо двух сенсоров, расположенных на известной базе, измеряют скорость потока.
Используя различия в физических свойствах нефти и воды (например, удельное электрическое сопротивление, диэлектрическая проницаемость, удельная плотность, прозрачность), измеряют отношение времен прохождения компонентов мимо любого сенсора, что соответствует отношению объемных расходов воды и нефти.
По известному сечению выходного патрубка, измеренной скорости потока и относительным значениям расхода компонентов рассчитывают покомпонентные объемные расходы нефти и воды.
В пробковом виде потока в качестве метки может быть использована только граница «нефть-вода» пробки.
В процессе добычи растворенный в жидкости газ выделяется в свободное состояние и собирается непосредственно под пакером. При достижении газового объема определенного порогового значения устройство стравливания газового компонента перепускает газ в пространство выше пакера, исключая его влияние на работу жидкостного мультивибратора и, соответственно, на измерение расходов нефти и воды.
Конструктивно и по принципу работы устройство стравливания газового компонента аналогично воздухоотводчику системы водяного отопления [1].
Устройство, установленное над нижним пластом, измеряет истинные значения расходов нефти и воды. Остальные вышерасположенные устройства измеряют суммарные расходы нижележащих пластов, что позволяет рассчитать расходы каждого пласта.
[1] http://vodokomfort.ru/crt/EAGLE_air%20valve.pdf