УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕБИТА ПРОДУКЦИИ НЕФТЯНЫХ СКВАЖИН

Полезная модель относится к нефтедобыче и может быть использована для измерения массового дебита продукции нефтяных и газоконденсатных скважин в системах герметизированного сбора.
Широко известны установки для измерения дебита продукции нефтяных скважин типа «Спутник АМ...» (1), где в емкостном сепараторе от продукции скважины отделяют пузырьковый газ, и затем разделенные жидкость и газ пропускают через турбинные или вихревые счетчики объема.
Недостатком такого решения является неудовлетворительная информативность, обусловленная невозможностью получить массовые значения дебита, определить обводненность нефти и сложностью учета газа.
Наиболее близким техническим решением является дебитометр для нефтяных скважин (2), содержащий сепарационную емкость, снабженную датчиками избыточного давления и температуры, трубопроводом для отвода газа с клапаном, калиброванную измерительную емкость, снабженную трубопроводом для отвода жидкости с клапаном, дренажный трубопровод, дифференциальный датчик давления с верхним и нижним мембранными разделителями.
Недостаток этого решения - недостаточная достоверность показаний и нестабильность метрологических характеристик установки вследствие:
- недостаточной жесткости консольных несущих конструктивных элементов мембранных разделителей;
- неопределенности положения нижнего мембранного разделителя относительно нижнего уровня жидкости при сливе жидкости;
- отсутствия защиты мембран разделителей от воздействия поверхностного волнения жидкости, приводящего к ложному срабатыванию дифференциального датчика.
Задача предлагаемого технического решения - повышение точности измерений.
Это достигается тем, что в установке для измерения дебита продукции нефтяных скважин, содержащей сепарационную емкость, снабженную датчиками избыточного давления и температуры, трубопроводом с клапаном для отвода газа, калиброванную измерительную емкость, снабженную трубопроводом с клапаном для отвода жидкости, дренажный трубопровод, дифференциальный датчик давления с верхним и нижним мембранными разделителями, согласно полезной модели, нижний мембранный разделитель дифференциального датчика давления установлен в дренажном трубопроводе, а верхний в съемной крышке смотрового люка измерительной
емкости, причем перед съемной крышкой установлена стенка для защиты мембранного разделителя от поверхностного волнения, происходящего при переливе жидкости из сепарационной емкости в измерительную.
Установка мембранных разделителей в жесткие конструктивные элементы: нижнего - в дренажный трубопровод, верхнего - в съемную крышку смотрового люка, повышает стабильность метрологических характеристик установки, что приводит к повышению точности измерений. Кроме того, установка нижнего мембранного разделителя ниже уровня слива жидкости позволяет снизить погрешность при определении обводненности, что способствует получению объективных данных по дебиту нефти. Установка перед съемной крышкой смотрового люка измерительной емкости стенки для защиты верхнего мембранного разделителя позволяет защитить ее от воздействия поверхностного волнения, происходящего при переливе жидкости из сепарационной емкости в измерительную и приводящего к ложному срабатыванию дифференциального датчика, что повышает достоверность показаний и приводит к повышению точности измерений.
На фиг.1 изображено предложенное устройство.
Устройство содержит сепарационную емкость 1, калиброванную измерительную емкость 2, датчик дифференциального давления 3 с нижним 4 и верхним 5 мембранными разделителями, дренажный трубопровод 6, съемную крышку 7 смотрового люка измерительной емкости 2, стенку 8 для защиты верхнего мембренного разделителя 5, клапаны 9 и 10, трубопровод для отвода жидкости 11, трубопровод для отвода газа 12, датчик избыточного давления 13, датчик температуры 14.
Устройство работает следующим образом.
Перед началом процедуры измерения производят «продувку» системы, при этом открытый клапан 10 обеспечивает свободное истечение продукции скважины через сепарационную 1 и измерительную 2 емкости по трубопроводу для отвода жидкости 11 в коллектор.
По команде контроллера открывается клапан 9 и закрывается клапан 10, одновременно с этим снимается информация дифференциального датчика давления 3 и запускается таймер контроллера, регистрирующий время наполнения калиброванного объема измерительной емкости 2 (между мембранными разделителями 4 и 5) свободной от пузырькового газа жидкостью, при этом выделившийся газ по трубопроводу для отвода газа 12 при открытом клапане 9 свободно истекает в коллектор.
При достижении накопленной жидкостью уровня мембранного разделителя 5 контроллер дает команду на одновременное открытие клапана 10 и закрытие клапана 9, регистрируя показания датчиков 3, 13, 14 и таймера. После переключения клапанов прекращается свободное истечение газа по трубопроводу 12 в коллектор и начинается вытеснение в коллектор известного объема жидкости до уровня разделителя 4, скорость вытеснения определяется по показаниям таймера от момента начала слива жидкости до момента достижения ею уровня мембранного разделителя 4. Регистрируются
показания датчиков 3, 13, 14 в момент достижения сливаемой жидкостью уровня разделителя 4.
Затем цикл повторяют, например, на другой скважине.
Зная время и высоту наполнения калиброванного объема измерительной емкости 2, а также величину гидростатического давления (данные датчика дифференциального давления 3) рассчитывают массовую производительность скважины по (водонефтяной) жидкости.
Зная лабораторные данные по плотностям нефти и воды данной скважины, определяют массовую производительность скважины по нефти воде.
Зная время вытеснения газом известного объема жидкости, значения избыточного давления и температуры газа в начале и конце процесса вытеснения, определяют объемную производительность скважины по газу.
Применение предложенного технического решения позволит произвести модернизацию парка АГЗУ типа «Спутник-АМ...» из установок для измерения объемного дебита в установки для измерения массового дебита