[go: up one dir, main page]

RU2340772C2 - Method of evaluation of water cuttings of well production of oil wells "охн+" - Google Patents

Method of evaluation of water cuttings of well production of oil wells "охн+" Download PDF

Info

Publication number
RU2340772C2
RU2340772C2 RU2006133778/03A RU2006133778A RU2340772C2 RU 2340772 C2 RU2340772 C2 RU 2340772C2 RU 2006133778/03 A RU2006133778/03 A RU 2006133778/03A RU 2006133778 A RU2006133778 A RU 2006133778A RU 2340772 C2 RU2340772 C2 RU 2340772C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
liquid
oil
water
graph
height
Prior art date
Application number
RU2006133778/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006133778A (en
Inventor
Леонид Степанович Милютин (RU)
Леонид Степанович Милютин
Валерий Витальевич Котлов (RU)
Валерий Витальевич Котлов
Надежда Михайловна Милютина (RU)
Надежда Михайловна Милютина
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Нефтемаш"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Нефтемаш" filed Critical Открытое акционерное общество "Нефтемаш"
Priority to RU2006133778/03A priority Critical patent/RU2340772C2/en
Publication of RU2006133778A publication Critical patent/RU2006133778A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2340772C2 publication Critical patent/RU2340772C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: invention relates to oil extraction and can be employed for operational registration of yields of oil and gas condensate wells in systems of pressure sealed gathering. Partially separated production of well contained in a vertical cylinder vessel (VCV) is held till complete disappearance of gas bubbles and foam sedimentation; then the height of column of liquid (HLC) and hydro-static pressure (HSP) are measured. On base of obtained data liquid density is calculated and then mass water cut is determined using density values of water and oil containing in well production. Liquid contained in VCV, for instance in a reservoir of a level meter, is subject for example to sedimentation or chemical reagent treatment and heating to a condition of not complete disintegration into oil and water. Further as far as this vessel is emptying, continuous measurement of HSP and HLC is performed. On the character of dependence of HSP from HLC there determined density of water and oil in composition of liquid and also determined its volume water cut. If flow of liquid is uniform, then volume water cut is assessed on the character of dependence of HSP on time . To calculate density of water and oil in composition of liquid, dependence of HSP on HLC is graphed at its flowing off from VCV. Then upper and lower linear sections are found on the graph and density of water and oil correspondingly are calculated within the limits of these sections. The density of water is calculated within the limits of upper linear section by means of correlation of difference of HSP in two maximum remote from each other points and corresponding to its difference part of HLC. The density of oil is calculated within the limits of the lower linear section by means of correlation of HSP at any point of the lower linear section and corresponding to it HSP of measured HLC. In case of not complete disintegration of liquid into oil and water, revealed upper and lower linear sections are interpolated till crossing one another and for the following actions the received interpolated graph is taken as adequate to the one which would be received at complete disintegration of liquid to oil and water. To calculate volume water cut of liquid, if flowing out is uniform, dependence of HSP of liquid dependence on time is graphed, further upper and lower linear sections are found on this graph. At that volume water cut of liquid is determined on position of connecting point of upper and lower linear sections as ratio of time interval corresponding to the upper linear section to total time of liquid flowing off VCV.
EFFECT: upgraded accuracy of evaluation of water cut.
5 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к нефтедобыче и может быть использовано для оперативного учета дебитов продукции нефтяных и газоконденсатных скважин в системах герметизированного сбора.The invention relates to oil production and can be used for operational accounting of production rates of oil and gas condensate wells in pressurized collection systems.

Известен способ определения обводненности жидкости в продукции нефтяных скважин, согласно которому в межтрубном пространстве скважины выдерживают порцию накопленной продукции до ее расслоения на компоненты (газ, нефть и воду) под действием сил гравитации, затем эти компоненты потоком скважинной продукции через преобразователь расхода вытесняют из межтрубного пространства, регистрируя время прохождения каждого компонента, при этом компоненты идентифицируют, например, индикатором плотности [1].A known method for determining the water cut in oil products of oil wells, according to which in the annulus of the well withstand a portion of the accumulated product until it is stratified into components (gas, oil and water) under the action of gravity, then these components are displaced from the annulus by the flow of well products through the flow transducer by registering the transit time of each component, while the components are identified, for example, by a density indicator [1].

Недостатками этого способа являются низкая точность, обусловленная невозможностью полноценного расслоения продукции скважины без нагрева и введения химреагентов, а также большая продолжительность каждого замера.The disadvantages of this method are the low accuracy due to the impossibility of a complete separation of the well products without heating and the introduction of chemicals, as well as the long duration of each measurement.

Наиболее близким техническим решением является способ определения обводненности жидкости в продукции нефтяных скважин, заключающийся в том, что частично отсепарированную продукцию скважины, содержащуюся в вертикальном цилиндрическом сосуде, выдерживают до состояния полного отсутствия пузырькового газа и оседания пены, измеряют высоту столба жидкости, гидростатическое давление, на основе полученных данных производят расчет плотности жидкости и, используя значения плотностей воды и нефти, содержащихся в продукции скважины, определяют ее массовую обводненность [2].The closest technical solution is a method for determining the water cut of a liquid in oil well production, namely, that partially separated well production contained in a vertical cylindrical vessel is held to a state of complete absence of bubble gas and foam settling, the height of the liquid column, hydrostatic pressure are measured, based on the data obtained, the density of the liquid is calculated and, using the values of the densities of water and oil contained in the production of the well, m its mass watercut [2].

Недостаток этого способа - низкая точность определения обводненности, обусловленная использованием лабораторных значения плотностей воды и нефти, содержащихся в продукции скважины, в которых трудно предусмотреть влияние растворенного газа.The disadvantage of this method is the low accuracy of determining water cut, due to the use of laboratory values of the densities of water and oil contained in the production of the well, in which it is difficult to predict the effect of dissolved gas.

Задача предлагаемого технического решения - повысить точность определения обводненности за счет обеспечения прямых измерений параметров для расчета плотностей воды и нефти в составе скважинной жидкости.The objective of the proposed technical solution is to increase the accuracy of determining water cut by providing direct measurement of parameters for calculating the densities of water and oil in the composition of the well fluid.

Это достигается тем, что в способе определения обводненности жидкости в продукции нефтяных скважин, заключающемся в том, частично отсепарированную продукцию скважины, содержащуюся в вертикальном цилиндрическом сосуде, выдерживают до состояния полного отсутствия пузырькового газа и оседания пены, измеряют высоту столба жидкости, гидростатическое давление, на основе полученных данных производят расчет плотности жидкости и, используя значения плотностей воды и нефти, содержащихся в продукции скважины, определяют ее массовую обводненность, согласно изобретению жидкость, содержащуюся в вертикальном цилиндрическом сосуде, например в резервуаре уровнемера, доводят, например, отстоем, обработкой химреагентами и нагревом до состояния, по крайней мере, неполного расслоения на нефть и воду, а затем в процессе опорожнения этого сосуда производят непрерывные измерения гидростатического давления и высоты столба жидкости и по характеру зависимости гидростатического давления от высоты столба жидкости судят о плотностях воды и нефти в составе жидкости и ее объемной обводненности или, если истечение равномерное, то по характеру зависимости гидростатического давления от времени судят об объемной обводненности жидкости.This is achieved by the fact that in the method for determining the water cut of a liquid in an oil well product, which consists in partially separating the well product contained in a vertical cylindrical vessel, it is held to a state of complete absence of bubble gas and foam settling, the height of the liquid column, hydrostatic pressure are measured, based on the data obtained, the density of the liquid is calculated and, using the densities of water and oil contained in the production of the well, its mass water cut is determined According to the invention, the liquid contained in a vertical cylindrical vessel, for example in a tank of a level gauge, is brought, for example, by sedimentation, treatment with chemicals and heating to a state of at least incomplete separation into oil and water, and then continuous measurements of hydrostatic pressure and the height of the liquid column and the nature of the dependence of hydrostatic pressure on the height of the liquid column judge the density of water and oil in the composition of the liquid and its volumetric water cut or and, if outflow is uniform, depending on the nature of the hydrostatic pressure times volumetric water content judge the liquid.

Для вычисления плотностей воды и нефти в составе жидкости строят график зависимости гидростатического давления от высоты столба жидкости при ее сливе из вертикального цилиндрического сосуда, потом на этом графике выявляют верхний и нижний линейные отрезки, в пределах которых вычисляют плотности соответственно воды и нефти, причем плотность воды вычисляют в пределах верхнего линейного отрезка графика зависимости гидростатического давления от высоты столба жидкости путем соотнесения разности гидростатических давлений в двух максимально удаленных между собой точках и соответствующей этой разности части высоты столба жидкости, а плотность нефти вычисляют в пределах нижнего линейного отрезка графика зависимости гидростатического давления от высоты столба жидкости путем соотнесения гидростатического давления в любой точке нижнего линейного отрезка и соответствующей этому гидростатическому давлению высоты столба жидкости, при этом в случае неполного расслоения жидкости на нефть и воду выявленные верхний и нижний линейные отрезки на графике зависимости гидростатического давления от высоты столба жидкости интерполируют до пересечения между собой и для последующих действий полученный интерполированный график принимают адекватным тому, какой был бы получен при полном расслоении жидкости на нефть и воду.To calculate the densities of water and oil in the composition of the liquid, a graph is built of the hydrostatic pressure versus the height of the liquid column when it is drained from a vertical cylindrical vessel, then the upper and lower linear segments are identified on this graph, within which the densities of water and oil are calculated, and the density of water within the upper linear segment of the graph, the dependences of the hydrostatic pressure on the height of the liquid column are calculated by correlating the difference of hydrostatic pressures in two maxim at points remote from each other and the corresponding part of the height of the liquid column, and the oil density is calculated within the lower linear segment of the graph of the hydrostatic pressure versus the height of the liquid column by correlating the hydrostatic pressure at any point in the lower linear segment and the corresponding height of the liquid column, in the case of incomplete separation of the liquid into oil and water, the revealed upper and lower linear segments in the graph of the hydrostat critical pressures of the liquid column height is interpolated to intersect each other and to follow the resultant interpolated graph take adequate to what would have been obtained if the full fluid bundle in oil and water.

Объемную обводненность жидкости определяют по расположению точки соединения верхнего и нижнего линейных отрезков, содержащихся в графике зависимости гидростатического давления от высоты столба жидкости, или точки пересечения интерполированных продолжений верхнего и нижнего линейных отрезков в случае неполного расслоения жидкости на нефть и воду как соотношение высоты столба жидкости, соответствующей верхнему линейному отрезку графика, к полной высоте столба жидкости.The volumetric water cut of the liquid is determined by the location of the connection point of the upper and lower linear segments contained in the graph of the hydrostatic pressure versus the height of the liquid column, or the intersection point of the interpolated extensions of the upper and lower linear segments in the case of incomplete separation of the liquid into oil and water as the ratio of the height of the liquid column, corresponding to the upper linear segment of the graph, to the full height of the liquid column.

Для вычисления объемной обводненности жидкости, если истечение равномерное, строят график зависимости гидростатического давления жидкости от времени, потом на этом графике выявляют верхний и нижний линейные отрезки, при этом объемную обводненность жидкости определяют по расположению точки соединения верхнего и нижнего линейных отрезков, содержащихся в графике, как соотношение интервала времени, соответствующего верхнему линейному отрезку графика, к полному времени истечения жидкости из вертикального цилиндрического сосуда, причем в случае неполного расслоения жидкости на нефть и воду выявленные верхний и нижний линейные отрезки на графике зависимости гидростатического давления от времени интерполируют до пересечения между собой, и для последующих действий полученный интерполированный график принимают адекватным тому, какой был бы получен при полном расслоении жидкости на нефть и воду.To calculate the volumetric water cut of the liquid, if the outflow is uniform, a graph of the hydrostatic pressure of the liquid is plotted against time, then the upper and lower linear segments are identified on this graph, while the volumetric water cut of the liquid is determined by the location of the connection point of the upper and lower linear segments contained in the graph, as the ratio of the time interval corresponding to the upper linear segment of the graph to the total time of fluid outflow from a vertical cylindrical vessel, and in the case of incomplete separation of the liquid into oil and water, the detected upper and lower linear segments in the graph of the hydrostatic pressure versus time are interpolated to intersect with each other, and for subsequent actions, the obtained interpolated graph is taken to be adequate to that obtained if the liquid was completely separated into oil and water.

В случае получения на графиках зависимости гидростатического давления жидкости от высоты столба жидкости или от времени, если истечение равномерное, только одного линейного отрезка, - жидкость считают однородной.If the graph shows the dependence of the hydrostatic pressure of the liquid on the height of the liquid column or on time, if the outflow is uniform, only one linear segment, the liquid is considered homogeneous.

Проведение непрерывных измерений гидростатического давления и высоты столба, по крайней мере, неполно расслоенной на нефть и воду жидкости в процессе опорожнения вертикального цилиндрического сосуда, например, резервуара уровнемера, формирование массива данных, построение графика зависимости гидростатического давления от высоты столба жидкости, и выявление на этом графике линейных отрезков, позволяет по их наличию подтвердить факт, по крайней мере, неполного расслоения жидкости на чистую нефть и чистую воду, и в пределах выявленных верхнего и нижнего линейных отрезков с высокой точностью вычислить плотности соответственно воды и нефти.Conducting continuous measurements of hydrostatic pressure and column height, at least of an incompletely stratified liquid into oil and water during the emptying of a vertical cylindrical vessel, for example, a level gauge tank, forming a data array, plotting the dependence of hydrostatic pressure on the height of the liquid column, and identifying the graph of linear segments allows, by their presence, to confirm the fact of at least incomplete separation of the liquid into pure oil and pure water, and within the limits identified in rhnego and lower line segments accurately calculate the density of water and oil respectively.

Вычисление плотности воды в пределах верхнего линейного отрезка графика путем соотнесения разности гидростатических давлений в двух максимально удаленных между собой точках и соответствующей этой разности высоты столба жидкости и вычисление плотности нефти в пределах нижнего линейного отрезка графика путем соотнесения гидростатического давления в любой точке нижнего линейного отрезка и соответствующей этому гидростатическому давлению высоты столба жидкости дает возможность повысить точность определения обводненности скважинной жидкости, поскольку все расчеты произведены на основе данных, полученных путем прямых измерений, в которых учитывается в том числе и влияние растворенного газа на плотность жидкости, которое очень сложно учесть практически.Calculation of water density within the upper linear segment of the graph by correlating the difference in hydrostatic pressures at two points as distant as possible and the corresponding height difference of the liquid column and calculating the oil density within the lower linear segment of the graph by correlating the hydrostatic pressure at any point in the lower linear segment and the corresponding this hydrostatic pressure of the height of the liquid column makes it possible to increase the accuracy of determining the water cut in the borehole liquid, since all calculations are based on data obtained by direct measurements, which take into account, among other things, the effect of dissolved gas on the density of the liquid, which is very difficult to take into account in practice.

Интерполяция в случае неполного расслоения жидкости на нефть и воду выявленных верхнего и нижнего линейного отрезков на графике до пересечения между собой, и принятие для последующих действий полученного интерполированного графика адекватным тому, какой был бы получен при полном расслоении жидкости на нефть и воду, дает возможность повысить точность расчетов плотностей за счет уменьшения относительной погрешности измерения высоты столба жидкости. Она (интерполяция) в случае неполного расслоения жидкости на нефть и воду позволяет также определять объемную обводненность жидкости по расположению точки пересечения интерполированных продолжений верхнего и нижнего линейных отрезков, содержащихся в графике, как соотношение высоты столба жидкости, соответствующей верхнему линейному отрезку графика к полной высоте столба жидкости.Interpolation in the case of incomplete separation of the liquid into oil and water of the identified upper and lower linear segments on the graph before intersecting with each other, and acceptance for subsequent actions of the obtained interpolated graph is adequate to that which would be obtained with complete separation of the liquid into oil and water, makes it possible to increase the accuracy of density calculations by reducing the relative error in measuring the height of the liquid column. In case of incomplete separation of the liquid into oil and water, it (interpolation) also allows determining the volumetric water cut of the liquid by the location of the intersection point of the interpolated continuations of the upper and lower linear segments contained in the graph, as the ratio of the height of the liquid column corresponding to the upper linear segment of the graph to the total column height liquids.

Определение объемной обводненности жидкости по расположению точки соединения верхнего и нижнего линейных отрезков, содержащихся в графиках зависимости гидростатического давления жидкости от высоты столба жидкости или от времени, если истечение равномерное, или их интерполированных продолжений, позволяет обойтись без дополнительных функций специального оборудования, например двухуровневого уровнемера, или совсем без уровнемера, и за счет этого повысить точность.Determination of the volumetric water cut of the liquid by the location of the connection point of the upper and lower linear segments contained in the graphs of the hydrostatic pressure of the liquid versus the height of the liquid column or time, if the outflow is uniform, or their interpolated continuations, allows you to do without additional functions of special equipment, for example, a two-level level gauge, or without a level gauge at all, and thereby increase accuracy.

Индикация однородности жидкости по критерию получения на графиках зависимости гидростатического давления жидкости от высоты столба жидкости или от времени, если истечение равномерное, только одного линейного отрезка по всей высоте столба, принимая во внимание плотность этой жидкости, позволяет констатировать либо чистую нефть, либо чистую воду, либо трудносепарируемую эмульсию и необходимость применения в следующем цикле измерений более сильных или длительных методов сепарации.Indication of fluid homogeneity by the criterion for obtaining on the graphs the dependence of the hydrostatic pressure of the liquid on the height of the liquid column or on time, if the outflow is uniform, only one linear segment along the entire height of the column, taking into account the density of this liquid, allows us to state either pure oil or pure water, or a difficult to separate emulsion and the need to use stronger or longer separation methods in the next measurement cycle.

На чертежах изображено одно из возможных устройств, реализующих предложенный способ.The drawings depict one of the possible devices that implement the proposed method.

На фиг.1 изображена схема устройства, реализующего предложенный способ, на фиг.2 - вид сверху на нижний лоток газового сепаратора, на фиг.3 - график зависимости гидростатического давления от высоты столба жидкости или от времени.Figure 1 shows a diagram of a device that implements the proposed method, figure 2 is a top view of the lower tray of the gas separator, figure 3 is a graph of the hydrostatic pressure on the height of the liquid column or on time.

Устройство содержит газовый сепаратор 1, измерительную емкость 2, двухуровневый уровнемер 3, резервуар 4 уровнемера 3, систему подогрева 5 содержимого резервуара 4 уровнемера 3, запорный клапан 6 с электроприводом, дозатор подачи химреагентов 7 в резервуар 4 двухуровневого уровнемера 3, указатель перепада давлений 8 резервуара 4 уровнемера 3, указатель перепада давлений 9 измерительной емкости 2, нижний датчик (мембрана) 10 указателя перепада давлений 9 измерительной емкости 2, верхний датчик (мембрана) 11 указателя перепада давлений 9 измерительной емкости 2, датчик температуры 12 резервуара 4 уровнемера 3, датчик температуры 13 измерительной емкости 2, датчик избыточного давления 14, переключатель потока 15, плоское днище 16 измерительной емкости 2, сливную жидкостную линию 17, клапан обратный 18, вход 19 из скважины в газовый сепаратор 1, выход 20 в коллектор, газопровод 21, нижний сепарационный лоток 22, патрубок отбора потока 23 системы приоритетного минимума подачи, барьер 24 системы приоритетного минимума подачи, воронку 25 системы приоритетного минимума подачи, трубу 26 системы приоритетного минимума подачи, 27 - поверхность раздела нефть - газ, 28 - поверхность раздела нефть - вода при полном расслоении скважинной жидкости на нефть и воду, 29 - переходная водонефтяная зона при неполном расслоении скважинной жидкости на нефть и воду, 30 - участок, соответствующий переходной водонефтяной зоне 29 при неполном расслоении скважинной жидкости на нефть и воду, 31 - интерполяционные продолжения линейных отрезков графиков зависимости гидростатического давления от высоты столба жидкости или от времени.The device comprises a gas separator 1, a measuring container 2, a two-level level gauge 3, a tank 4 for a level gauge 3, a heating system 5 for the contents of the tank 4 for a level gauge 3, a shut-off valve 6 with an electric actuator, a dispenser for supplying chemicals 7 to the tank 4 of the two-level level gauge 3, a differential pressure indicator 8 of the tank 4 level gauge 3, differential pressure gauge 9 measuring capacity 2, lower sensor (membrane) 10 differential pressure gauge 9 measuring capacity 2, upper sensor (membrane) 11 differential pressure gauge 9 measuring tank 2, temperature sensor 12 of the tank 4 level gauge 3, temperature sensor 13 of the measuring tank 2, gauge 14, flow switch 15, flat bottom 16 of the measuring tank 2, drain fluid line 17, check valve 18, the input 19 from the well into the gas separator 1, the outlet 20 to the manifold, the gas pipeline 21, the lower separation tray 22, the outlet pipe 23 of the system of priority minimum flow, the barrier 24 of the system of priority minimum flow, the funnel 25 of the system of priority minimum flow, the pipe 26 of the system of priority mi supply limit, 27 - oil-gas interface, 28 - oil-water interface with complete stratification of the wellbore fluid into oil and water, 29 - transitional oil-water zone with incomplete stratification of the wellbore fluid into oil and water, 30 - section corresponding to the transitional oil-water zone 29 with incomplete stratification of the borehole fluid into oil and water, 31 — interpolation extensions of linear segments of the graphs of the dependence of hydrostatic pressure on the height of the liquid column or on time.

Система приоритетного минимума подачи, состоящая из патрубка отбора потока 23, барьера 24 и трубы 26 с расположенной сверху воронкой 25, при любых дебитах обеспечивает гарантированное поступление определенного количества продукции скважины на дно измерительной емкости 2 в зону, где происходит переток продукции скважины в резервуар 4 уровнемера 3. Элементы системы приоритетного минимума подачи имеют расчетную ограниченную пропускную способность и организованы так, что избыток потока переливается через барьер 24 и воронку 25 и движется согласно общей схеме сепарации. При этом, если производительность скважины близка к нижнему пределу измерений устройства, то практически весь поток проходит через систему приоритетного минимума подачи, но когда производительность скважины велика, то, напротив, большая часть потока движется согласно общей схеме сепарации.The system of priority minimum supply, consisting of a flow sampling pipe 23, a barrier 24 and a pipe 26 with a funnel 25 located on top, ensures a guaranteed flow of a certain amount of well production to the bottom of the measuring tank 2 at any flow rate into the zone where the flow of well products into the tank 4 of the level gauge 3. Elements of the system of priority minimum flow have a calculated limited throughput and are organized so that the excess flow overflows through the barrier 24 and the funnel 25 and moves according of total separation scheme. Moreover, if the well productivity is close to the lower limit of the device’s measurements, then almost the entire flow passes through the system of priority minimum supply, but when the well productivity is large, on the contrary, most of the flow moves according to the general separation scheme.

С некоторым снижением точности устройство может работать и при отсутствии указателя перепада давлений 8 резервуара 4 уровнемера 3.With some decrease in accuracy, the device can work even in the absence of a differential pressure indicator 8 of the reservoir 4 of the level gauge 3.

Способ реализуется, например, следующим образом.The method is implemented, for example, as follows.

В принцип работы устройства заложен гидростатический метод измерения массы, основанный на зависимости гидростатического давления ΔР столба жидкости высотой Н от плотности жидкости ρ:The principle of operation of the device is based on the hydrostatic method for measuring mass, based on the dependence of the hydrostatic pressure ΔР of a liquid column of height H on the density of the liquid ρ:

Figure 00000002
,
Figure 00000002
,

где g - ускорение свободного падения.where g is the acceleration of gravity.

Перед началом процедуры замера производят «продувку» системы сепаратор - измерительная емкость - резервуар уровнемера, при этом переключатель потока 15 и открытый запорный клапан 6 обеспечивают свободное истечение продукции скважины через систему емкостей в коллектор.Before starting the measurement procedure, a “purge” of the separator - measuring capacity - level gauge tank is performed, with the flow switch 15 and the open shut-off valve 6 providing free flow of well products through the reservoir system to the reservoir.

В начале процедуры замера переключатель потока 15 ставят в положение "наполнение", и продукция скважины через газовый сепаратор 1 поступает в измерительную емкость 2. При этом переключателем потока 15 газопровод 21 соединен с коллектором 20, а сливная жидкостная линия 17 перекрыта. Одновременно с наполнением измерительной емкости 2 резервуар 4 уровнемера 3 нагревают системой подогрева 5 (например, горячей жидкостью) и в поток жидкости, идущий в этот резервуар снизу, при помощи дозатора подачи химреагентов 7 вводят деэмульгатор и пеногаситель. В момент соприкосновения поднимающейся поверхности частично отсепарированной продукции скважины с верхним датчиком (мембраной) 11 указателя перепада давлений 9 переключатель потока 15 ставят в положение "слив", открывая жидкостную 17 и закрывая газовую 21 линии, и закрывают запорный клапан 6.At the beginning of the measurement procedure, the flow switch 15 is put into the “filling” position, and the well production through the gas separator 1 enters the measuring tank 2. At the same time, the flow pipe 15 is connected to the manifold 20 by the flow switch 15 and the drain liquid line 17 is closed. Simultaneously with the filling of the measuring tank 2, the tank 4 of the level gauge 3 is heated by a heating system 5 (for example, hot liquid) and a demulsifier and defoamer are introduced into the fluid stream going into the tank from below using a chemical dispenser 7. At the moment of contact of the rising surface of the partially separated well production with the upper sensor (diaphragm) 11 of the differential pressure indicator 9, the flow switch 15 is placed in the "drain" position, opening the liquid 17 and closing the gas 21 lines, and close the shutoff valve 6.

Плотность частично отсепарированной жидкости в измерительной емкости равна:The density of the partially separated liquid in the measuring tank is:

Figure 00000003
Figure 00000003

Дебит скважины по жидкости определяется по следующей формуле:Liquid production rate is determined by the following formula:

Figure 00000004
,
Figure 00000004
,

где Vе - объем измерительной емкости 2 в интервале от нижнего 10 до верхнего 11 датчиков указателя перепада давлений 9 (определяется при появлении сигнала от верхнего датчика 11);where V e is the volume of the measuring capacitance 2 in the range from the lower 10 to the upper 11 sensors of the differential pressure indicator 9 (determined when a signal from the upper sensor 11 appears);

Vу - объем резервуара уровнемера в интервале от нижнего 10 до верхнего 11 датчиков указателя перепада давлений 9 (определяется при появлении сигнала от верхнего датчика 11);V у - the volume of the tank of the level gauge in the range from the lower 10 to the upper 11 sensors of the differential pressure indicator 9 (determined when a signal from the upper sensor 11 appears);

τ - время наполнения измерительной емкости 2 в интервале от нижнего 10 до верхнего 11 датчиков указателя перепада давлений 9.τ is the filling time of the measuring tank 2 in the interval from the lower 10 to the upper 11 sensors of the differential pressure indicator 9.

После закрытия запорного клапана 6 (положение "отстой") наполнение резервуара 4 уровнемера 3 прекращается, и продукция скважины начинает отстаиваться в резервуаре 4 уровнемера 3 до состояния полного отсутствия пузырькового газа, оседания пены и, по крайней мере, неполного расслоения жидкости на нефть и воду. Отстой продолжают, по крайней мере, до момента прекращения изменений показаний положения раздела сред жидкость-газ 27 уровнемера 3, который регистрирует одновременно положение поверхностей раздела сред жидкость-газ 27 и нефть-вода 28, или, если расслоение происходит быстро, - до появления поверхности раздела нефть-вода 28.After closing the shut-off valve 6 (the position "sludge"), the filling of the tank 4 of the level gauge 3 stops, and the well production begins to settle in the tank 4 of the level gauge 3 to the state of complete absence of bubble gas, sedimentation of the foam and, at least, incomplete separation of the liquid into oil and water . Sludge is continued, at least until the cessation of changes in the readings of the liquid-gas interface 27 of the level gauge 3, which simultaneously records the position of the liquid-gas interface 27 and oil-water 28, or, if the separation occurs quickly, until the surface oil-water section 28.

Определяют плотность жидкости в резервуаре 4 уровнемера 3:The density of the liquid in the tank 4 of the level gauge 3 is determined:

Figure 00000005
Figure 00000005

Затем переключатель потока 15 ставят в положение "слив", когда вход из скважины 19 соединен с газовым сепаратором 1, а сливная жидкостная линия 17 соединена с коллектором 20, при этом газопровод 21 перекрыт. В таком положении жидкость начинает вытесняться из измерительной емкости 2.Then, the flow switch 15 is placed in the "drain" position when the inlet from the well 19 is connected to the gas separator 1, and the drain liquid line 17 is connected to the manifold 20, while the gas pipeline 21 is closed. In this position, the liquid begins to be displaced from the measuring tank 2.

В процессе вытеснения газом объема Vе жидкости фиксируется время вытеснения τг и среднее значение избыточного давления Р и температуры газа t°.In the process of gas displacement of the volume V e of the liquid, the displacement time τ g and the average value of excess pressure P and gas temperature t ° are fixed.

Дебит скважины по газу определяется, например, по следующему алгоритму:The gas production rate of a well is determined, for example, by the following algorithm:

Figure 00000006
,
Figure 00000006
,

где Р - среднее значение избыточного давления газа в измерительной емкости 2, измеренного датчиком 14;where P is the average value of the excess gas pressure in the measuring tank 2, measured by the sensor 14;

t° - температура газа, С°;t ° - gas temperature, С °;

Kα - коэффициент сжимаемости.Kα is the compressibility coefficient.

При этом одновременно открывают запорный клапан 6 и с максимально доступной частотой производят измерения уровней жидкости Hi, а также соответствующие им гидростатические давления ΔPi. На основании этих замеров строят графики зависимости гидростатического давления от высоты столба жидкости или, если истечение равномерное, то - зависимости гидростатического давления от времени. При соответствующих масштабах высоты столба жидкости и времени эти графики могут совпадать, как на фиг.3.At the same time, the shut-off valve 6 is opened at the same time and the liquid levels H i are measured with the maximum available frequency, as well as the corresponding hydrostatic pressures ΔP i . Based on these measurements, graphs of the dependence of hydrostatic pressure on the height of the liquid column are plotted, or, if the outflow is uniform, then the dependence of hydrostatic pressure on time. At appropriate scales of the height of the liquid column and time, these graphs may coincide, as in FIG.

(При отсутствии датчика гидростатического давления 8 измерения ΔРi производят датчиком гидростатического давления 9 при открытом запорном клапане 6.)(In the absence of a hydrostatic pressure sensor 8, ΔP i measurements are made by a hydrostatic pressure sensor 9 with the shut-off valve 6. open.)

Далее выявляют верхний и нижний линейные отрезки, в пределах которых вычисляют плотности соответственно воды и нефти, причем плотность воды вычисляют в пределах верхнего линейного отрезка графика зависимости гидростатического давления от высоты столба жидкости путем соотнесения разности гидростатических давлений в двух максимально удаленных между собой точках и соответствующей этой разности части высоты столба жидкости, а плотность нефти вычисляют в пределах нижнего линейного отрезка графика зависимости гидростатического давления от высоты столба жидкости путем соотнесения гидростатического давления в любой точке нижнего линейного отрезка и соответствующей этому гидростатическому давлению высоты столба жидкости, при этом в случае неполного расслоения жидкости на нефть и воду выявленные верхний и нижний линейные отрезки на графике зависимости гидростатического давления от высоты столба жидкости интерполируют до пересечения между собой, и для последующих действий полученный интерполированный график принимают адекватным тому, какой был бы получен при полном расслоении жидкости на нефть и воду.Next, the upper and lower linear segments are identified, within which the densities of water and oil are calculated, and the water density is calculated within the upper linear segment of the graph of the hydrostatic pressure versus the height of the liquid column by correlating the difference of hydrostatic pressures at two points as far apart as possible and corresponding to this the difference in the part of the height of the liquid column, and the oil density is calculated within the lower linear section of the graph of the hydrostatic pressure I on the height of the liquid column by correlating the hydrostatic pressure at any point of the lower linear segment and the corresponding height of the liquid column, in the case of incomplete separation of the liquid into oil and water, the detected upper and lower linear segments on the graph of the hydrostatic pressure on the height of the liquid column interpolate to the intersection with each other, and for subsequent actions, the resulting interpolated schedule is taken to be adequate to what would be obtained with full stratification of liquid into oil and water.

Плотность воды:

Figure 00000007
Density of water:
Figure 00000007

Плотность нефти:

Figure 00000008
Oil density:
Figure 00000008

Массовая обводненность:

Figure 00000009
Mass water cut:
Figure 00000009

Объемное содержание воды:

Figure 00000010
Volumetric water content:
Figure 00000010

или:

Figure 00000011
or:
Figure 00000011

В случае получения на графиках зависимости гидростатического давления жидкости от высоты столба жидкости или от времени, если истечение равномерное, только одного линейного отрезка, - жидкость считают однородной.If the graph shows the dependence of the hydrostatic pressure of the liquid on the height of the liquid column or on time, if the outflow is uniform, only one linear segment, the liquid is considered homogeneous.

В случае, когда слив происходит при открытом запорном клапане 6, формула дебита скважины по газу приобретает вид:In the case when the drain occurs when the shut-off valve 6 is open, the gas production rate formula takes the form:

Figure 00000012
Figure 00000012

Дебит скважины по нефти:

Figure 00000013
Oil production rate:
Figure 00000013

Дебит скважины по воде:

Figure 00000014
Water production rate:
Figure 00000014

В период, когда запорный клапан 6 закрыт и происходит отстой продукции скважины в резервуаре 4 уровнемера 3, измерение дебита по жидкости производят, применяя следующую формулу:In the period when the shutoff valve 6 is closed and the production of the well stagnates in the tank 4 of the level gauge 3, the liquid production rate is measured using the following formula:

Figure 00000015
Figure 00000015

Предлагаемый способ за счет обеспечения прямых измерений учитывает влияние всех факторов (температура, давление и пр.) на плотности компонентов скважинной жидкости (нефти и воды), но особенно важен учет влияния растворенного газа, который очень сложно осуществить практически, поэтому этот способ позволяет достаточно просто, но эффективно повысить точность определения обводненности скважинной жидкости.The proposed method, by providing direct measurements, takes into account the influence of all factors (temperature, pressure, etc.) on the density of the components of the well fluid (oil and water), but it is especially important to take into account the effect of dissolved gas, which is very difficult to implement in practice, therefore this method is quite simple , but to effectively improve the accuracy of determining the water cut in the well fluid.

Библиографические данные:Bibliographic data:

1. А.с. №1437495, Е21В 47/10, 1988, Бюл.№42.1. A.S. No. 1437495, ЕВВ 47/10, 1988, Bull. No. 42.

2. RU Патент на изобретение №2220282, Е21В 47/10 (прототип).2. RU Patent for the invention No. 2220282, ЕВВ 47/10 (prototype).

Claims (5)

1. Способ определения обводненности жидкости в продукции нефтяных скважин, заключающийся в том, что частично отсепарированную продукцию скважины, содержащуюся в вертикальном цилиндрическом сосуде, выдерживают до состояния полного отсутствия пузырькового газа и оседания пены, измеряют высоту столба жидкости, гидростатическое давление, на основе полученных данных производят расчет плотности жидкости и, используя значения плотностей воды и нефти, содержащихся в продукции скважины, определяют ее массовую обводненность, отличающийся тем, что жидкость, содержащуюся в вертикальном цилиндрическом сосуде, например в резервуаре уровнемера, доводят, например, отстоем, обработкой химреагентами и нагревом до состояния, по крайней мере, неполного расслоения на нефть и воду, а затем в процессе опорожнения этого сосуда производят непрерывные измерения гидростатического давления и высоты столба жидкости и по характеру зависимости гидростатического давления от высоты столба жидкости судят о плотностях воды и нефти в составе жидкости и ее объемной обводненности или, если истечение равномерное, то по характеру зависимости гидростатического давления от времени судят об объемной обводненности жидкости.1. A method for determining liquid water cut in oil well production, namely, that partially separated well products contained in a vertical cylindrical vessel are held to a state of complete absence of bubble gas and foam settling, liquid column height, hydrostatic pressure are measured based on the obtained data calculate the density of the liquid and, using the values of the densities of water and oil contained in the production of the well, determine its mass water cut, characterized in that that the liquid contained in a vertical cylindrical vessel, for example in a level gauge tank, is brought, for example, by sedimentation, treatment with chemicals and heating to a state of at least incomplete separation into oil and water, and then continuous measurements of hydrostatic pressure are carried out during the emptying of this vessel and the height of the liquid column and the nature of the dependence of hydrostatic pressure on the height of the liquid column judge the densities of water and oil in the composition of the liquid and its volumetric water cut or, if uniform, then by the nature of the dependence of hydrostatic pressure on time they judge the volumetric water cut of the liquid. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для вычисления плотностей воды и нефти в составе жидкости строят график зависимости гидростатического давления от высоты столба жидкости при ее сливе из вертикального цилиндрического сосуда, потом на этом графике выявляют верхний и нижний линейные отрезки, в пределах которых вычисляют плотности соответственно воды и нефти, причем плотность воды вычисляют в пределах верхнего линейного отрезка графика зависимости гидростатического давления от высоты столба жидкости путем соотнесения разности гидростатических давлений в двух максимально удаленных между собой точках и соответствующей этой разности части высоты столба жидкости, а плотность нефти вычисляют в пределах нижнего линейного отрезка графика зависимости гидростатического давления от высоты столба жидкости путем соотнесения гидростатического давления в любой точке нижнего линейного отрезка и соответствующей этому гидростатическому давлению высоты столба жидкости, при этом в случае неполного расслоения жидкости на нефть и воду выявленные верхний и нижний линейные отрезки на графике зависимости гидростатического давления от высоты столба жидкости интерполируют до пересечения между собой и для последующих действий полученный интерполированный график принимают адекватным тому, какой был бы получен при полном расслоении жидкости на нефть и воду.2. The method according to claim 1, characterized in that to calculate the densities of water and oil in the composition of the liquid, a graph is built of the hydrostatic pressure versus the height of the liquid column when it is drained from a vertical cylindrical vessel, then the upper and lower linear segments are identified in this graph, within which the densities of water and oil are calculated, and the density of water is calculated within the upper linear segment of the graph of the dependence of hydrostatic pressure on the height of the liquid column by correlating the difference in hydro static pressures at two points as far apart as possible and the corresponding part of the height of the liquid column, and the oil density is calculated within the lower linear segment of the graph of the hydrostatic pressure versus the height of the liquid column by correlating the hydrostatic pressure at any point in the lower linear segment and corresponding to this hydrostatic pressure the height of the liquid column, while in the case of incomplete separation of the liquid into oil and water, the upper and lower linear sections are revealed The ki in the graph of the hydrostatic pressure versus the height of the liquid column are interpolated to intersect with each other, and for subsequent actions the obtained interpolated graph is taken to be adequate to what would be obtained if the liquid was completely stratified into oil and water. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что объемную обводненность жидкости определяют по расположению точки соединения верхнего и нижнего линейных отрезков, содержащихся в графике зависимости гидростатического давления от высоты столба жидкости, или точки пересечения интерполированных продолжений верхнего и нижнего линейных отрезков в случае неполного расслоения жидкости на нефть и воду как соотношение высоты столба жидкости, соответствующей верхнему линейному отрезку графика к полной высоте столба жидкости.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the volumetric water cut of the liquid is determined by the location of the connection point of the upper and lower linear segments contained in the graph of the hydrostatic pressure versus the height of the liquid column, or the intersection point of the interpolated extensions of the upper and lower linear segments in the case of incomplete separation of the liquid into oil and water as the ratio of the height of the liquid column corresponding to the upper linear segment of the graph to the full height of the liquid column. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что для вычисления объемной обводненности жидкости, если истечение равномерное, строят график зависимости гидростатического давления жидкости от времени, потом на этом графике выявляют верхний и нижний линейные отрезки, при этом объемную обводненность жидкости определяют по расположению точки соединения верхнего и нижнего линейных отрезков, содержащихся в графике, как соотношение интервала времени, соответствующего верхнему линейному отрезку графика к полному времени истечения жидкости из вертикального цилиндрического сосуда, причем в случае неполного расслоения жидкости на нефть и воду выявленные верхний и нижний линейные отрезки на графике зависимости гидростатического давления от времени интерполируют до пересечения между собой и для последующих действий полученный интерполированный график принимают адекватным тому, какой был бы получен при полном расслоении жидкости на нефть и воду.4. The method according to claim 1, characterized in that to calculate the volumetric water cut of the liquid, if the outflow is uniform, a graph of the hydrostatic pressure of the liquid is plotted against time, then the upper and lower linear segments are identified on this graph, and the volumetric water cut of the liquid is determined by location the connection points of the upper and lower linear segments contained in the graph, as the ratio of the time interval corresponding to the upper linear segment of the graph to the total time of fluid outflow from the vertical of the cylindrical vessel, and in the case of incomplete separation of the liquid into oil and water, the detected upper and lower linear segments in the graph of the hydrostatic pressure versus time are interpolated to intersect with each other and for subsequent actions the obtained interpolated graph is taken to be adequate to that obtained if complete separation liquids for oil and water. 5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что в случае получения на графиках зависимости гидростатического давления жидкости от высоты столба жидкости или от времени, если истечение равномерное, только одного линейного отрезка, - жидкость считают однородной.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that in the case of obtaining on the graphs the dependence of the hydrostatic pressure of the liquid on the height of the liquid column or on time, if the outflow is uniform, only one linear segment, the liquid is considered homogeneous.
RU2006133778/03A 2006-09-21 2006-09-21 Method of evaluation of water cuttings of well production of oil wells "охн+" RU2340772C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006133778/03A RU2340772C2 (en) 2006-09-21 2006-09-21 Method of evaluation of water cuttings of well production of oil wells "охн+"

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006133778/03A RU2340772C2 (en) 2006-09-21 2006-09-21 Method of evaluation of water cuttings of well production of oil wells "охн+"

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006133778A RU2006133778A (en) 2008-03-27
RU2340772C2 true RU2340772C2 (en) 2008-12-10

Family

ID=40194550

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006133778/03A RU2340772C2 (en) 2006-09-21 2006-09-21 Method of evaluation of water cuttings of well production of oil wells "охн+"

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2340772C2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2519236C1 (en) * 2013-01-10 2014-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "Нефтесервисные технологии" Method for determining parameters of oil-gas-water flow
RU2610941C1 (en) * 2015-12-02 2017-02-17 Ильдар Зафирович Денисламов Evaluation method of production watering in oil-producing well
RU2700738C1 (en) * 2018-02-21 2019-09-19 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Method of improving reliability of water cut monitoring of products of oil producing wells equipped with sucker-rod bottom pumps
RU2795509C2 (en) * 2021-02-12 2023-05-04 Акционерное Общество "Озна-Измерительные Системы" Method for improving the reliability of the results of cyclic determination of the water content of produced oil

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2519236C1 (en) * 2013-01-10 2014-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "Нефтесервисные технологии" Method for determining parameters of oil-gas-water flow
RU2610941C1 (en) * 2015-12-02 2017-02-17 Ильдар Зафирович Денисламов Evaluation method of production watering in oil-producing well
RU2700738C1 (en) * 2018-02-21 2019-09-19 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Method of improving reliability of water cut monitoring of products of oil producing wells equipped with sucker-rod bottom pumps
RU2795509C2 (en) * 2021-02-12 2023-05-04 Акционерное Общество "Озна-Измерительные Системы" Method for improving the reliability of the results of cyclic determination of the water content of produced oil
RU2807959C1 (en) * 2023-10-05 2023-11-21 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д.Шашина Method for determining water cut in oil well production

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006133778A (en) 2008-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108862468A (en) A kind of oil-water separation test device by gravity reflux
RU2396427C2 (en) Method for determination of water cuttings of oil well production "ohn++"
CN201378135Y (en) Liquid and on-line fluid density measuring device
RU2340772C2 (en) Method of evaluation of water cuttings of well production of oil wells "охн+"
RU2386811C1 (en) Adaptive method of definition of residual (free) gas content at group gage units
RU2299322C1 (en) Method for oil and gas-condensate well production measurement in air-tight oil collection systems
RU2520251C1 (en) Method for determination of product water cut in oil producing well
RU2220282C1 (en) Process measuring production rate of oil wells in systems of sealed gathering and gear for its implementation
CN104763408A (en) High-precision oil three-phase automatic metering device and metering method thereof
RU2695909C1 (en) Method of determining water content of oil well product
RU168317U1 (en) INSTALLATION FOR MEASURING OIL WELL PRODUCTS
RU2299321C2 (en) Method and device for oil and gas-condensate well production measurement in air-tight oil collection systems
RU66420U1 (en) OCHNO OIL WELL PRODUCT HYDROMETER
RU2131027C1 (en) Device for measuring production rate of oil wells
RU2057922C1 (en) Set for measuring productivity of wells
CN109915126B (en) Method for measuring imbibition production degree of oil-bearing rock and imbibition test device
RU2253099C1 (en) Method and device for measuring water concentration in water-oil-gas mixture
RU72507U1 (en) DEVICE FOR MEASURING THE DEBIT OF PRODUCTION OF OIL WELLS IN THE SYSTEMS OF THE SEALED COLLECTION "MEASURE OKH +"
RU2002116614A (en) A method of measuring the production rate of oil wells in pressurized collection systems and a device for its implementation
RU2807959C1 (en) Method for determining water cut in oil well production
CN207278249U (en) A kind of quick oil-water metering device
RU2355884C1 (en) Method of measuring well production and facility for implementation of this method
RU72722U1 (en) DEVICE FOR MEASURING THE DEBIT OF OIL WELL PRODUCTS "SATELLITE-POWER MASSOMER" ("SATELLITE-SM")
RU2779533C1 (en) Method for measuring the content of reservoir water in the products of a petroleum borehole
RU2249204C2 (en) Method and device for measuring content of water in water-oil-gas mixture

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner