Способ управления газлифтом

Номер патента: 1827440

Автор: Ахмедов

ZIP архив

Текст

ОЮЭ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИХЕСПУБЛИК 1)5 Е 04 Р 1/00 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ТЕНТНО ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ оЭ.М. Автоомп рессорефтеиэдат,ЗЛИФТОМют рабочий рубное проонны, ВвоАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Азербайджанский инженерский университет им. Ч.Ильдрым(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ГА(57) Сущность изобретения: подаагент по трубопроводу, в межтстранство (МТП) фонтанной кол Изобретение относится к насосостроению, в частности к системам автоматического управления газлифтом.Цель изобретения - расширение технологических воэможностей и повышение надежности управления путем своевременного скачкообразного изменения давления подачи и расходарабочего агента при периодических возмущениях в системе пласт-скважина,.На фиг,1 показана принципиальная схема газлифта и система управления; на фиг,2 - функциональная схема управления; на фиг.3 - характеристики нагрузки (1, 2 и 3) соответственно при среднем - "С", высоком - "В" и низком - "Н" гидростатических давлениях, построенных вкоординатах Чг-Рк, где Чг - объем закачки рабочего. агента; Р, - давление рабочего агента; Рк.н. Рк.с, Рк.в - соответственно низкое, среднее и высокое рабочие давления; Рст.н, Рсг.с., Рст.в. - соответственно низкое, среднее и высокое гидростатические давления; А 1 - рабочая точка дят рабочии агент е трубное пространство камеры. Измеряют давление е МТП и изменяют подачу рабочего агента в зависимости .от изменений давления в МТП, Наряду с изменением давления в МТП измеряют давление и расход смеси на выходе из фонтанной колонны. Сравнивают измеренные параметры с их номинальными значениями и в зависимости от сочетания полученных рассогласований производят переключение трубопровода подачи рабочего агента с ли. нии номинального среднего рабочего давления на линию высокого или низкого давления и наоборот. 4 ил,при номинальном среднем давлении рабочего агента; А - рабочая точка при низком давлении рабочего агента; А " - рабочая точка при высоком давлении рабочего агента; на фиг.4 - то же, при увеличении обводнен нбсти продукции (характеристика 2 ), где Ря - гидростатическое давление столба обводненной нефти; А - рабочая точка .при . высоком давлении рабочего агента.Газлифт содержит трубопровод 1 подачи рабочего агента, эксплуатационную колонну 2 и концентрично установленную внутри нее с образованием межтрубного пространства фонтанную колонну 3, гаэлифтный рабочий клапан 4, управляемый давлением в фонтанной колонне 3 и установленный в ее нижней части, датчик 5 давления е межтрубном пространстве, блок 6 определения знака отконения давления в межтрубном пространстве, датчик 7 давле-. ния на буфере скважины, блок 9 определения знака отклонения давления на буфере, 1827440,Народна акаэ 2348 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при Г 113035, Москва, Ж, Раушакая нэб., 4/5 ельский иэводственнРеда кт и а аФ .иСоставитель Ч.АхмедовТехред М.Моргентал нат "Патент"., г. Ужгород, ул,Гагарина, 10при этом датчики 5 и 7, давления подключены соответственно к блокам 6 и 9, датчик 10 расхода смеси на выходе фонтанной колонны 3, подключен к блоку 11 определения знака отклонения расхода смеси, датчик 12 расхода рабочего агента, регулирующий клапан 13, установленные на трубопроводе 1 подачи рабочего агента в межтрубное пространство и связанные с регулятором расхо- да 14, блок 15 управления трехходовыми клапанами 16 и 17, установленными на выходе ГРБ последовательно на трубопроводе 1 подачи рабочего агента и соединенные со стороны нормально закрытых клапанов(НЗ) (на фиг.1 и фиг.2 НЗ клапаны зачернены) с подводящими газовыми линиями ГРБ соответственно низкого - "Н" и высокого - "В" давлений, а со стороны нормально открытого клапана (НО) с линией среднего - "С" давления, блок 18 анализа отклонений расхода смеси а, давлений в межтрубном пространстве Р и на буфере Рб, связанный с блоками 6, 9, 11 и 15, а блоки 6 и 9 связаны с блоком 14, при этом блоки 6, 9, 11, 14 и 15 связаны с централизованным пунктом 19 управления системой газлифтных скважин.Блок 6 определения знака отклонения (см, фиг.2) содержит задатчик 20, последовательно соединенные между собой реле 21, фильтр 22, устройство 23 сравнения и преобразователь 24, при этом задатчик 20. соединен с устройством 23 сравнения, контакты реле 21 соединены с датчиком 5 давления.Блок 9 определения знака отклонения содержит задатчик 25, последовательно соединенные между собой реле 26, фильтр 27, устройство 28 сравнения и преобразователь 29, при этом задатчик 25 соединен с устройством 28 сравнения, контакты реле 26 соединены с датчиком 7 давления,Блок 11 определения знака отклонения содержит триггер 30, задатчик 31, устройство ЗЗ сравнения и преобразователь 34, при этом задатчик 31 соединен с устройством 33 сравнения, датчик 10 с фильтром 32, а выход преобразователя 34 подается на. Я-входтриггера 30,Блок 14 регулирования расхода. рабочего агента содержит устройство 35 управления, задатчик 36, при этом сигнал датчика 12 расхода рабочего агента подается на устройство 35 управления, а выход устройства управления падается на регулирующий клапан 13, причем на вход устройства 35 управления подаются сигналы с Фильтров 22 и 27 соответственно значения усредненных давлений в межтрубном пространстве и на буфере, Блок 15 управления трехходовыми клапанами 16 и 17 содержит элементы ИЛИ 37 и 38, триггеры 39 и 40 и элемент ИЛИ-НЕ 41, причем сигналы с прямых выходов триггеров 39 и 40 подаются на трехходовые клапаны 16 и 17 соответственно.Блок 18 анализа отклонений содержит элементы ИЛИ 42, 43, 44, 45, 46, элементы И 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, триггеры 54 и 55, элемент ИЛИ-НЕ 56,Система управления работает в реальном масштабе времени и ориентирована на использование микропроцессорных (МП) средств, Регулятор расхода газа реализуется цифровым контролером на базе МП, для которого составляется программа принятого метода регулирования расхода рабочего агента. Способ управления гаэлифтом реализуется следующим образом,До пуска гаэлифта исследуют скважину . по методу АзНИИ и строят регулировочные кривые а(Чг), Р(Ч,) и Рб(Чг), После снятия характеристик режим задается в виде номинального перепада давления Ь Рс на диафрагме дифференциального манометра при номинальном среднем - "С" давлении рабочего агента Р,с, Обьемный расход рабочего агента определяется как 20 25 30 3 где Чг.1 - расход рабочего агента; в мз/сут;К - масштабный коэффициент(К 24 10 з);С - коэффициент часового расхода, учитывающий тип камеры дифференциальногоманометра, в мз/ч;Ь Рс - номинальная величина перепададавления на диафрагме, в Па;Р.с - номинальное давление подачи рабочего агента, в Па,Рабочий агент нагнетается в газлифтную скважину. где имеют место гидростатический и скоростной напоры.Гидростатическая составляющая потерь,как правило, превалирует над скоростнойсоставляющей.5 В процессе работы газлифта сопротивление потоку нагнетаемого рабочего агента в фонтанной колонне будет меняться,вызывая колебания напора при данномрасходе.На фиг,З и фиг,4 представлены характеристики нагрузки, построенные в координатах Чг-Р. Увеличение гидростатическогодавления (см. Фиг.З, кривая 2; фиг,4, кривая2) способствует смещению рабочей точкивлево по прямой Р,с параллельно оси Чг, Уменьшение гидростатического давления (см. фиг.З, кривая 3) сместит рабочую точку вправо по прямой Р.с. Однако регулятор 14 расхода рабочего агента обеспечит постоянное значение расхода только в пределах незначительных изменений гидростатического напора за счет изменения степени дросселирования потока клапаном 13, поэтому колебания расхода смеси на выходе не устраняются,При увеличении гидростатического давления требуется увеличить обьем подачи рабочего агента с целью увеличения отбора из скважины (больше, чем поступает из пласта) в этом случае рабочий агент следует подавать при более высоком давлении Р,в (см, фиг,З, кривая 2, рабочая точка А"; фиг,4, кривая 2, рабочая точка А ). Скважина реагирует на изменение давления подачи рабочего агента быстрее, чем расхода. Изменение давления должно быть достаточным для того, чтобы вызвать резкое изменение расхода. Регулятор расхода 14 при этом будет поддерживать заданный номинальный перепад на диафрагме ЬРс Тогда расход рабочего агента будетПри уменьшении гидростатического давления, наоборот, необходимо уменьшить объем подачи рабочего агента, в этом случае давление подачи должно быть снижено Р,н (см. фиг.З, кривая 3, рабочая точка А).Тогда расход рабочего агента будетПродолжительность подключения трубопровода 1 подачи рабочего агента к линиям высокого - "В" или низкого - "Н" давлений будет продолжаться до тех пор, пока на выходе преобразователя 34, блока 11 определения знака отклонения расхода смеси на выходе фонтанной колонны 3 не будет зафиксировано отклонение в пределах нормы, после чего блок 15 управления трехходовыми клапанами переключит трубопровод 1 на линию номинального среднего - "С" давления Р и т.д. Такое управление газлифтом позволит стабилизировать режим работы скважины, увеличить средний отбор за счет сокращения периода неэффективной работы в условиях периодических параметрических возмущений в системе пласт - скважина. Кроме того, подключение к линиям высокого и низкого давлений расширяет технологические возможности Гаэлифта.В процессе газлифта датчиком 10 измеряются значения расхода смеси на выходе фонтанной колонны 3 и подаются на фильтр 32 блока 11 определения знака отклонения расхода, После прохождения сглаживающего фильтра средняя величина расхода цсбр подается в устройство 33 сравнения, где производится сравнение этого расхода с номинальным значением цн, установленным эадатчиком 31,+1 приЬц Ар; ЬцзЬц (Ьцз ри Ьц ф Ьцз,зцп Ьц) = где Ьц, - заданное допустимое значение рассогласования расхода смеси (принимаем .5% от цн)Если рассогласование ЬцЙз, то сигнал с выхода преобразователя 34 подается на первый вход элемента ИЛИ - НЕ 56 35 блока 18 и на Б-вход триггера 30, с прямоговыхода которого подается сигнал на катушки реле 21 и 26 соответственно блока 6 определения знака отклонения давления Р в межтрубном пространстве и блока 9 опре 40 деления знака отклонения давления Рб на буфере скважины. Одновременно сигнал с прямого выхода триггера 30 подается на первые входы элементов И 50 и 53, на вто рой вход элемента ИЛИ-НЕ 56 блока 18, на катушки реле 21 и 26 и замыкает их контакты, которые подключают датчик 5 к блоку 6, а датчик 7 - к блоку 9, Дачики 5 и 7 фиксируют в течение заданного интервала времени изменение значения давлений в межтрубном пространства и на бункере. После прохождения фильтров 22 и 27 средние величины давлений Р и Рб подаются на устройства 23 и 27 сравнения, где происходит сравнение с их номинальными значениями Р.с и Рб.с, установленными задатчиками 20 и 25 соответственно, Величины рассогласований давлений в межтрубном пространстве Л Р = Р - Р,с и на буфере ЬРб- Рб - Рб,с подаются на входы Обьемный расход смеси на выходе фонтанной колонны оценивается за интервал времени т (часы, сутки) по перепаду давления на датчике 10 расхода (диафрагме), Хотя 15 измерять смесь таким способом с необходимой точностью невозможно, тем не менее использовать в целях управления значения отклонений измеряемого параметра вполне приемлемо.20 Величинарассогласования Ь ф- цр, - цнподается на вход преобразователя 34 с ха- рактеристикой+1 приЬРк ЬР.;- 1 приЬРк- ЬРк.с, - 1 при Ь Рб ( - Ь Рб,с,преобразователей 24 и 29 с характеристика- входы элементов И 47 и 52 подается сигнал ми "+1" с преобразователя 34 блока 11, а на третьи входы элементов И 47 и 48 подается сигнал "+1" с выхода преобразователя 29 5 блока.9. зцп (ЬРк) = О при - ЬРк.с ЬРк ЬРк.сВ блоке 18 однозначно определяется элемент И 47 на первый, второй и третий входы которого одновременно подаются сигналы "+1", "+1" и "+1" с выходов преоб разователей 34, 24 и 29,.соответственно. + 1 П)И Ь РбЬРб,с, Сигнал с выхода элемента И 47 подается напервый вход элемента ИЛИ 46, с выхода которого сигнал подается на второй вход элемента И 50, на первый вход которого 15 подается сигнал с прямого выхода триггера 30, а выход элемента И 50 одновременно подается на 8-вход триггера 55 и на первый где ЬРк.с и ЬРб,с - допустимые значения вход элемента ИЛИ 43, выход которого порассогласований давлений в межтрубном дается на й-вход триггера ЗО блока 11, осупространстве и на буфере скважины соот 20 ществляется "сброс" прямого выхода ветственно (принимаем соответственно триггера 30 3 сигнал с прямого выхода триг1Рк.с Юр Рб.с) . гера 55 одновременно подается на 8-входЕсли рассогласование Ь 3ЬЧз то с триггера 40, на второй. вход элемента ИЛИ выхода преобразователя 34 подается сиг, на первый вход элемента ИЛИ-НЕ 41 нал на 8-входтриггера 30 и на первый вход 25 блока 15 и на второй вход элемента ИЛИ 42 элемента ИЛИ-НЕ 56 блока 18, а с пРямого блока 18, выход которого подается на й-вход выхода триггера 30 сигнал одновременно триггера 54,осуществляется "сброс" прямо- подается на первые входы элементов И 50 и го выхода триггера 54, а прямой выход триг, на второй вход элемента ИЛИ-НЕ 56 и гера 54 одновременно связан с вторыми катушки реле 21 и 26 соответственно блока 30 входами элементов ИЛИ-НЕ 41 и ИЛИ 38, с 6 определения знака отклонения яавлен".я 8-входом триггера 39 блока 15 и с вторым в межтрубном пространстве и блока 9 опре входом элемента ИЛИ 45 блока 18. Сигнал с деления знака отклонения давления на бу- прямого выхода триггера 40 подается наи й фере скважины, Одновременно сигнал 1 трехходовой клапан 17, осуществляется пе. с выхода преобразователя 34 подается на 35 реключение трубопровода 1 подачи рабоче- первые входы элементов И 47 и 52 блока 18 . го агента с линии номинального среднего - Сигнал с прямого выхода триггера 30 пода- "С" давления на линию высокого - "В" давется на катушки реле 21 и 26 и замыкае ления, расход рабочего агента в межтрубконтакты, которые подключают датчик 5 ", ное пространство увеличивается за счет блоку 6, а датчик 7 - к блоку 9. Датчик 5 и 7 40 увеличения давления подачи, а регулятор 14 фиксируют в течение заданного интервала будет по прежнему отрабатывать заданную времени изменение значений давлени" в величину перепада номинального режима межтрубном пространстве и на бУфеРе По ЬР надиафрзгме. Отборизскважины будет сле прохождения фильтров 22 и 27 средн превалировать над притоком из пласта, завеличины давлений Рк и Рб подаются на 45 тем расход на выходе начнет снижаться и устройства 23 и 28 сравнения, где произво как только отклонение будет удовлетворять дится сравнение их с номинальными зна неравенству Лцзр( Ь ца, т.е. параметр вы- ЧЕНИяМИ Рк с И Рб с УСтаНОВЛЕННИ ХОдНОГО ПОКаэатЕЛя-раСХОд СМЕСИ НаХОДИтзадатчиками 20 и 25 соответственно, Вели ся в норме, на выходе преобразователя 34 чины рассогласований подаются нз входы 50 блока 11 сигнал будет равен "О"; а выход преобразователей 24 и 29. преобразователя 34 одновременно связан сЕсли фиксируется вцп ( ЬРк) + 1 при первым входом элемента ИЛИ-НЕ 56 блока ЬРкЬРк,с и з 19 п(ЬРб)+1 при ЬРб Рб.сто 18 и 8-входом триггера ЭО блока 11, а втоэтохарактеризуетувеличениединамическо рой вход элемента ИЛИ-НЕ 56 связан с го пластовогодавления в зоне влияния сказ 55 прямым выходомтриггера 30, который махо. жины. дится в состоянии "сброс", т,е. сигнал на егоСигнал "+1" с выхода преобразователя прямом выходе равен "0", С выходе элемен блока 6 подается на вторые входы зле. тз ИЛИ-НЕ 56 блока 18 сигнал подается на ментов И 47,48 и 49 блока 18, где нз первые первые входы элементов ИЛИ 42 и 45, выхо.ды которых подаются наВ-входы, триггеров 54 и 55 соответственно, осуществляется "сброс" их прямых выходов, а прямые выходы триггеров 55 и 54 одновременно связаны с первым и вторым входами элемента ИЛИНЕ 41 и 3-входами триггеров 40 и 39 блока 15 соответственно, а выход элемента ИЛИНЕ 41 подается на первые входы элементов ИЛИ 37 и 38, вторые входы которых связаны с прямыми выходами триггеров 55 и 54 соответственно. Выходы элементов ИЛИ 37 и 38 подаются на В-входы триггеров 39 и 40 соответственно, осуществляется "сброс" их прямых выходов, а прямые выходы триггеров 39 и 40 связаны с трехходовыми клапанами 16 и 17 соответственно. Сигнал с прямых выходов триггеров 39 и 40 будет равен "0", (НЗ) клапаны трехходовых клапанов 16 и 17 отключают трубопровод 1 подачи рабочего агента от линий высокого - "В" и низкого - "Н" давлений, трубопровод подключается к линии номинального среднего - "С" рабочего давления. Система вновь готова к определению знака отклонения выхОдного показателя на выходе фонтанной колонны 3.Если же.при ЬцЛц в 9 п(ЛРк)1 при ЛРк-Л Рк, с и в 9 п (Л Рб) " -1 при Л Р 6- ЛРв,с, то это характеризует увеличение производимости выкида. Тогда сигнал "+1" с выхода преобразователя 34 блока 11 подается на первые входы элементов И 47 и 52 блока 18, сигнал "-1" с выхода преобразователя 24 одновременно подается на вторые входы элементов И 51 и 52, а с выхода преобразователя 29 поступает на третьи входы элементов И 49, 51 и 52 блока 18, В блоке 18 однозначно определяется элемент И 52 на первый, второй и третий входы которого одновременно подаются сигналы "+1", "-1" и "-1" с выходов преобразователей 34, 24 и 29 соответственно.Сигнал с выхода элемента И 52 подается на первый вход элемента ИЛИ 44, с выхода которого сигнал подается на второй вход элемента И 53, на первый вход которого подается сигнал с прямого выхода триггера 30 блока 11. С выхода элемента И 53 сигнал одновременно подается на. 3-вход триггера 54 и на второй вход элемента ИЛИ 43, выход которого подается на й-вход триггера 30 блока 11, осуществляется "сброс" прямого выхода триггера 30, а прямой выход триггера 54 одновременно подается на 5-вход триггера 39, на вторые входы элементов ИЛИ-НЕ 41 и ИЛИ 38 блока 15 и на второй вход элемента ИЛИ 45 блока 18, выход которого подается на Р.-вход триггера 55, осуществляется "сброс" прямого выхода триггера 55, в прямой выход триггера 55 одновременно связан с первым входом элемента ИЛИ - НЕ 41, с 5-входом триггера 40 и вторыми входами элементов ИЛИ 37 и 42 5 блоков 15 и 18 соответственно.Сигнал с прямого выхода триггера 39подается на трехходовой клапан 16, осуществляется переключение трубопровода 1 подачи рабочего агента с линии номиналь ного среднего - "С" рабочего давления налинию низкого - "Н" рабочего давления, расход рабочего агента в межтрубное пространство уменьшается за счет снижения давления подачи, а регулятор 14 будет по прежнему отрабатывать заданную величинуперепада ЛРс на диафрагме. Приток из пласта будет превалировать над отбором из скважины, расход начнет снижаться и как только отклонение будет удовлетворять не равенству Ь 1Ьна выходе преобразователя 34 блока 11 сигнал будет равен "0", далее аналогично предыдущему осуществляется "сброс" прямых выходов триггеров 39 и 40, которые связаны с трехходовыми 25 клапанами 16 и 17 блока 15, (НЗ) клапанытрехходовых клапанов 16 и 17 отключают трубопровод 1 подачи рабочего агента от линий высокого - "В" и низкого - "Н" рабочих давлений, трубопровод подключается к 30 линии номинального среднего - "С" рабочего давления, Системз вновь готова к определению знака отклонения выходного показателя на выходе колонны 3.Если при недопустимом отрицательном 35 отклонении расхода смеси, т,е, Ь 1- Лсз,втечение заданного интервала временизафиксировано з 9 п ( ЛР,) = - 1 при Л Р,-- ЛРк.си з 9 п (ЛРб) - 1 при ЛР 6Лг Рб.с то это характеризует уменьшение динами ческого пластового давления в зоне влиянияскважины.Сигнал с выхода преобразователя 34подается на Б-вход триггера 30 и на первый вход элемента ИЛИ-НЕ 56 блока 18, одно временно сигнал с прямого выхода триггера 30 блока 11 подается на второй вход элемента ИЛИ-НЕ 56, на первые входы элементов И 50 и 53 блока 18 и катушки реле 21 и 26, контакты которых подключают дат чик 5 к блоку 6, а датчик 7 - к блоку 9,Одновременно сигнал "-1" с выхода преобразователя 34 подается на первые входы элементов И 48, 49 и 51 блока 18.Сигнал "-1" с выхода преобразователя 55 24 блока 6 подается на вторые входы элементов И 51 и 52 блока 18, на третьи входы элементов И 49, 51 и 52 подается сигнал " - 1" с выхода преобразователя 29 блока 9. В блоке 18 однозначно определяется элементИ 51, на первый, второй и третий входы которого одновременно подаются сигналы "-1", "-1" и " - 1" с выходов блоков 34, 24 и 29 соответственно.Сигнал с выхода элемента И 51 подается на второй вход элемента ИЛИ 44, с выхо- да которого сигнал подается на второй вход элемента И 53, на первый вход которого подается сигнал с прямого выхода триггера 30, а с выхода элемента И 53 сигнал одновременно подается на Я-вход триггера 54 и на второй вход элемента ИЛИ 43, выход которого подается на В-вход триггера 30 . блока 11, осуществляется "сброс" его прямого выхода, а сигнал с прямого выхода триггера 54 одновременно подается на Б- вход триггера 39, на вторые входы элементов ИЛИ-НЕ 41 и ИЛИ 38 блока 15, на второй вход элемента ИЛИ 45 блока 18, выход которого подается на Й-вход триггера 55, осуществляется "сброс" его прямого выхода, а прямой выход триггера 55 одновременно связан с первым входом элемента ИЛИ-НЕ 41, Я-входом триггера 40 и вторыми входами элементов ИЛИ 37 и 42,Сигнал с прямого выхода триггера 39 блока 15 подается на трехходовой клапан 16, осуществляется переключение трубопровода 1 подачи рабочего агента с линии номинального среднего - "С" рабочего давления на линию низкого - "Н" рабочего давления, расход рабочего агента уменьшается эа счет уменьшения давления подачи, а регулятор 14 будет по-прежнему отрабатывать заданную величину перепада ЬРс на диафрагме, Приток из пласта будет превалировать над отбором, затем расход начнет увеличиваться и как только отклонение будет удовлетворять неравенству ЬцЬцз на выходе преобразователя 34 блока 11 сигнал будет равен "0", далее аналогично предыдущему осуществляется "сброс" пря-.мых выходов триггеров 39 и 40, которые связаны с трехходовыми клапанами 16 и.17 блока 15, (НЗ) клапаны трехходовых клапа.- нов 16 и 17 отключают трубопровод 1 под. ачи рабочего агента от линий низкого - "Н"и высокого - "В" рабочих давлений, трубопровод подключается к линии номинального среднего - "С" рабочего давления. Система вновь готова к определению знака отклонения выходного показателя нз выходе фонтанной колонны 3,Если при Й-Ьцз фиксируется з 9 п (ЬР)-+1 при йк Рк, из 9 п(ЬРь) при ЬРб- ЬРб.с то зто характеризует увеличение водной фазы в продукции скважины (увеличение удельного веса и плотности смеси), 10 15 ся на третий вход элемента ИЛИ 46, с выхо 40 смеси установится в пределах нормы, т.е, ЙЙз, нз выходе преобразователя 34 блока 11 сигнал будет равен "0", Далее осуществляется "сброс" прямых выходов триг герое 39 и 40, которые связаны стрехходовыми клапанами 16 и 17 блока 15, (НЗ) клапаны трехходовых клапанов 16 и 17 отключают трубопровод 1 подачи рабочего агента от линий высокого. - "8" и ниэкого -20 25 30 Сигнал "+1" с выхода преобразователя24 одновременно подается на вторые входы элементов И 47, 48 и 49 блока 18, а на первые входы элементов И 48, 49 и 51 подается сигнал "-1" с выхода преобразователя 34 блока 11. На третьи входы элементов И 49,51 и 52 подается сигнал "-1" с выхода преобразователя 29 блока 9. В блоке 18 однозначно определяется элемент И 49, на первый, второй и третий входы которого одас сига "-1", "+1" и "-1" с выходов преобразователей 34, 24 и 29 соответственно.Сигнал с выхода элемента И 49, подаетда которого сигнал подается на второй вход элемента И 50, нз первый вход которого подается сигнал с прямого выхода триггера 30 блока 11, 3 с выхода элемента И 50 сигнал одновременно подается на 3-вход триггера 55 и на первый вход элемента ИЛИ 43, выход которого подается на В-вход триггера 30, осуществляется "сброс" прямого выхода триггера 30.Сигнал с прямого выхода триггера 55 одновременно подзется на Я-вход триггера 40, на первый вход элемента ИЛИ - НЕ 41, на второй вход элемента ИЛИ 37 блока 15 и нз второй вход элемента ИЛИ 42 блока 18, выход которого подается на й-вход триггера 54, осуществляется "сброс" его прямого выхода, з прямой выход триггера 54 одновременно связан с вторыми входами элементов ИЛИ 38, ИЛИ-НЕ 41 и с 3-входом триггера 39.Сигнал с прямого выхода триггера 40 подается на трехходовой клапан 17, осуществляется переключение трубопровода 1 подачи рабоЧего агента с линии номинального среднего - "С" рабочего давления на линию высокого - "8" рабочего давления, расход рабочего агента в межтрубное пространство увеличится зз счет увеличения давления подачи, а регулятор 14 по-прежнему будет отрабатывать заданное значение перепада Ь Рс нз диафрагме. Отбор из скважины будет превалировать над притоком иэ пласта; водная фаэз Форсированно будет выноситься на поверхность, чем стимулируется приток из пласта; Кзктолько расход"Н" рабочих давлений, трубопровод подключается к линии номинального среднего - "С" рабочего давления. Система вновь готова к определению знака отклонения выходного показателя на. выходе фонтанной колонны 3.Если же при Ьц- Ь цз фиксируется з 19 п ( ЛРк) = + 1 и Ри Ь Рк Ь Рк. с и з 9 п( Рб) -+ 1 при ЬР 6Ь Рб.с, то это характеризует уменьшение проводимости выкида скважины (абразование парафиновых и гидратных послоений),Сигнал "+1" с выхода преобразователя 24 одновременно подается на вторые входы элементов И 47, 48 и 49 блока 18, а на первые входы элементов И 48, 49 и 51 подается сигнал "-1" с выхода преобразователя 34 блока 11. На третьи входы элементов И 47, 48 подается сигнал "+1" с выхода преобразователя 29 блока 9, 8 блоке 18 однозначно определяется элемент И 48 на первый, второй и третий входы которого подаются сигналы "-1", "+1" и "+1" с выходов преобразователей 34, 24 и 29 соответственно, Сигнал с выхода элемента И 48 подается на второй вход элемента ИЛИ 46, с выхода . которого сигнал подается на второй вход элемента И 50, на первый вход которого подается сигнал с прямого выхода триггера 30 блока 11, а с выхода элемента И 50 сигнал одновременно подается на 5-вход триггера 55 и на первый вход элемента ИЛИ 43, выход которого подается на В-вход триггера 30, осуществляется "сброс" прямого выхода триггера ЗО. Сигнал с прямого выхода триггера 55 одновременно подается на 3-вход триггера 40, на первый вход элемента ИЛИНЕ 41, на второй вход элемента ИЛИ 37 блока 15 и на второй вход элемента ИЛИ 42 блока 18, выход которого подается на йвход триггера 54, осуществляется "сброс" его прямого выхода, а прямой выход 1 риггера 54 одновременно связан с вторыми входами элементов ИЛИ 38, ИЛИ-НЕ 41 и с -входом триггера 39.Сигнал с прямого выхода триггера 40 подается на трехходовой клапан 17, осуществляется переключение трубопровода 1 подачи рабочего агента с линии номинального среднего - "С" рабочего давления на линию высокого - "В" рабочего давления, расход рабочего агента в межтрубное пространство увеличится за счет увеличения давления подачи, а регулятор 14 по-прежнему. будет отрабатывать заданное значение перепада ЬРс на диафрагме, Отбор из скважины будет превалировать над притоком иэ пласта, что способствует сдэданию условий для размыва наслоений в линии выкидаскважины. Как только расход установится в пределах нормы, т,е,Лц 1Ь, на выходе преобразователя 34 блока 11 сигнал будет равен "О". Далее осуществляется "сброс" 5 прямых выходов триггеров 39 и 40, которые связаны с трехходовыми клапанами 16 и 17 блока 15, (НЗ) клапаны трехходавых клапанов 16 и 17 отключают трубопровод 1 подачи рабочего агента от линий высокого - "В" и 10 низкого - "Н" рабочих давлений, трубопровод подключается к ликии номинального среднего - "С" рабочего давления. Система вновь готова к определению знака отклонения выходного показателя на выходе фан танной колонны 3.Система каждый раз будет отрабатывать последовательность переключений трубопровода 1 подачи рабочего агента с линии номинального среднего - "С" рабоче го давления на линию высокого - "В" или низкого - "Н" рабочего давлений и обратно до тех пор,. пока отклонение выходного показателя расхода смеси не будет в пределах нормы, 25 Рассмотрим применение предлагаемого и известного способов управления газлифтнай скважиной на примере гипотетической скважины,Сравнение предлагаемого и известного 30 способов производится па ценке эффективности управления подачей рабочего агента в изменившихся условиях эксплуатации,В номинальном режиме эксплуатациискважины расход рабочего агента, приве денный к стандартным условиям при замере диафманометром составитЧс.С - КС ЬРсРс,с, 40 где К10; С" 1.,70 м /4 придиаметре диафрагмы б - 3/8, диаметре трубопровода О - 2/2 " и фланцевам соединении (удельный вес рабочего агента по отна шению к воздуху равен 1), ЬРс,410 Па; Рк.с" 5 10 Па После подстановки значений получим 50 Ч,1 24 10 1,700,4 10 5 10 18288 м сутПри подключении к линии высокого (В) даяяяяия Мс щлзй 3Ч,2-К С ЬР Рмгде Рк,в10 Па. Тогда Ч 224 10 з 1,70(уменьшени ставит 23 ) В из чина зад Тогд агента и будем имзменялась велирепада ( ЬРс). всхода рабочего Рк.с 5 10 Па6 вестном способе ания величины и а для увеличения ри (Рк.с = сопвт) еть: Чг.2 21624тановка перепаоткуда ЬРс5 10 "0,56 10 Па.При это щего клапан еобходимо ри Ркс 5 степень открытия должно быть увел изить подачу раб 0 Па будем имет регулирую" ичена. Если чего агента 45 50 55 Чг г.з - 14112 а перепада Рк,с (К С)откуда 24 10 1,70)= 0,24 21624 м (увеличение расхода рабочего аге вит 18,2 ЯПри подключении к линии н давления ( ЬРс = сог 1 зт): ч,2 кс ьР Рс Для обеспечения Чг 2 /сут необходима новая у,3 ф КС ЬРс Рк.с Для обеспечения Чг,э - Ч сут необходима новая уставк При этом степень открытия регулирующего клапана должна быть уменьшена.Так как значения степени открытия регулирующего клапана лучше иметь высокой из-за потерь на дросселировании, то предлагаемый способ предпочтителен.Кроме того, если связать перепад давления по расходомеру с перепадом давления в регулирующем клапане, тогда получим со- отношение(,)где Р - давление в линии подачи рабочего агента перед клапаном;Рр - давление рабочего агента на устьескважины; .К - постоянная, характеризующая сопротивление потоку в клапане.Если давление в межтрубном пространстве скважины будет принимать периодически значения: Рр.1- 6,5 МПа, Рр,2- 4,5 МПа, Рр.з - 2,5 МПа, то располагая источником 25 давления соответственно; Рк, - 7,0 МПа;Рк.с = 5,0 МПа; Р.н - 3 МПа при заданном перепаде ЬРс = 0,4 10 Па будет согласно соотношению иметь К 1 = беа (сечение клапана остается прежним Р - Рр,1 = Р, - Рр.г= Рк,н - Рр.з -0,5 МПа).Такое жесткое регулирование давления питания позволяет значительно расширить диапазон изменения расхода рабочего агента при минимальном дросселировании потока, оперативно реагировать на изменившееся,состояние системы и в значительной степени стабилизировать процесс газлифта.Формула изобретения Способ управления газлифтом, включающий подачу рабочего агента по трубопроводу в межтрубное пространство фонтанной колонны, ввод рабочего агента в трубное пространство фонтанной колонны, измерение давления в межтрубном пространстве и изменение подачи рабочего агента в зависимости от изменения давления в межтрубном пространстве, о т л и ч аю щ.и й с я том, что, с целью расширения технологических возможностей и повышения надежности управления путем своевременного скачкообразного изменения давления подачи и расхода рабочего агента при периодических возмущениях в системе пласт-скважина, наряду с измерением давлений в межтрубном пространстве измеряют давление и расход смеси на выходе изфонтанной колонны, сравнивают измеренные параметры с их номинальными значениями и в зависимости от сочетания полученных рассогласований производят переключение трубопровода подачи рабочего агента с линии номинального среднегорабочего давления на линию высокого илинизкого давления и наоборот.

Смотреть

Заявка

4939961, 29.05.1991

АЗЕРБАЙДЖАНСКИЙ ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Ч. ИЛЬДРЫМА

АХМЕДОВ ЧИНГИЗ МАМЕДОВИЧ

МПК / Метки

МПК: F04F 1/00

Метки: газлифтом

Опубликовано: 15.07.1993

Код ссылки

<a href="https://patents.su/11-1827440-sposob-upravleniya-gazliftom.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ управления газлифтом</a>

Похожие патенты