Способ автоматического измерения дебита нефти и устройство для его осуществления

/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР КОМИТЕТИ ОТКРЫТИЯ НИЕ ИЗО ВТОРС У ЕТЕЛЬСТВУ иэводственкие иэмере, с.465-466. ОГО ИЗМЕТРОЙ СТВО обыче нефти ефтедобыващей промыш - повышение ение функциет измерения(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСРЕНИЯ ДЕБИТА НЕФТИ И УДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к ди может быть использовано в нющей и нефтеперерабатываюленности. Цель изобретенияточности измерений и расширональных возможностей за сч дебита нефти и пластовой воды. В начале цикла открывается исполнительный механизм 2 и скважина по линии 1 подключается к измерительному сепаратору 3 и одновременно включается таймер. Начинается слив нефтяной жидкости до уровня Ь, при котором срабатывает сигнализатор 10, при этом закрывается исполнительный механизм 2, отключается таймер. Сигнал, пропорциональный перепаду давлений, создаваемому на одинаковых высотах и пьеэометрическими столбами антифриза и нефтяной жидкости, с выхода дифманометра поступает в блок 7 управления, и с учетом плотностей пластовой воды и нефти, происходит расчет значений суточного весового дебита нефти и пластовой воды. Результат регистрирует- а ся в блоке 20 регистрации, 2 з.п.ф-лы, 1 ил.Изобретение относится к добыче нефти и может быть использовано в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности.Цель изобретения - повышение точности измерений и расширение функциональных возможностей за счет измерения дебита нефти и пластовой воды.Нэ чертеже изображено устройство (система) реализации способа,Нефтяная жидкость (НЖ) со скважины (не показана), содержащая пластовую воду, нефть и газ, по трубопроводу 1 через диафрагму 2 поступает в измерительный сепаратор 3, где разделяется на газовую и жидкую фазы, Газовая фаза из верхней части сепаратора 3 по трубопроводу 4 параллельно поступает в верхнюю часть цилиндрической вертикальной емкости 5 и общий коллектор 6, а жидкая фаза накапливается в сепараторе. Момент поступления НЖ в сепаратор определяется на блоке 7 управления, При заполнении сепаратора исполнительный механизм (ИМ) 8, установленный в линии отбора давления в отрицательную камеру дифманометра 9 закрыт. Когда уровень НЖ в сепараторе достигает заданной высоты и, то по сигналу бесконтактного сигнализатора 10 уровня блок 7 управления закрывает ИМ 2 наливной линии и открывает ИМ 8 отбора давлений. После этого начинается цикл измерения, состоящий в измерении перепада давления в дифманометре 9 с отрицательной камерой через разделительный сосуд 11, соединенный с датчиком 12, установленный в нижней части сепаратора, а с положительной камерой - через разделительный сосуд 13 с датчиком 14, установленный в нижней части емкости 5, по измеренному значению, который с выхода дифманометра 9 поступает в блок 7, и с учетом плотностей воды р и нефти рн . вводимых вручную, по формулам расчета определяется в блоке 7 весовой дебит НЖ, нефти и пластовой воды, Причем емкость 5 заранее через линии 15 и открытый вентиль 16, закрытые вентили 17 и 18 заполняется водой с определенной плотностью рь фЪ рь), После заполнения емкости закрывается вентиль 16 и открывается вентиль 17. При этом уровень воды в емкости 5 эа счет линии 19 устанавливается равным высоте й. Результаты измерения выводятся к блоку 20 регистрации. После измерения по сигналу, поступающему с блока 7, открывается ИМ 8 и начинается слив НЖ с сепаратора 3 в коллектор 6. Момент окончания слива определяется по информации, поступэющей с дифмвнометрв 21 с отрицатель крывается, а вентиль 17 открывается. При этом излишек антифриза выше отметки й за счет ее гидростатического давления через линию 19 и трубопровод 4 переливается в коллектор 6,Нижняя часть емкости с помощью рвэ делительной жидкости соединена с положительной камерой дифманометра и вентиль, стоящий в линии положительной камеры(не показано), закрыт. В начале цикла по единичному сигналу "1", выработанному бло ком 7, открывается исполнительныймеханизм 2 и скважина по линии 1 подключается к измерительному сепаратору 3 и одновременно включается таймер.Начинается слив НЖ, При этом ИМ 8 и 2 закрыты. Когда уровень НЖ в сепараторе 3 доходит до отметки й, по сигналу бесконтактного сигнализатора 10 уровня закрывается 2, отключается часовой мехвниэм. По опросу сигнвл, пропорциональный первпвду давлений, создаваемый нв одинэковых вы сотах Ь пьезометрическими столбвми антифриза в емкости 5 и нефтяной жидкости в сепараторе, с выхода дифмвнометрэ поступает в блок 7 и с учетом значений плотно 1015202530 ной камерой через разделительный сосуд 22, соединенный с датчиком 23, расположенный в нижней части сепаратора, вышена некотором расстоянии от датчика 12, э с положительной камерой через разделительный сосуд 24 с датчиком 12. Температуру окружающей среды измеряют датчиком, подключенным к блоку 7. Формулу разработанную для данного способа и определяющую содержание воды в НЖ, выводят следующим образом.Для бинарных систем, каковыми является НЖ, плотность определяют по следующему аналитическому выражениюр= щЪ + (1 - а)ЪДанное выражение можно написать вследующем видер., = ар. + (1 - фр.+рд -рд, Умножая обе стороны равенства на дЬ,после соответствующих преобразованийполучаем,од дЬ д -р, - рдь -рЕд -1ре - рн цЦъ 4)Принцип работы способа, представленный на чертеже, заключается в следующем.Вначале по линии 15 через открытый вентиль 16 емкость 5 заполняется антифризом плотностью р д, При заполнении емкости вентили 17 и 18 закрыты и емкостьнаходится под атмосферным давлением. После заполнения емкости вентиль 16 ээЗаказ 2517 Тираж 423 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 стей пластовой воды р и нефти р, полученных в результате химаналиэа НЖ данной 1-й скважины с требуемой частотой и записанных в ППЗУ блока, происходит расчет значения Овбн и 6. Результат с целью использования передается в вышестоящую ступень и регистрируется там в блоке 20 регистрации, После передачи результатов расчета в верхнюю ступень по единичному сигналу, поступающему с блока 7, открывается ИМ 8 и начинается опорожнение сепаратора. Момент полного сброса НЖ в коллектор 6 определяется по нулевому сигналу, полученному с выхода дифманометра 21, Как только в блоке 7 от дифманометра 21 появляется нулевой сигнал, тут же по программе к данной системе измерения подключается следующая по очереди скважина (не показано). Формула изобретения 1. Способ автоматического измерения дебита нефти, включающий измерение давления пьезометрического столба жидкости в сепараторе и определение весового дебита нефтяной жидкости, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения функциональных воэможностей эа счет возможности измерения пластовой воды, измеряют перепад давлений между двумя точками. расположенными в нижней части сепаратора, и по измеренному перепаду определяют момент опорожнения сепаратора, измеряют перепад давлений, создаваемый на одинаковых высотах и пьезометрическими столбами нефтяной жидкости и антифриза, размещенного в специальной емкости, а дебит нефти и пластовой воды определяют по формулам 6 н.- )РЯЧл 2-Озв-у РЮ ргде р,рь - соответственно плотности нефтии пластовой воды;10 а - содержание воды в добываемойнефтяной жидкости;Чь - обьем сепаратора до уровня Ь;к - время заполнения сепаратора доуровня и;15 Ом, 0 - соответственно суточный весовой дебит нефти и пластовой воды,2, Устройство для автоматического измерения дебита нефти, содержащее сепаратор, пьезометрический датчик давления,20 исполнительные механизмы, установленные на наливной и сливной линиях, и блокиуправления и регистрации, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точностиизмерений и расширения функциональных25 воэможностей за счет воэможности изме-рения пластовой воды, дополнительно введены специальная емкость для воды,верхняя часть которой сообщена с газовойлинией сепаратора, пьезометрические дат 30 чики давления, установленные в нижней части сепаратора и специальной емкости, двадифманометра, входы которых через разделительные сосуды подключены к датчикам,а выходы - к входам блока управления, сиг 35 нализатор уровня нефтяной жидкости в сепараторе, подключенный к входу блокауправления, выходы которого соединены сблоком регистрации и исполнительнымимеханизмами.