Способ измерения уровня раздела двух сред с различной плотностью в подземных емкостях с газопроводами низкого и высокого давления на поверхности

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН В 65 б 5/00; Е 21 В 47/04 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВ ПЬСТВУ нну рабочих диаметром, онны, в проения отклю- конденсатогаза в емкосгазопровод обеспечиваюколонны рааза нэ гаэоиэводят принсата из кожатого газа , а положеоп редел яют овательскии ародном хофтн, нефтедз де ходиненияработству нденне изолонм. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Всесоюзный научно-исслединститут использования газа в нзяйстве и подземного хранения непродуктов и сжиженных газов(54) (57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯРАЗДЕЛА ДВУХ СРЕД С РАЗЛИЧНОЯГ 1 ЛОТНОСТЪЮ В ПОДЗЕМНЫХ ЕМКОСТЯХ С ГАЗОПРОВОДАМИ НИЗКОГО ИВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ НА ПОВЕРХНОСТИ, включающий спуск колонны рабочих труб, принудительное перемещение конденсата, измерение перепада давлений, соответствующего указанному перемещению, иудельного перепада давления и расчет уров-ня раздела сред по формулам, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения и уменьшения трудоемкости за счет ЯО 1113322 А ликвидации репер-врубов, коло труб у ее башмака выполняют большим основного диаметра кол цессе измерения перепада давл чают емкость от газопроводов и проводов, понижают давление ти путем подачи последнего в низкого давления до давления, щего вытеснение конденсата иэ бочих труб энергий сжатого г провода высокого давления, про нудительное перемещение конде лонны рабочих труб энергией с газопровода высокого давления ние уровня раздела двух сред по формулеР Ь;= -К,б-. О, -- уровень конденсата в по ной емкости относительно мака рабочей колонны; Р,- перепад давлений, необ мый для полного вытес конденсата из колонны чих труб; Ь Р, - перепад давления, соотве ющий переходу уровня ко сата в колонне труб в зо мененного давления; 1. - длина участка рабочей кс измененным днаметроИзобретение относится к горной промыш ленности и может быть использовано в газовой и нефтяной промышленности при экс. плуатации подземных емкостей для определения уровня хранимого в емкости газового конденсата или нефтепродукта.Известен способ измерения уровня двух сред с различной плотностью, основанный на измерении избыточного давления, необходимого для выдавливания газового конденсата иэ измерительной трубки, опущенной в подземную емкость. Высоту уровня газового конденсата над башмаком измерительной трубки определяют по формуле, включающей плотность газового конденсата 1.Недостатком данного способа является погрешность в измерениях из-за существен. ных колебаний плотности конденсата по высоте подземной емкости,Наиболее близким к изобретению по своей технологической сущности и достигае. 20 мому результату является способ измерения уровня раздела двух сред с различной плотностью в подземных емкостях с газопровЬдами низкого и высокого давления на поверхности 2.Известный способ, позволяющий определять положения границы раздела двух сред с различной плотностью, основан на принципе измерения перепада давления на оголовке скважины и в подземной емкости, а также удельного перепада давления. Для 30 обеспечения измерения удельного перепада давления способ предусматривает создание скважины переменного диаметра в диапазоне глубин создания подземной емкости и перемещение границы раздела двух сред в этом диапазоне. Расположение переходов одного диаметра скважины к другому фиксируется.Способ предусматривает измерение перепада давления и удельного перепада давле.ния при закачке нерастворителя в емкость 40 или при его отборе. На кривой изменения перепада давления во времени, регистрируемого наземными приборами, получают характерные точки перегиба, которые позволяют оценить также и величину удельного перепада давления.45Однако известный способ можно использовать только в процессе создания подземной емкости, пока участок профилированного ствола скважины не разрушился при размыве емкости. Кроме того, способ характеризуется недостаточной точностью определения уровня.Целью изобретения является повышение точности измерений и уменьшение трудоемкости за счет ликвидации репер-врубов.Поставленная цель лостигается тем, что 55 согласно способу измерения уровня разлела двух грел с различной плотностью в ползем.иых емкостч с газопрополами низкого и вы сокого давления на поверхности, включающему спуск колонны рабочих труб, принудитель.ное перемещение конденсата, измерение перепада давлений, соответствующего укаэанному перемещению, и удельного перепададавления и расчет уровня раздела сред поформулам, колонну рабочих труб у ее башмака выполняют диаметром, большим основного диаметра колонны, в процессе измерения перепада давления отключают емкостьот газопроводов н конденсатопроводов, понижают давление газа в емкости путем подачи последнего в газопровод низкого давления до давления, обеспечивающего полное вытеснение конденсата из колонны рабочих труб энергией сжатого газа из газопровода высокого давления, производят принудительное премешение конденсата из колонны рабочих труб энергией сжатого газа газопровода высокого давления, а положениеуровня раздела двух сред определяют по формуле . у р,Риы-л Р,где 1 ч - уровень конденсата в подземной ем кости от нос нтел ьво башмака рабочей колонны;ЬРщ- перепад давлений, необходимый для полного вытесненияконденсата из колонны рабочих труб;ЬР, - перепад давления, соответствующий переходу уровня конденсата в колонне труб в зоне измененного давления,. - длина участка колонны с измененным диаметром. На фиг. 1 изображена конструкция, обеспечивающая технологию измерения уровня двух сред с различной плотностью в подземной емкости по предлагаемому способу; на фиг. 2 - диаграмма роста перепада давления во времени.Конструкция (фиг. 1) содержит подземную емкость 1, скважину 2, колонну 3 рабочих труб, участок 4 колонны рабочих труб с увеличенным диаметром, газопроводы высокого 5 и низкого 6 давления, задвижки 7 - 3, измерительный манометр 14, дифферен.циал ьн ый м а нометр 15.Способ реализуется в следующей после.довательности технологических операций.В подземную емкость 1, соединенную сдневной поверхностью через скважину 2, опускают рабочую колонну труб 3, нижний участок которой 4 монтируют с увеличенным диаметром.Оголовок скважины обвязывают с газопроводами высокого 5 и низкого 6 давления.Для обеспечения возможности отключения газопроводов от подземной емкости монгируют задвижки У и 8. а также дополни.тельную задвижку 9 и измерительный манометр 14.лонны рабочих труб в подземную емкость.По мере вытеснения конденсата его уровень в колонне 3 начинает понижаться, что бу.дет сопровождаться ростом перепада давления между подземной емкостью и колонной рабочих труб (фиг. 2),При фиксированном положении задвижки 8, считая, что в сравнительно короткий период вытеснения конденсата давление в газопроводе остается практически постоянным, постоянным остается н количество газа, поступающего в газопровод в единицу времени, поэтому характер роста перепада давления на диафрагме дифференциального манометра будет передаваться прямой личией (уч. 1, фиг. 2), В момент перехода уровня газового конденсата в колонну рабочих Груб измененного диаметра наклон прямой изменится, так как для перемещения уровня конденсата в колонну труб измененного диаметра на единицу высоты потребуется уже другое количество вытесняющего конденсат газа (уч. 1, фиг. 2). На диаграмме этот момент отмечен точкой перегиба А. Затем перепад давления на.растает опять прямолинейно, но уже под другим углом наклона к оси времени. В тот момент, когда конденсат будет полностью вытеснен из рабочей колонны, газ начинает барботировать в подземную емкость и рост перепада давления полностью прекратится (т. Б, фиг. 2). Определив величины перепада давления, соответствующие точкам А и Б диаграммы, и зная длину участка измененного диаметра колонны рабочих труб, определяют положение уровня конденсата в подземной емкости относительно башмака ко лонны рабочих труб по формуле.ь ьрюкр.ьР Предложенный способ позволяет повысить точность измерения положения грани цы раздела за счет использования при расчетах экспериментально устанавливаемого 55 удельного приращения перепада давления;обеспечить безаварийную эксплуатацию подземных хранилищ в системе промысел - потребитель, позволив оператору в любой моВ процессе измерения уровня. конденсата в емкости последнюю;отключают от магистральных газопроводов и конденсатопровода, выравнивают давление в оголовках обсадной и рабочих колонн, в результате чего достигают равенства положения уровня конденсата в емкости и колонне рабочих труб. Затем конденсат из колонны рабочих труб вытесняют газом, фиксируя при этом перепад давления между оголовком скважины и колонной рабочих труб. По полученным данным в процессе измерения перепада давления определяют уровень газового конденсата в подземной емкости.Чтобы обеспечить воэможность выравнивания давлений на оголовке скважины и в колонне рабочих труб, монтируют дополнительный трубопровод с задвижкой 10, а конденсатопровод оборудуют дополнительной задвижкой 1, позволяющей отключать его от колонны рабочих труб. Измерение перепада давления производят дифференциальным манометром 15, подключенным через задвижки 2 и 13 к колонне рабочих труб и оголовку скважины. Для измерения уровня конденсата в подземной емкости производят ее отключение от газопроводов высокого и низкого давления, перекрывая задвижки 7 и 8. После этогб, с помощью задвижки 11 отключают коиденсатопровод от колонны рабочих труб. Затем, руководствуясь показаниями дополнительного манометра 14, производят, если это необходимо, понижение давления на оголовке емкости. Разницы давлений между газопроводом высокого давления 5 и оголовком емкости должно быть достаточно для полного вытеснения конденсата Кз колонны рабочих труб. Открывают задвижку 7, соединяющую подземную емкость с газопроводом низкого давления. По достижении давления в емкости, достаточного для полного вытеснения газового конденсата, задвижку 7 закрывают. Затем открывают задвижку 10, выравнивают давление на оголовке емкости и в колонне рабочих труб, в результате газовый конденсат из колонны рабочих труб частично вытесняется в емкость и устанавливается равный уровень конденсата в емкости и колонне рабочих труб. Затем к колонне рабо-. чих труб и к емкости подключают дифференциальный манометр 15, для чего открывают задвижки 12 и 13, а также вентили дифференциального манометра. После этого открывают задвижку 9, отключающую емкость от газопровода, и выравнивающий вентиль дифференциального манометра 15. Открывая задвижку 8, начинают закачивать газ из газопровода высокого давления и вытеснять конденсат из когде 40 45 5 т - уровень конденсата в подзем ной емкости относительно башмака рабочей колонны;Ь Рюб- перепад давлений, соответствующий полному вытеснению кон денсата из колонны рабочих труб; ЬР - перепад давления, соответству ющий переходу уровня конден. сата в колонне труб в зоне из. мененного давления; Ь - длина участка колонны труб с измененным диаметром.113322 денсата за счет исключения аварийных ситуаций прн эксплуатации подземного хранилища. мент временй установить действительное заполнение емкости газовым конденсатом; обес печить снижение потерь газа и газового кон.ь,Составитель Н. РТехред И. ВересТираж 842И Государственногоделам изобретенийосква, Ж - 35, РаушПатент, г. Ужгор нко ктор А. Знмокосов исное СР Редактор Заказ 6 тна 1 овхан6ВНИИПпо3035, МФилиал ППП Ъ ч е ф Ьк,я, ефе оф В ецМКорр Подп комитета С и открытий скан наб., од, ул. Прое