Стенд для испытания скважинных приборов

СОЮЗ СОЕЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИКРЕСПУБЛИН ЯО 1114787 зв Е 21 В 47 00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОВСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ВМЬлжц ,ГосудАРственн 11 Й номитет сссРпо делАм изОБРетений и отнРытий"Машиностроение", 1977, с. 54.2, Акимов В.Ф. Измерение расходагазонасыщенной нефти. М., "Недра",1978, с. 159.3. Отчет по теме У 57-68 "Оказание помощи промыслам при внедренииприборов, разработанных УфНИИ", Уфа,УфНИИ, 1968, с. 39,(54)(57) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ СКВАЖИННЫХ ПРИБОРОВ, содержащий испытательный участок с соединительными трубопроводами и переключающими устройствами, выполненный в виде трубы с перфорационными отверстиями, устрой-,ство для установки и перемещения сква.жинного прибора в испытательном участке, устройство разделения рабочихагентов, напорно-стабилизирующие устройства, емкости для хранения рабочих агентов, измерители расходов рабочих агентов и узлы установки величи.ны расходов рабочих агентов, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности градуировки иповерки скважинных приборов и расширения функциональных возможностейстенда, испытательный участок снабжен охватывающими трубу кольцевымикорпусами, жестко прикрепленными ктрубе и разделяющими все перфорационные отверстия на последовательнорасположенные по длине трубы группы,которые соответствующими трубопроводами с установленными на них измерител:.ми расходов и узлами установкивеличины расходов связаны с переклю"чающими устройствами.11147Изобретение относится к средствамдля градуировки, поверки и испытанияскважинных приборов, с помощью которых исследуются профили притока (поглощения) эксплуатационных и нагне 5тательных скважин,Известен стенд для испытаниярасходомеров жидкости, содержащийсливной резервуар (хранилище рабочего агента), насос подачи жидкости, 10испытательный участок, пролетный бакперекидное устройство, весовой прибор, напорный бак 111.Известна также установка для измерения дебита нефтегазовых скважин С 23.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности являетсястенд для испытания скважинных приборов, содержащий испытательный участокс соединительными трубопроводами ипереключающими устройствами, выполненный в виде трубы с перфорационнымиотверстиями, устройство для установкии перемещения скважинного прибора виспытательном участке, устройстворазделения рабочих агентов, емкостидля хранения рабочих агентов, измерители расходов агентов и узлы установки величины расходов агентовИспыта 30тельный участок представляет собойтрубу определенной длины по диаметруравную диаметру обсадной колонны вскважине. Испытуемый скважинный прибор помещается внутри испытательного участка и через нега создается З 5двухфазный поток моделей нефти и водыСтенд снабжен мерным баком, позволяющим измерять суммарный расход двухфазного потока в испытательном участке 33,40Недостатком известного стенда является большая погрешность градуировки поверки и испытания скважинныхприборов вследствие несоответствиягидродинамики потока агента в испытательном участке и потока в реальной скважине, В призабойной зоне скважины движение рабочей среды из пласта в скважину (или же иэ скважиныв пласт, в случае нагнетательнойскважины) происходит через перфорационные отверстия в боковой стенкеобсадной трубы. По этой причине результаты градуировки на стенке скважинных приборов, например, оснащенных термочувствительными элементами,практически неприменимы к интерпретации результатов исследования реаль 87 3ных скважин, так как приборы очень чувствительны к виду структуры потока. Для приближения структуры потока в испытательном участке к виду, существующему в реальной скважине, были попытки снабдить трубу перфорационными отверстиями, но в этом случае часть потока рабочего агента может проходить через испытательный участок, минуя скважинный прибор и в этом случае работу скважинного прибора можно оценить лишь качеством. Установка же прибора заведомо выше перфорационных отверстий не дает возможности сохранить условия работы прибора в реальной скважине.Кроме того, недостатком стенда являются также ограниченные воэможности испытания приборов, так как с его помощью невозможно определить важную характеристику скважинного прибора - погрешность определения местоположения границ пропластков различной продуктивности и проницаемости, водонефтяного контакта и дРа Цель изобретения - повышение точности градуировки и поверки скважинных приборов и расширение функциональных воэможностей стенда.Цель достигается тем, что в стенде для испытания скважинных приборов содержащем испытательный участок с соединительными трубопроводами и переключающими устройствами, выполненный в виде трубы с перфорационными отверстиями, устройство для установки и перемещения скважинного прибора в испытательном участке, устройство разделения рабочих агентов напорно"стабилизирующие устройства, емкости для хранения рабочих агентов, измерители расходов рабочих агентов и узлы установки величины расходов рабочих агентов, испытательный участок снабжен охватывающими трубу коль. цевыми корпусами, жестко прикрепленными к трубе .и разделяющими все перфорационные отверстия на последовательно расположенные по длине трубы группы, которые соответствующими трубопроводами с установленными на них измерителями расходов и узлами установки величины расходов связаны с переключающими устройствами.На чертеже представлена структурная схема стенда для испытания скважинньж приборов.3 11Стенд содержит испьггательный учаг 1 ток 1, устройство 2 установки и перемещения скважинного прибора 3 в испьггательном участке 1, блок 4 пере ключающих устройств, устройство 5 разделения рабочих агентов, емкости бдля хранения моделей соответственно газа, нефти и воды, напорностабилизирующие устройства 9-11 для создания стабильных потоков соответственно моделей газа, нефти и воды, измерители 12-14 расходов моделей соответственно газа, нефти и воды, узлы 15-17 установки величины расходов соответственно моделей газа, неф ти и воды.Испытательный участок 1 представляет собой трубу 18, заглушенную с одного торца. Другой конец трубы 18 снабжен крышкой 19 с сальником и соединен трубопроводом с блоком 4 переключающих устройств. Труба 18 имеет в стенке перфорационные отверстия 20, имитирующие перфорационные отверстия в призабойной зоне обсадных колонн реальных скважин. Перфорационные отверстия снабжены пористыми фильтрами 21, представляющими собой кольцевые формы иэ естест,венных (песчаник и т.п.) или искусственных (керамика, шарики, заключенные в сетку и т.п.) пористых материалов. Отверстия 20 по длине трубы разбиты на отдельные группы, охватываемые снаружи трубы коробами 22 П-образного сечения, приваренными к трубе 18 и соединенными отдельными трубопроводами, снабженными изме рителями расхода и узлами установки величины расхода, с блоком 4 переключающих устройств.Число перфорационных: отверстий в группе, число групп и их размещение по длине трубы испытательного участка, число рабочих агентов.и их распределение по группам могут быть различными, определяются, в каждом конкретном случае, рядом объективных условий, таких как типовая конструкция скважины, принятая в данном регионе, способ и стадия разработки пластов месторождений, которые иссле. дуются испытуемыми приборами и т.п,. В зависимости от строения конкретного месторождения пористые фильтры также могут быть с одинаковыми значениями пористости и проницаемости или с различными для различных групп отверстий.4787 4 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Все составные части стенда соединены между собой трубопроводамн (как показано на чертеже) сплошными линиямиСтенд работает следующим образом, Скважинный прибор 3 устанавливает ся в трубу 18, которая затем закрывается крышкой 19, через которую про пущен кабель или шток, соединяющий скважинный прибор 3 с устройством 2 перемещения скважинного прибора 3. Переключающие устройства блока 4 устанавливаются в такое положение, при котором незаглушенный конец трубы 18 соединен с устройством 5 разделения рабочих агентов, а,короба 22 соединены отдельными трубопроводами с установленными на них измерителями расходов и узлами установки величины расходов с соответствующими напор- но-стабилизирующими устройствами для каждого рабочего агента. При этом трубопроводы с измерителями 12, узла. ми 15 соединены с напорно-стабилизирующим устройством; трубопроводы с измерителями 13, узлами 16 - с напор. но-стабилизирующим устройством 10; трубопроводы с измерителями 14, узлами 17 - с напорно-стабилизирующим устройством 11.Запускаются в работу напорностабилизирующие устройства 9-11По показаниям измерителей 12-14 расходов с гомощью узлов 15-17 установки величины расходов создается необходимый профиль притока рабочих агентов в трубу 8 (имитирующий типовой профиль притока в реальных скважинам данного региона).После установления стабильных расходов по показаниям измерителей 12-14 производится исследование заданного профиля притока с помощью испытуемого прибора согласно методик градуировки, поверки и испытания (при непрерывном движении скважинного прибора, при движении с остановками и т.п.).Подключая с помощью переключающих устройств блока 4 различные группы отверстий к напорно-стабилизирующим устройствам 9- 11, можно моделировать различные проФили притоков газа, нефти и воды из различных по мощности и проницаемости про. пластков.Таким образом, стенд позволяет создавать любой проФиль притока в скважину с гарантнрованнымн характе.ристиками (границы зон различнойинтенсивности притока моделей газа,нефти и воды) и сравнивать с ним результаты измерений этого профиляиспытуемым скважинным прйбором, Приэтом на скважинный прибор воздействуют все основные влияющие факторы,которые имеют место в реальной скважи.не (приток из отверстий в боковойстенке трубы, переменная вязкость,плотность и т.д.).Смесь рабочих агентов, котораяобразуется в трубе 18, поступает вустройство 5 разделения агентов, гдеагенты отделяются друг от друга ипосле этого каждый поступает в своехранилище. В качестве устройства раз.деления фаз может использоваться сочетание сепаратора со стойником,широко применяемое в нефтяной промышленности, Напорное устройство состоит н общем случае из насосов и устройства стабилизации расхода (в простейшем случае - бак с переливнойперегородкой для жидкости и рессивер для газа). Отсюда видно, что основные узлы устройства, кроме испытательного участка, широко применяются в промышленности и изготовлениестенда легко технически осуществимо(в качестве регулятора расхода можетиспользоваться обычный регулирующийкалапан, вентиль, задвижки или наборсменных диафрагм; расходомеры любогопромышпенного типа, удовлетворяющиедля данного рабочего агента по расходу и точности),Стенд позволяет испытать скважинные приборы, предназначенные дляисследования нагнетательных скважин.Поскольку в скважины нагнетается, какправило, один рабочий агент, чащевсего вода, то для этого достаточнос помощью переключющих устройствблока 4 соединить незаглушенный торец трубы 18 с напорно-стабилизирую 1 О щим устройством 11, а .трубопроводы оизмерителями 14 и узлами 17 - с уст- .ройством 5 разделения рабочих агентов.Узлы и устройства стенда, предназ15 наченные для создания потока и измерения расхода моделей нефти и газа,при этом не используются и отключены.Необходимо отметить универсальностьстенда, так как он пригоден для испы 20 тания большинства скважинных приборов,предназначенных для исследования скважин в целях контроля за разработкойместорождения нефти и газа, независимо от принципа действия прибора и ви 25 да используемого в нем чувствительного элемента (гамма-плотномера, диэлькометрические влагомеры, турбинные расходомеры, термокондуктивныедебитомеры и т.п,),30Предлагаемый стенд позволит в силу повышения точности градуировки иповерки скважинных приборов и расширения функциональных возможностейобеспечить более качественное функционирование скважинных приборов врабочих условиях.1114787 Составитель В, БулыгинТехред Т,фанта Корректор СЧерни едактор О. Буги аз 6748/22 ВН13035 лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж 564Государственного коми елам изобретений и от осква, Ж, Раушская Подписноета СССРрытийнаб., д. 4(