Весовой дебитомер

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 138294 В 47/1 ОБРЕТЕН ЛИСА ЕТЕ М ТО(54) (57) добы скин и проксной автохимическои пров ОО Я ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Научно-исследовательектный институт по комплематизации нефтяной имышленности(56) Исакович Р.Я. Технологическиеизмерения и приборы. - И.: Недра,1970, с. 465-466, 472-473. ВЕСОВОЙ. ДЕБИТОМЕРИзобретение относитсяк,нефтевающей и нефтеперерабатывающей пром-сти. Цель - повышение точности измерения. Дебитомер содерзнт измери тельный сепаратор 3, пьезометрические датчики давления 29,30,31 соответственно нефтяной жндкости, пласто вой воды (ПВ) и чистой нефти (ЧН), клапаны 9, 10-12 и 13,15 сливной и наливной линий, емкость 7 для сли пластовой воды, два дифманометра 32 и ЗЗ, мнозительно-делительный блок4, преобразователь 35 т-ры и сигализаторы уровня ПВ 25 и ЧН 28, свяанные с входами блока управленияиндикации (БУИ) 8. Внутри сепаратоа 3 установлены перегородки 17, 21, 23 и 26 с образованием емкости 14 для изменения плотности ПВ, емкостей 16 и 27, заполняемых ПВ, и емкостей 22, 24 и 27, заполняемых ЧН. После заполнения емкости 7 нефтяной жидкостью до верхнего края перегородки 21 и динамического ее расслоения на составляющие (слой 18 ПВ, промежуточный слой 19 и слой 20 ЧН) ЧН переливается в емкость 22, а иэ нее - в 1382940емкость 24, С образованием минимального уровня ЧН срабатывает сигнализатор 25 и в БУИ Я формируется сигнал, который закрывает клапаны 2 и 15 и открывает клапан 13. Из емкости 16 ПВ стекает в емкость 14. После ее заполнения ПВ через перегородку 26 переливается в емкость 27. От минимального уровня ПВ в ней срабатывает сигнализатор 28. По его сигналу БУИ 8 опрашивают блок 34 и по.определенному алгоритму рассчитывает и производит цифровую индикацию значения весового дебита ЧН и ПВ, добываемых из скважины. 1 ил.Изобретение относится к добыче . специальную емкость 16 для сбора ПВ, нефтедобывающей и нефтеперерабатыва- мощью перегородки 17 и стенкой емкости 7, В связи с тем, что пластоваяЦелью изобретения является ловы вода, содержащаяся в НЖ, находится шение точности измерения. в двух состояниях: эмульсионномНа чертеже показана схема функцио- (б виде водяных капель, распределеннирования весового дебитомера. ных в нефтяной среде) и свободном,Нефтяная(общая) жидкость (НЖ) со (сплошном), то в нижней части емко- скважины (не показана), содержащая10сти 7 с поступлением в сепаратор НЖ, пластовую воду (ПВ)чистую нефть появляется свободная вода, которая (ЧН) и газ, по трубопроводу 1 через через открытый клапан 15 поступает клапан 2 поступает в измерительный в емкость 16. В связи с непрерывным сепаратор 3 где разделяется на газо-пРитоком НЖ, ее уровень в емкости 7 вую и жидкую фазы, Газовая фаза из поднимается с образованием слоя 18 ПВ,У15верхней части сепаратора 3 по трубо- промежуточного слоя 19, состоящих, проводу 4 параллельно поступает в в основном, из агрегативно и кинетиверхнюю часть цилиндрической верти- чески устойчивых водяных капель, и калькой измерительной емкости 5 и слоя 20 ЧН. Отстоявшаяся ПВ эа счет общий коллектор 6 а жидкая фаза на- , гидростатического давления через капливается в емкости 7, образован- открытый кран 15 стекает в емкость 116 ной между стенкой и тремя перегород- С увеличением уровня в общей плотносками вмонтированными внутри сепара- ти жидкости в емкости 7 увеличиваетФтора. Иомент поступления НЖ в сепа- ся уровень ПВ в емкости 16, причем ратор определяется на блоке 8 управl- уровень ПВ в емкости 16 всегда меньления и индикации (БУИ). По сигналам ше уровня жидкости в емкости 7. Посподаваемым с БУИ 8, закрываются клапа-. ле достижения уровня жидкости в емконы 9-12, установленные на трубопро" сти 7 верхней части перегородки 21 водах отвода соответв х отвода ЧН соответственно ПВверхний слой ЧН переливается в емкостьф, 36и НЖ в коллектор 6, также клапан 13, 22, образованную между перегородкой установленный на трубопроводе отвода 21 и стенкой сепаратора, и начинает ПВ из сепаратора в емкость 14 для заполнять его ЧН. В процессе заполизмерения плотности ПВ, и открывает нения емкости 22 уровень жидкости в ся клапан 15, установленный на трубо- емкости 7 стабилен и поднимается толь- проводе подачи ПВ иэ емкости 7 в 3 ко тогда, когда емкость 22 полно 138294 Остью заполнена. После достижения уровня жидкости верхней части перегородки 23 верхний слой переливается в емкость 24, образованную между перегородкой 23 и стенкой сепаратора. В нижней части емкости 24 установлен сигнализатор 25 уровня, который соединен с БУИ 8. После перелива, с образованием минимального уровня ЧН сигнализатор 25 срабатывает и в БУИ 8 формируется сигнал, на основании которого закрываются клапаны 2 и 15 и открывается клапан 13 и ПВ из емкости 16 стекает в емкость 14, об разованную внутри цилиндрической вертикальной измерительной емкости 5 между перегородкой 26, вмонтированной внутри емкости 5, и стенкой аппарата. После заполнения емкости 14 ПВ 2 О через верхний край перегородки 26 переливается в емкость 27, в нижней части которой установлен сигнализатор 28 уровня.В нижних частях емкостей 7, 14 и 25 22 установлены соответствующие пьезометрические датчики 29 - 31 давления. Высота перегородок 23 и 26 рассчитана таким образом, что уровни НЖ в емкости 7, ЧН в емкости 22 и ПВ в 3 Оемкости 14 от датчиков одинаковы иравны Ь, Датчик 29 соединен с положительной камерой дифманометра 32, а датчик 30 - с положительной камерой дифманометра 33. Отрицательные камеры обоих дифманометров соединены с датчиком 31. Выходы дифманометров 32 и 33 соединены с множительно-дели- тельным блоком 34, выход которого соединен с БУИ 8. К последнему так же поступает сигнал с преобразователя 35 температуры, вход которого соединен с датчиком 36, БУИ 8 подключает блок 34 и преобразователь 35 к измерению, на основании информа ции, получаемой с блоков 34 и 35, в БУИ 8 по заданному алгоритму рассчитывается дебит ЧН и ПВ, добываемых из скважины, подключенной к измерению. 50После этого в БУИ 8 отображаются результаты измерения и вырабатывается сигнал опорожнения, на основании которого открываются клапаны 9-12 и емкости 7, 14, 16, 22, 24 и 2 опорожняются.Весовой дебитомер работает следующим образом.В начале цикла в БУИ 8 вырабатываются единичный сигнал ("1"), который закрывает клапаны 9-13, и нулевой сигнал (нО"), который открывает клапаны 2 и 15. Таким образом закрываются все клапаны, установленные в наливных линиях, и открываются клапаны, установленные на сливных линиях, НЖ по трубопроводу 1 с подключаемой к измерению скважины поступает в емкость 7 и начинает заполнять ее нв+ (1 д) Р чнаяЫ ( рпв рн ) фР, РчнРпв 9 н8 п Р = Р81,Унм= в Р Р - Рцн(3) Подставив (3) в (2), получают и одновременно часть отстоявшейся ПВ 18, через открытый клапан 13 сливается в емкость 14. После заполнения емкости 7 до верхнего края перегородки 21 (Ь ,) и динамического расслоения НЖ на составляющие 18, 19 и 20, уровень НЖ в емкости 7 поднимается до верхнего края перегородки 21 Ь ,), ЧН переливается в емкость 24. Появления минимального уровня ЧН в емкости 24 достаточно, чтобы срабатывал сигналцзатор 25 уровня.По сигналу от сигналиэатора 25 в БУИ 8 вырабатывается "1", и закрываются клапаны 2 и 15, а "О" открывает клапан 13, Следовательно, прекращается поступление жидкости и начинается слив ПВ из емкости 16 в емкость 14, Время от начала поступления до прекращения слива НЖ фиксируется часовым механизмом, установленным в БУИ 8. После заполнения емкости 14 ПВ через верхнюю часть перегородки Ь )И переливается в емкость 27, причем Ь= Ь з т Ь, Появления минималь ного уровня ПВ в емкости 27 достаточно, чтобы срабатывал сигнализатор 28 уровня. По выработанному сигнализатором 28 сигналу БУИ 8 опрашивает множительно-делительный блок 34 и по следующему алгоритму рассчитывает и производит цифровую индикацию значения весового дебита чистой нефти и пластовой воды, добываемых со скважины, подключенной к измерению.Сначала в блоке 34 определяется содержание воды в НЖ, находящейся в емкости 7 ():(4) 5 рв - соответственноплотности ЧН,НЖи ПВ;н - ускоренИе свобод.ного падения;Ь - пьезометрическая высота НЖ,ЧН и ПВ в емкостях 7,22 и 14от точки отборадавления датчиками 29,30 и 31;- гидростатические давления,создаваемые сНЖ,ЧН и ПВ вемкостях 7,22 и14.8 рассчитывается веи ПВ по следующим где Рчн нмэ РРн,Р Затем в БУИсовой дебит ЧНформуламф яП б( йб) эЧ 1 ф(п) Ч 1 Я Ч 77(Ь 77) Ф- "-" - Е (с)ф(10)40 Спв где Ч, Ч- соответственно общиеобъемы, занимаемыеЧН и ПВ;е - время заполнения этихобъемов;ЧЧ,Ч ,ЧЧ ,Ч 7 - объемы жидкостей в соответствующих индексам емкостях;1 б,Ь 7 - уровни ЧН и ПВ от сигналиэаторов 25 и 28уровня, которые задаются;Тчн Унп удельные веса ЧН и ПВ;С - температура НЖ в емкости 7;Е 7(О, Е (О - операторы коррекцииу по темпераГтуре, вцц и коэффициенты которых определяются экспериментально для конкретнойЧН и ПВ,причемЧ (Ч (с Ч и Чс Ч,П р и м е р. Ч, =Зм ; Ч ,= Ч в == 0,05 м 3 Ч 2 б(Ьгб) = Ч у 7 Ь 7)О 005 м; 17 дь = Ь 1= 1 м 11 д,- 0,95 м;= 30 С; Е, (30 = 1,01;Е(30) = 1,005; Р н = 860Р , = 1000 кг/м; Р и, = 1100 кг/м;1 ч.По информации получаемой с ратчиков 29, 30 и 31 (Р = 860 кг/м Р н = 1000 кг/м , Р , = 1100 кг/м на дифманометрах 32 и 33 и множительно-делительном блоке 34 по Формуле (4) определяется содержание воды в НЖ в емкости 7;Рнх РнИ = ---- = 0,581.Рпв РнС учетом этого и исходных данных по формулам (5) - (9) в блоке 8 рассчитывается весовой дебит ЧН и ПВ: Ч= (0,581) = 0,1 м; Ч н = 1,507; Ч пв = 1,858; )1 н= 0,8686 т/м;- 1, 1055 т/м :, С = 31, 42 т/сут; С пе = 49,3 т/сут,Бкалы дифманометров 32 и 33 при Ь = 1 м составляют;= 400 кг/ма в известном устройстве требуется дифманометр со шкалой 1200 кг/м Как видно, в предлагаемом дебитомере шкала расширена в 3 раза и по срав- нению с известным повышены чувствительность дифманометров и точность измеренияВнедрение предложенного устройства позволит более точно измерить весовой дебит чистой нефти и пластовой воды, поскольку оно автоматически учитывает содержание воды в промежу,точном слое и изменение плотности пластовой воды и нефти,Формула из обретенияВесовой дебитомер, содержащий измерительный сепаратор, пьеэометрический датчик давления нефтяной жидкости, клапаны наливной и сливной линий и блок управления и индикации, вход которого соединен с пъезометриЗаказ 1269/27 Тираж 531 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул.Проектная, 4 ческим датчиком, а выходы - с клапанами наливной и сливной линий, о тл и ч а.ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения, он снабжен емкостью для слива пластовой воды, тремя перегородками, пьезометрическими датчикамидавления пластовой воды и чистой нефти, двумядифманометрами, множительно-делитепьО ным блоком, сигналиэаторами уровня пластовой воды и чистой нефти, а также преобразователем температуры, причем перегородки установлены внутри сепаратора с образованием полостей 5 отрицательные камеры обоих дифманометров соединены с пъезометрическим датчиком давления чистой нефти, положительная камера первого дифманометра соединена с пъеэометрическим датчи-,ком давления нефтяной жидкости, а вто-рого дифманометра - с пъеэометрическим датчиком давления пластовой воды,входы множительно-делительного блокасоединены с выходами диФманометров,а его выход - с блоком управления ииндикации, сигналиэаторы уровня пластовой воды и чистой нефти соединены свходами блока управления и индикации,выходы которого соединены с клапанами отвода пластовой воды из сепарато-ра в емкость для слива пластовой воды, а,",.чистой нефти и пластовой водыв общий коллектор, вход преобразователя температуры соединен с датчиком температуры, а выход - с блокомуправления и индикации.