Способ определения компонентного состава продукта нефтяных скважин

(22) (46) 15. (71) Мос им, И.М, (72) А.А (53) 621 1.88. Бюл. у овский инсти убкинаДемьянов и Е 317.39 (088. г е т.Браг и ачияСер.ия неф 10),70. ОСУДАРСТ 8 ЕННЫИ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕ ГЕЛЬСТ(56) Беляков В.Л. и др. Метосредства для измерения содержнефти в воде: Обзор ВНИИОЭНГАвтоматизация и телемеханизацтяной промышленности, вып. 3М., 1982, с. 33-35,Авторское свидетельство Сф 321737, кл. С 01 М 2/10,(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОМПОНЕНТНОГОСОСТАВА ПРОДУКТА НЕФТЯНЫХ СКВАЖИН(57) Изобретение относится к способамопределения содержания нефти, водыи солей в продукте нефтяных скважин.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем определения содержания солей в продукте нефтяных скважин до 100 г/л. Сущность данногоспособа состоит вовзаимодействии электромагнитной волны длиной 3, 19 см спотоком продукции скважины. Далееосуществляется регистрация сигналов,пропорциональных мощностям отраженной от потока и прошедшей через потокволны. Затеи определяется содержайиенефти в потоке по значению поглощения.и найденному значению содержания нефти в потоке. Дана ил. примера выполнения устр-ва, реализующего данныйспособ. 4 ил.Изобретение относится к нефтянойи газовой промьипленностп, в частности к способам определения содержаниянефти, воды и солей в продукте нефтяных скважин,Цель изобретения - расширениеФункциональных возможностей путем:определения содержация солей в продукте нефтяных скважин до 100 г/л. 10На фиг. 1 изображены кривые зависимости модуля коэффициента отражения г 1 от содержания нефти И(а) исолей С (б), на Фиг. 2 - кривые зависимости величины поглощения электромагнитной волны от содержания нефти И(а) и солей С в воде (б), наФиг, 3 - кривые зависимостей составляющих диэлектрической проницаемости с, = Я -с продукта нефтяныхскважин от содержания нефти И исолей С (а), кривые зависимостипоглощения Ы 1 от длины ВОлныи содержания солей С в воде (б), кривыезависимости модуля коэффициента отра женияг от длины волны 9 и содержа"ния солей С в воде (Ъ); на фиг, 4 -структурная схема устройства для осу.ществления способа определения компонентного состава продукта неФтяных 30скважин,Устройство содержит генераторСВЧ 1, первый 1 и второй 2 аттенюа"торы, первый 4 и второй 5 вентили,первый 6 и второй 7 направленные ответвители, первую, вторую и третьюдетекторные секции 8-10, измерительную ячейку, представляющую собой трубу 11 из радиопрозрачцого диэлектрика, узел 12 ввода-вывода нолц СВЧ, 40узел 13 вывода, волн СВЧ, отрезок трубопровода 14 с окнами 15 и 16 с.первого по четвертый блоки 17-20 деления, первый 21 и второй 22 блоки вычитания, блок 23 извлечения корняквадратного, блок 24 возведения вквадрат, блок 25 получения десятичного логарифма., блок 26 умножения,первый 27 ц второй 28 блоки Функционального преобразования, первый, второй и третий блоки 29-31 индикации.Электромагнитная волна, длина которой .лежит в интервале 1, 25-3,19 см,от генератора СВЧ 1 через аттецюатор2, вентиль 4, основные каналы направленных ответвителей 6 и 7 и узел 12направляется в измерительную ячейку.Стенка измерительной ячейки выполнена полуволцовой и из радиопрозрачного материала, например стеклопластика. Поэтому мощности отраженной ипрошедшей через измерительную ячейкуволн зависят только от свойств среды,находящейся между окцами 15 и 16 вотрезке трубопровода 14.Волна, прошедшая через исследуемую среду, поступает через узел 13и вентиль 5 на вторую детекторнуюсекцию 1 О. После детектирования сигнал, пропорциональный мощности прошедшей через исследуемую среду волны (Р, ), поступает на второй входблока 19.Отраженная от исследуемой средыволна, поступает через узел 12 и от-ветвляющий канал направленного ответ"вителя 7 на детекторную секцию 9После детектирования сигнал, пропорциональный мощности отраженной отисследуемой среды волны (Рд ) поступает на второй вход блока деления 17.От генератора СВЧ 1 через аттенюатор 2, вентиль 4, ответвляющий каналнаправленного ответвителя 6, аттенюатор 3 и после детектирования первой,детекторной секцией 8 на первые вхо-ды блоков 17-19 деления поступаетсигнал, пропорциональный мощности падающей волны (Р),На выходе блока 17 имеем сигнал,пропорциональный квадрату модуля ко-зффициецта отражения Г. Выход блока17 соединен с входом блока 23 и пер-,вым,входом блока 21, На выходе блока23 имеем сигнал, пропорциональный модулю коэффициента отражения г. Выход блока 23 соединен с входом блока27, Влок 27 реализует зависимость1 гГ(Н), на его выходе получаемсигнал, пропорциональный содержаниюнефти И. Этот сигнал подается навход блока 29 индикации содержаниянефти Уц и первые входы блоков 22 и28. На второй вход блока 22 подаетсясигнал, равный единице, с выхода блока 18. На выходе блока 22 получаемсигнал, пропорциональный содержаниюводы Н. Этот выход соединен с входом блока 30 индикации содержация во"ды 1,Оба входа блока 18 соединены между собой, и на цих подается сигнал,пропорциональный мощности падающейволны Р . На выходе блока 18 получаем сигнал, пропорциональный единице, Этот сигнал подается на вторыевходы блоков 21 и 22.14377 Н а первый вход блока 21 с выходаблока 17 деления подается сигнал,пропорциональный квадрату модуля коэффициента отражения Г. На выходеблока 21 имеем сигнал, пропорциональный разности 1 - Г . Выход блойка 21 соединен с входом блока 24.На выходе блока 24 возведения в квадрат получаем сигнал, пропорциональный квадрату разности (1 - Г,), Выход блока 24 подключен к первому входу блока 20 деления. На выходе блока19 получаем сигнал, пропорциональныйвеличине Т = Р /Р . Этот сигнал 15О т опоступает на второй вход блока 20 делейияНа выходе блока 20 получаемсигнал, пропорциональный отношениюТ/(1 - Г). Этот сигнал поступаетОна вход блока 25, на выходе которогополучаем сигнал, пропорциональныйвеличине 1 а , , Выход блокаи25 подсоединен к входу блока 26, навыходе которого имеем сигнал, пропорциональный поглощению сС 1= -11,5 1 я(Т /1 - Г)1 . Этот сигналпоступает на второй вход блока 28, первый вход которого соединеп с выходом блока 27. Блок 28 реализует се- З 0рию зависимостей 1 = Ц (Уц, С) . Позависимости (с 1); = СР;(С, Ин == сопзС), соответствующей найденномузначению содержания нефти И, блок,28 выдает сигнал, пропорциональныи 1ч содержанию солей С в пластовои воде, который поступает на блок 31 индика- . ции содержания солей С.Так как на длине волны= 3,19 см модуль ко э ффици е нт а о тр Яженияг 1 4 О зависит от содержания нефти в воде И и практически не зависит от содернжания солей в воде (Фиг.1) для содержания солей до 100 г/л, то по значениям г 1 можно определять содержание .нефти Н. При этом поскольку для солей, содержащихся в пластовых водах, различие диэлектрических свойств растворов этих солей невелико, то проводят исследования по их общей минералиэации, взяв за основу преобладающий электролит, а в природных воах это обычно БаС 1 Этим и объясняется ссылка на данные, приведенные на фиг. 1.55Поскольку на= 3,19 см поглоще. ние Ы,1 зависит как от У, так и от 514содержания солей С в пластовой воде (фиг.2), то, зная Ы и с 1, можно определить содержание солей С в плас- товой воде.Из данных, приведенных на Фиг. За для различных значений составляющих диэлектрической проницаемости нефти1 Ин с н 1 Е следует, что влияние "сорта нефти на результаты определения содержания нефти и солей в пластовой воде незначительно.Из данных, приведенных на фиг.Зб,в . для различных значений длины волныи содержания солей в воде, следует, что независимость г от содержания солей распространяется на более высокие значения содержания солей при более коротких длинах волн. Однако при этом более высокие значения коэффициентов затухания К, приводят к необходимости использования измерительных ячеек с меньшими толщинами 1 контролируемого потока, что снижает достоверность и надежность получаемых результатов измерения.Использование 3-сантиметрового диапазона длин волн позволяет применять предлагаемый способ для пластовых вод с содержанием солей до 100 г/л. Формула изобретения Способ определения компонентного состава продукта нефтяных скважин, заключающийсяв облучении продукта 1нефтяных скважин электромагнитной волной, определении мощности падающей электромагнитной волны, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения Функциональных возможностей путем определения содержания солей в продукте нефтяных скважин до 100 г/л, длину электромагнитной волны выбирают в интервале 1,25Ъф 3,19 см, измеряют мощности отраженной и прошедшей электромагнитных волн, определяют модуль коэффициента отражения и величину поглощения, определяют содержание воцы и нефти по зависимости, связывающей модуль коэффициента отражения и содержание нефти и воды, определяют содержание солей по зависимости, связывающей величину поглощения и содержания нефти и солей.