×
02.10.2019
219.017.cacd

Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБВОДНЕННОСТИ СКВАЖИННОЙ НЕФТИ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к устройствам по измерению обводненности добываемой нефти во внутрискважинной зоне. Техническим результатом является обеспечение гомогенности измеряемой среды и постоянное соответствие газожидкостного состава между измерительными датчиками составу пластовой продукции. Устройство содержит два датчик давления, расположенные на фиксированном расстоянии друг от друга в насосно-компрессорной трубе максимально допустимого диаметра внутри нефтедобывающей скважины. При этом насосно-компрессорную трубу (НКТ) с датчиками давления располагают в средней части колонны лифтовых труб, соединяющей приемные отверстия электроцентробежного насоса с кровлей нефтяного пласта, причем ниже и выше трубы с датчиками давления используют НКТ меньшего диаметра для обеспечения турбулентного режима движения в них скважинной продукции, а в самой трубе с датчиками обеспечивается давление выше, чем давление насыщения нефти газом. 1 ил., 2 табл.

Предлагаемое изобретение относится к скважинной добыче нефти из продуктивных пластов, в частности к методам оценки объемов добычи нефти и воды из скважины. Изобретение предназначено для скважин, оборудованных глубинными электроцентробежными насосами (ЭЦН).

Разработка нефтяных месторождений основана на поскважинном учете добычи нефти и воды для того, чтобы контролировать степень нефтеизвлечения как в целом по залежи или месторождению, так и решать эту задачу отдельно по зонам объекта разработки. Традиционная практика оценки степени обводненности нефтедобывающей скважины основана на периодическом отборе проб скважинной жидкости с устьевого пробоотборника, расположенного на выкидной линии скважины. Согласно ГОСТ 2517-85 «Нефть и нефтепродукты. Методы отбора проб» пробы с трубопровода можно отбирать только в двух случаях: после насоса или перемешивающего устройства (п. 2.13.1.4). Глубинный насос находится на расстоянии нескольких сотен метров от устьевого пробоотборника, а перемешивающее устройство перед насосом в выкидной линии (ВЛ), как правило, отсутствует. Это приводит к тому, что отбираемая проба может отличаться по составу от скважинной продукции благодаря явлению гравитационного разделения жидкости в ВЛ на прослои с различным содержанием нефти и воды.

С целью повышения точности оценки состава добываемой скважинной жидкости, авторами изобретения по патенту РФ №2533468 (опубл. 20.11.2014) предложено скважину, оборудованную ЭЦН, периодически останавливать и наблюдать за расслоением скважиной продукции, находящейся в колонне насосно-компрессорных труб, на составные части: воду, нефть и нефтяной газ. По высотам нефтяной и водной части в колонне НКТ можно судить об обводненности добываемой жидкости. Определенным недостатком данного способа является то, что колонну НКТ предварительно оборудуют акустическими датчиками и соответствующими преобразователями-контроллерами, вследствие чего повышается стоимость производимых измерений.

Известно изобретение по патенту РФ за №2568662 (опубл. 27.09.2015, бюл. 27), по которому в управляемом с поверхности земли подвижном приборе с пакером измеряется электрическая емкость датчика, которая в свою очередь зависти от содержания в потоке скважинной продукции пластовой нефти и воды. Способ неудобен тем, что прибор необходимо помещать в скважину на дискретное время через лубрикаторное устройство и вновь его извлекать. Это будет повышать стоимость оценки состава скважинной продукции по нефти и попутной воде.

Известен способ оценки обводненности продукции нефтедобывающей скважины по патенту РФ на изобретение №2610941. (опубл. 17.02.2017, бюл. 5). По данному способу ниже насоса и ближе к продуктивному пласту располагают на фиксированном расстоянии друг от друга два датчика давления, во время измерения обводненности в зоне датчиков поддерживают давление выше давления насыщения нефти газом. По датчикам определяют существующий перепад гидростатического давления и выражают из этой измеренной величины доли нефти и воды в однородной водонефтяной эмульсии. Способ применим только для ограниченного числа скважин, у которых в зоне датчиков имеется гомогенный и двухфазный состав из нефти и воды, нефтяной газ должен находиться в растворенном состоянии. Исходя из этого, обводненность исследуемой скважины должна быть не выше 80%.

Прототипом заявляемого изобретения выбрано изобретение «Способ оценки обводненности скважинной нефти» по патенту РФ №2674351 (опубл. 07.12.19, бюл. №34). По изобретению датчики давления расположены в насосно-компрессорной трубе, ближайшей к электроцентробежному насосу сверху. Недостатком прототипа является то, что часть попутного нефтяного газа может в зоне приемного насоса выделиться из нефти в межтрубное пространство. Это изменяет свойства нефти в насосно-компрессорной трубе, в которой установлены измерительные датчики давления. Например, уход части газа может повлиять на плотность нефти в сторону его завышения, вследствие чего возникнет погрешность в определении обводненности нефти.

Технической задачей по изобретению является создание устройства для оценки обводненности скважинной нефти, которое обеспечит гомогенность измеряемой среды и постоянное соответствие газожидкостного состава между измерительными датчиками составу пластовой продукции. Необходимо найти решение, которое бы имело в себе достоинства изобретений по патентам за №2610941 и 2674351 и вместе с тем, не имело бы их недостатки. Для удобства восприятия поставленной цели преимущества и недостатки этих двух патентов приведены в табличной форме:

Необходимо чтобы в новом устройстве состав жидкости между датчиками соответствовал пластовой продукции и был однородным и, нельзя забывать об основном условии - газ должен находиться в растворенном в нефти состоянии.

Поставленная техническая задача по изобретению выполняется тем, что, устройство в виде насосно-компрессорной трубы повышенного диаметра с датчиками давления на фиксированном расстоянии друг от друга, располагают в средней части колонны лифтовых труб, соединяющей приемные отверстия электроцентробежного насоса с призабойной зоной пласта, причем ниже и выше трубы с датчиками давления используют НКТ меньшего диаметра для обеспечения турбулентного режима движения в них скважинной продукции, а в самой трубе с датчиками обеспечивается давление выше, чем давление насыщения нефти газом.

Схема оборудования скважины для реализации предложенного способа приведена на рисунке, где 1 - обсадная колонна нефтедобывающей скважины, 2 - колонна НКТ (лифтовых труб), 3 - глубинная насосная установка (ЭЦН) с погружным электродвигателем (ПЭД), 4 - кожух электроцентробежной насосной установки, 5 - колонна НКТ от УЭЦН до трубы с датчиками давления, 6 - измерительная труба повышенного диаметра с датчиками давления, 7 - верхний датчик давления, 8 - нижний датчик давления, 9 - жесткие крепления датчиков к трубе, 10 - колонна НКТ от датчиков давления до зоны продуктивного нефтяного пласта, 11 - кабель электропитания датчиков давления и ПЭД, а также обратной связи со станцией управления скважины, 12 - станция управления скважины, 13 - нефтенасыщенный продуктивный пласт.

В нефтепромысловой практике колонну насосно-компрессорных труб, расположенную ниже глубинного насоса, называют условным именем «хвостовик». Он может быть длиной в одну трубу типа НКТ, либо иметь значительную длину с упором на забой, то есть располагаться даже ниже продуктивного пласта. По заявленному изобретению «хвостовик» имеет длину от насоса до кровли нефтенасыщенного пласта. В зоне от насоса до пласта «хвостовик» выполнен в виде колонны НКТ самого распространенного диаметра - 73 мм (2,5 дюйма), но ближе к своей нижней части имеет вставку из одной трубы максимально возможного диаметра. Для обсадной колонны ∅ 146 мм с внутренним диаметром 130 мм труба 6 с датчиками давления будет иметь максимально возможный внешний диаметр в 120 мм с зазором в 5 мм с обсадной колонной.

Рассмотрим в рамках заявки на изобретение режимы движения водонефтяной эмульсии в скважинных трубах двух видов:

1. Обсадная колонна с внутренним ∅ 130 мм.

2. Колонна НКТ (на фиг. 1 позиция 10), по которой пластовая продукция будет поступать в измерительную трубу 6.

Данные таблицы свидетельствуют о том, что движение высокообводненной нефти по колонне НКТ малого диаметра ниже и выше трубы повышенного диаметра с датчиками происходит при турбулентном режиме. Следствием такого движения является перемешивание глобул нефти и воды между собой, их диспергация, и стабилизация водо-нефтяной эмульсии. Участок НКТ от трубы 6 до продуктивного пласта 13 обеспечивает поступление в зону с датчиками 7 и 8 устойчивой водонефтяной эмульсии в широком диапазоне обводненности нефти - от 0 до 90% и выше. Такое устройство обеспечивает искомый технический результат - гомогенность двухфазного пластового состава (нефть и вода), который не гарантировался по изобретению по патенту №2610941 при высокой обводненности пластовой продукции.

Известно, что со временем водо-нефтяная эмульсия при отсутствии эмульгаторов разделяется на нефть и воду. Тяжелые глобулы воды могли бы сидементировать в измерительную трубу 6 и искажать истинный состав пластовой продукции. Чтобы этого не произошло колонна лифтовых труб и после НКТ с датчиками выполняется с меньшим диаметром. Это обеспечит и выше измерительной трубы 6 турбулентный режим течения жидкости и неизменность его состава.

В измерительной трубе 6 с датчиками давления поддерживается давление выше давления насыщения нефти газом Рнас благодаря двум факторам:

- труба с датчиками находится значительно ниже глубинного насоса, поэтому дополнительное гидростатическое давление создает в зоне с датчиками необходимое повышенное давление;

- необходимое давление выше Рнас в зоне с датчиками создается при необходимости путем снижения производительности насосной установки с помощью частотного преобразователя тока питания погружного электродвигателя ЭЦН; этот технический прием широко известен, поэтому не включен в формулу изобретения заявляемого устройства.

По мнению авторов, предложенное устройство выполняет актуальную техническую задачу - дает возможность измерять состав действительно пластовой продукции (нет выделения газа из жидкости до датчиков давления) и при любом соотношении нефти и воды в добываемой пластовой продукции.

Авторы заявки надеются, что рассмотренное устройство соответствует критериям новизна и существенное отличие.

Устройство для оценки обводненности скважинной нефти, содержащее два датчика давления, расположенные на фиксированном расстоянии друг от друга в насосно-компрессорной трубе максимально допустимого диаметра внутри нефтедобывающей скважины, отличающееся тем, что насосно-компрессорную трубу (НКТ) с датчиками давления располагают в средней части колонны лифтовых труб, соединяющей приемные отверстия электроцентробежного насоса с кровлей нефтяного пласта, причем ниже и выше трубы с датчиками давления используют НКТ меньшего диаметра для обеспечения турбулентного режима движения в них скважинной продукции, а в самой трубе с датчиками обеспечивается давление выше, чем давление насыщения нефти газом.
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБВОДНЕННОСТИ СКВАЖИННОЙ НЕФТИ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 48 items.
10.01.2013
№216.012.1a82

Электрогенератор станка-качалки скважины

Предполагаемое изобретение относится к области электротехники, в частности - к устройствам по выработке электроэнергии, и может быть использовано в конструкции станка-качалки добывающей скважины. Вращение противовеса кривошипно-шатунного механизма станка-качалки (СК) предложено преобразовать во...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472278
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.01.2013
№216.012.1df3

Скважинный электрогенератор

Изобретение относится к электротехнике, к устройствам выработки электрической энергии и может найти применение в конструкции добывающих скважин, имеющих станки-качалки (СК). Технический результат состоит в расширении эксплуатационных возможностей. Предложено заменить противовесы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473161
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.02.2013
№216.012.277c

Способ промывки скважинного погружного электроцентробежного насоса реагентом

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к технологиям очистки скважинного насоса от отложений. При осуществлении способа реагент подают в полость насоса через клапан обратный трехпозиционный (КОТ), установленный над выкидным отверстием насоса. Подачу и сбор реагента...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475628
Дата охранного документа: 20.02.2013
27.05.2013
№216.012.44e4

Устьевой турбулизатор скважинной продукции

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для перемешивания газожидкостной продукции в трубопроводе. Техническим результатом является повышение объективности в оценке добывающих возможностей скважин и состава транспортируемой по трубам промысловой жидкости. Устройство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483213
Дата охранного документа: 27.05.2013
20.07.2013
№216.012.57d4

Способ определения концентрации газа в жидкости

Способ предусматривает определение концентрации газа в жидкости методом дегазации пробы жидкости и замера количества выделенного газа химическим индикатором. К существующей схеме анализа добавлена газосборная камера, в которую собирается газовоздушная смесь (ГВС), полученная в процессе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488092
Дата охранного документа: 20.07.2013
10.10.2013
№216.012.7387

Способ очистки колонны лифтовых труб от асфальтосмолопарафиновых отложений

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и используется для удаления асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО) механическим путем. Для спускоподьемных операций со скребком используют многожильный электрический бронированный кабель и мобильный подъемник с гидрофицированной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495232
Дата охранного документа: 10.10.2013
20.12.2013
№216.012.8e11

Способ определения объема отсепарированного попутного нефтяного газа

Способ обеспечивает определение объема отсепарированного попутного нефтяного газа (ПНГ) в установке предварительного сброса воды (УПСВ) или дожимной насосной станции (ДНС). Способ реализуется на основании периодических измерений содержания сероводорода в поступающей на УПСВ или ДНС...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502052
Дата охранного документа: 20.12.2013
10.01.2014
№216.012.950b

Глубинный плунжерный насос

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и служит для повышения эффективности эксплуатации глубинных плунжерных насосов. В полость насоса и на приеме насоса помещают датчики измерения давления. Всасывающий клапан выполняют в виде электромагнитного клапана, конструкция которого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002503849
Дата охранного документа: 10.01.2014
20.04.2014
№216.012.bc21

Способ промывки скважинного глубинного электроцентробежного насоса

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и направлено на повышение эффективности эксплуатации скважинных глубинных электроцентробежных насосов, осложненных образованием асфальтосмолопарафиновых отложений на рабочих органах насоса. В качестве растворяющего отложения реагента...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513889
Дата охранного документа: 20.04.2014
20.04.2014
№216.012.bc24

Способ определения остаточного содержания газа в жидкости

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности. Техническим результатом является обеспечение определения остаточного содержания газа в жидкости после дегазации продукции группы скважин в газосепараторе перед дальнейшей откачкой в нефтепровод. Способ включает в себя процедуры нахождения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513892
Дата охранного документа: 20.04.2014
Showing 1-10 of 61 items.
10.01.2013
№216.012.1a82

Электрогенератор станка-качалки скважины

Предполагаемое изобретение относится к области электротехники, в частности - к устройствам по выработке электроэнергии, и может быть использовано в конструкции станка-качалки добывающей скважины. Вращение противовеса кривошипно-шатунного механизма станка-качалки (СК) предложено преобразовать во...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472278
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.01.2013
№216.012.1df3

Скважинный электрогенератор

Изобретение относится к электротехнике, к устройствам выработки электрической энергии и может найти применение в конструкции добывающих скважин, имеющих станки-качалки (СК). Технический результат состоит в расширении эксплуатационных возможностей. Предложено заменить противовесы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473161
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.02.2013
№216.012.277c

Способ промывки скважинного погружного электроцентробежного насоса реагентом

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к технологиям очистки скважинного насоса от отложений. При осуществлении способа реагент подают в полость насоса через клапан обратный трехпозиционный (КОТ), установленный над выкидным отверстием насоса. Подачу и сбор реагента...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475628
Дата охранного документа: 20.02.2013
27.05.2013
№216.012.44e4

Устьевой турбулизатор скважинной продукции

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для перемешивания газожидкостной продукции в трубопроводе. Техническим результатом является повышение объективности в оценке добывающих возможностей скважин и состава транспортируемой по трубам промысловой жидкости. Устройство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483213
Дата охранного документа: 27.05.2013
20.07.2013
№216.012.57d4

Способ определения концентрации газа в жидкости

Способ предусматривает определение концентрации газа в жидкости методом дегазации пробы жидкости и замера количества выделенного газа химическим индикатором. К существующей схеме анализа добавлена газосборная камера, в которую собирается газовоздушная смесь (ГВС), полученная в процессе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488092
Дата охранного документа: 20.07.2013
10.10.2013
№216.012.7387

Способ очистки колонны лифтовых труб от асфальтосмолопарафиновых отложений

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и используется для удаления асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО) механическим путем. Для спускоподьемных операций со скребком используют многожильный электрический бронированный кабель и мобильный подъемник с гидрофицированной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495232
Дата охранного документа: 10.10.2013
20.12.2013
№216.012.8e11

Способ определения объема отсепарированного попутного нефтяного газа

Способ обеспечивает определение объема отсепарированного попутного нефтяного газа (ПНГ) в установке предварительного сброса воды (УПСВ) или дожимной насосной станции (ДНС). Способ реализуется на основании периодических измерений содержания сероводорода в поступающей на УПСВ или ДНС...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502052
Дата охранного документа: 20.12.2013
10.01.2014
№216.012.950b

Глубинный плунжерный насос

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и служит для повышения эффективности эксплуатации глубинных плунжерных насосов. В полость насоса и на приеме насоса помещают датчики измерения давления. Всасывающий клапан выполняют в виде электромагнитного клапана, конструкция которого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002503849
Дата охранного документа: 10.01.2014
20.04.2014
№216.012.bc21

Способ промывки скважинного глубинного электроцентробежного насоса

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и направлено на повышение эффективности эксплуатации скважинных глубинных электроцентробежных насосов, осложненных образованием асфальтосмолопарафиновых отложений на рабочих органах насоса. В качестве растворяющего отложения реагента...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513889
Дата охранного документа: 20.04.2014
20.04.2014
№216.012.bc24

Способ определения остаточного содержания газа в жидкости

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности. Техническим результатом является обеспечение определения остаточного содержания газа в жидкости после дегазации продукции группы скважин в газосепараторе перед дальнейшей откачкой в нефтепровод. Способ включает в себя процедуры нахождения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513892
Дата охранного документа: 20.04.2014
+ добавить свой РИД