нефтеное дело. нефтяное+дело. Согласно статистике, Российская Федерация относится к числу тех стран, где содержится наибольший процент труднодоступных запасов нефти

• Название: Согласно статистике, Российская Федерация относится к числу тех стран, где содержится наибольший процент труднодоступных запасов нефти
• Анкор: нефтеное дело
• Дата: 01.05.2022
• Размер: 1.97 Mb.
• Имя файла: нефтяное+дело.docx
• Тип: Реферат; #506575
• страница: 3 из 5

3.1 Сущность предлагаемого способа

Основные положения физической сущности способа контроля дебита нефтеводогазовой смеси отдельных нефтяных пластов скважины при многопластовой добыче:

• 
  наличие частотных спектров, генерируемых отдельными нефтяными пластами, несущих информацию о дебите нефтеводогазовой смеси
  
• 
  четвертьволновые резонаторы, размещенные над электроцентробежным насосом, позволяют уменьшать амплитуды гармоник частот звуковых волн, генерируемых электроцентробежным насосом в скважину.
  
• 
  наличие помехозащищенного канала связи для передачи глубинной информации, т.е. передача частотных спектров, генерируемых отдельными нефтяными пластами, осуществляется в уменьшенной по амплитуде полосе частот, генерируемого электроцентробежным насосом.
  

Первый этап. Промысловые испытания – измерения на добывающей скважине амплитудно-частотных спектров, генерируемых отдельными нефтяными пластами.

1. Измерение амплитудно-частотных спектров звуковых волн, производится регистрирующей аппаратурой.

2. Промысловые измерения на добывающей скважине дебитов измерительной аппаратурой – спускаемые в скважину дебитомеров.

3. Составляется программа для электронного блока.

Второй этап. Стендовые испытания, которые включают следующие измерения.

1. Измерение амплитудно-частотного спектра звуковых волн, генерируемого корпусом.

2. Измерение амплитудно-частотного спектра звуковых волн, генерируемого (переменное давление в нефтеводогазовой смеси –пульсации) лопастями рабочих колес электроцентробежного насоса во внутреннюю полость насосно-компрессорных труб.

3. Информация, полученная в процессе измерения амплитудно-частотных спектров, заносится в программу электронного блока регистрирующей аппаратуры (используется для корректировки данных после замены электроцентробежного насоса при капитальном ремонте скважины).

На рисунке 3.Error: Reference source not found изображена технологическая схема измерения дебита в добывающей скважине с помощью частотных спектров шумов, генерируемых турбулентными потоками нефтеводогазовых смесей, вытекаемых из перфорационных отверстий отдельных пластов.



Рисунок 3.1 – Схема измерения дебита в добывающей скважине с помощью частотных спектров шумов
На рисунке показано:

• 
  1 – нефтяной пласт П1;
  
• 
  2 – турбулентный поток жидкости пласта П1;
  
• 
  3 – нефтяной пласт П2;
  
• 
  4 – турбулентный поток жидкости пласта П2;
  
• 
  5 – нефтеводогазовая жидкость;
  
• 
  6 – суммарный амплитудно-частотный спектр S3(f) шумов S1(f) и S2(f) нефтяных пластов П1 и П2;
  
• 
  7 – гидрофон;
  
• 
  8 – кабель;
  
• 
  9 – насосно-компрессорные трубы,
  
• 
  10 – динамический уровень нефтеводогазовой смеси,
  
• 
  11 – газ;
  
• 
  12 – обсадная колонна;
  
• 
  13 – лубрикатор;
  
• 
  14 – регистрирующая аппаратура.
  

На рисунке 3.2 изображены амплитудно-частотные спектры S1(f) и S2(f) шумов, измеренные регистрирующей аппаратурой, в добывающей скважине с двух нефтяных пластов.



Рисунок 3.1 – Амплитудно-частотные спектры S1(f) и S2(f) звуковых волн двух нефтяных пластов.
На рисунке показано:

• 
  2,а – амплитудно-частотный спектр S1(f) шумов, генерируемых пластом П1;
  
• 
  2,б – амплитудно-частотный спектр S2(f) шумов, генерируемых пластом П2;
  
• 
  2,в – суммарный амплитудно-частотный спектр шумов S3(f), включающий амплитудно-частотный спектр шумов S1(f) нефтяного пласта П1 и амплитудно-частотный спектр шумов S2(f) нефтяного пласта П2.
  

На рис. 3.3 изображена схема стенда для измерения амплитудно-частотных спектров шумов генерируемых электроцентробежным насосом и лопастями рабочих колес в полость насосно-компрессорных труб.



Рисунок 3.1 – Схема стенда
На рисунке показано:

8 – кабель;

9 – насосно-компрессорные трубы;

13 – лубрикатор;

14 – регистрирующая аппаратура;

15 – стендовая скважина,

16 – электроцентробежный насос;

17 – звуковые волны с амплитудно-частотным спектром S4(f), генерируемых вибрацией (колебаниями) корпуса электроцентробежного насоса в жидкость скважины;

18 – звуковые волны с амплитудно-частотным спектром S5(f), генерируемых лопастями рабочих колес электроцентробежного насоса в жидкость, заполняющей насосно-компрессорные трубы;

19 – техническая вода;

20 – гидрофон, опущенный в насосно-компрессорные трубы через лубрикатор, для замера амплитудно-частотного спектра S5(f) звуковых волн, генерируемого лопастями рабочих колес электроцентробежного насоса;

21 – гидрофон, опущенный в стендовую скважину, для замера амплитудно-частотного спектра S4(f) звуковых волн, генерируемого электроцентробежным насосом в скважину;

22 – вход технической воды в стендовую скважину;

23 – выход технической воды из насосно-компрессорных труб;

24 – звуковые волны с амплитудно-частотным спектром S6(f), генерируемые жидкостью из насосно-компрессорных труб, в корпус насосно-компрессорных труб;

25 – звуковые волны с амплитудно-частотным спектром S7(f), генерируемых корпусом насосно-компрессорных труб, в жидкость скважины;

26 – звуковые волны с амплитудно-частотным спектром S8(f) равна сумме S4(f) и S7(f) – состоящий из амплитудно-частотного спектра S4(f) (колебаниями корпуса электроцентробежного насоса в жидкость скважины и амплитудно-частотного спектра S7(f) корпуса (колебаниями) насосно-компрессорных труб в жидкость скважины.

На рисунке 3.4 изображены амплитудно-частотные спектры S4(f), S5(f), S6(f), S7(f) и S8(f) звуковых шумов в имитационной скважине 15.



Рисунок 3.1 – Амплитудно-частотные спектры звуковых шумов в имитационной скважине
На рисунке 3.4,г изображен амплитудно-частотный спектр звуковых волн S4(f), генерируемых вибрацией (колебаниями) корпуса электроцентробежного насоса в жидкость скважины.

На рисунке 3.4,д изображен амплитудно-частотный спектр звуковых волн S5(f), генерируемых лопастями рабочих колес электроцентробежного насоса в жидкость, заполняющей насосно-компрессорные трубы.

На рисунке 3.4,е изображен амплитудно-частотный спектр звуковых волн S6(f), возбуждающие корпус насосно-компрессорных труб.

На рисунке 3.4,ж изображен амплитудно-частотный спектр звуковых волн S7(f), генерируемых корпусом насосно-компрессорных труб, в жидкость скважины.

На рисунке 3.4,з изображен амплитудно-частотный спектр звуковых волн S8(f) (сумма S4(f) иS7(f)) – состоящий из амплитудно-частотного спектра S8(f) звуковых волн и амплитудно-частотного спектра S4(f).

Электроцентробежный насос 16, генерирует корпусом в техническую воду звуковые волны с амплитудно-частотным спектром S 4(f), (рис. 3.4,г).

Лопасти рабочих колес электроцентробежного насоса 16, генерируют в техническую воду 19 звуковые волны 18 с амплитудно-частотным спектром S5(f), которые распространяются к устью имитационной скважины и одновременно возбуждают вибрацию 24 с амплитудно-частотным спектром S6(f). Корпус насосно-компрессорных труб 9, возбужденный пульсациями технической воды с амплитудно-частотным спектром S6(f), генерирует в техническую воду 19 звуковые волны 25 с амплитудно-частотным спектром S7(f). Звуковые волны 26 (рис. Error: Reference source not found.3) с амплитудно-частотным спектром S8(f) являются результатом сложения звуковых волн с амплитудно-частотным спектром S4(f) и S7(f).

На рисунке 3.Error: Reference source not found изображена схема стенда для измерения амплитудно-частотных спектров шумов при размещении в насосно-компрессорных трубах над электроцентробежным насосом четвертьволновых резонаторов. Схема показывает, как можно уменьшить уровень амплитуды частот в амплитудно-частотных спектрах звуковых волн, генерируемых электроцентробежным насосом и передать с забоя скважины информацию о дебитах с соответствующих пластов.



Рисунок 3.1 – Схема стенда с размещенными в НКТ над электроцентробежным насосом четвертьволновых резонаторов
На рисунке 3.5 показано:

8 – кабель;

9 – насосно-компрессорные трубы;

13 – лубрикатор;

14 – регистрирующая аппаратура;

15 – стендовая скважина;

16 – электроцентробежный насос;

18 – звуковые волны, генерируемые лопастями рабочих колес электроцентробежного насоса в жидкость, заполняющей насосно-компрессорные трубы;

19 – техническая вода;

20 – гидрофон, опущенный в насосно-компрессорные трубы через лубрикатор;

21 – гидрофон, опущенный в стендовую скважину;

22 – вход технической воды в стендовую скважину;

23 – выход технической воды из насосно-компрессорных труб;

27 – четвертьволновые резонаторы;

28 – звуковые волны, распространяющиеся в жидкости, заполняющей насосно-компрессорные трубы, после четвертьволновых резонаторов;

29 – звуковые волны, генерируемые насосно-компрессорными трубами, при размещенных четвертьволновых резонаторах над электроцентробежным насосом;

30 – звуковые волны, распространяющиеся от насосно-компрессорных труб в скважину, с размещенными четвертьволновыми резонаторами над электроцентробежным насосом;

31 – звуковые волны, распространяющиеся в скважине от электроцентробежного насоса, при наличии четвертьволновых резонаторов, размещенных над электроцентробежным насосом;

32 – звуковые волны, генерируемые вибрацией (колебаниями) корпуса электроцентробежного насоса и насосно-компрессорными трубами, с размещенными четвертьволновыми резонаторами в насосно-компрессорных трубах над электроцентробежным насосом.

На рисунке 3.Error: Reference source not found изображены амплитудно-частотные спектры шумовS9(f), S10(f), S11(f), S12(f) и S13 (f) звуковых волн в имитационной скважине, при размещении четвертьволновых резонаторов в насосно-компрессорных трубах над электроцентробежным насосом.



Рисунок 3.1 – Амплитудно-частотные спектры S9(f), S10(f), S11(f), S12(f) и S13 (f) звуковых волн в имитационной скважине

На рисунке 6,м изображен амплитудно-частотный спектр звуковых волн S12(f), состоящий из амплитудно-частотного спектра S4(f) с уменьшенными амплитудами на величину ΔА. Уменьшенный по амплитуде амплитудно-частотный спектр S4(f) на величину ΔА необходим для передачи амплитудно-частотного спектра S1(f) от нефтяного пласта П1 и амплитудно-частотного спектра S2(f) от нефтяного пласта П2.

На рисунке 7 изображена схема добывающей нефтяной скважины, с размещенным в лубрикаторе гидрофоном и четвертьволновых резонаторов в насосно-компрессорных трубах над электроцентробежным насосом.



Рисунок 3.1 – Схема добывающей нефтяной скважины

На рисунке 7 показано:

1. 
   – нефтяной пласт П1;
   

2 – нефтяной пласт П2;

5 – нефтеводогазовая смесь;

9 – насосно-компрессорные трубы;

10 –динамический уровень нефтеводогазовой смеси;

11 –газ, выделяющийся из нефтеводогазовой смеси;

12 –добывающая нефтяная скважина;

13 –лубрикатор (устройство, в котором размещается гидрофон);

14 –регистрирующая аппаратура;

16 – электроцентробежный насос;

20 – гидрофон, спущенный в лубрикатор;

27 – четвертьволновые резонаторы,

33 – турбулентные потоки нефтеводогазовой смеси с изменяющимися характеристиками при изменении дебита нефтяного пласта П1;

34 – турбулентные потоки нефтеводогазовой смеси с изменяющимися характеристиками при изменении дебита нефтяного пласта П2;

35 – звуковые волны с амплитудно-частотным спектром S16(f), распространяющийся в добывающей скважине и состоящий из двух амплитудно-частотных спектров S14(f) и S15(f);

36 – звуковые волны с амплитудно-частотным спектром;

37 – переход звуковых волн из скважины в жидкость, заполняющей насосно-компрессорные трубы;

38 – звуковые волны с амплитудно-частотным спектром S18(f), распространяющихся в насосно-компрессорных трубах добывающей скважины и состоящий из амплитудно-частотных спектров S9(f) и S17(f).

На рисунке 3.8 изображены амплитудно-частотные спектры звуковых волн S13(f) и S14(f), распространяющихся от двух нефтяных пластов до регистрирующей аппаратуры, на пути распространения которых имеется источник звуковых волн – электроцентробежный насос.



Рисунок 3.1 – Амплитудно-частотные спектры звуковых волн S13(f) и S14(f), распространяющихся от двух нефтяных пластов

На рисунке 3.8,о показан частотный спектр S14(f) звуковых волн, генерируемый перфорационными отверстиями нефтяного пласта П1 с изменяющейся амплитудой по частотному спектру за счет изменения параметров нефтеводогазовой смеси (в частности, обводненности, давления, газового фактора и др. параметров). Следовательно, изменяется и дебит пласта.

На рисунке 3.8,п показан частотный спектр S15(f) звуковых волн, генерируемый перфорационными отверстиями нефтяного пласта П2 с изменяющейся амплитудой по частотному спектру за счет изменения параметров нефтеводогазовой смеси (в частности, обводненности, давления, газового фактора и др. параметров). Следовательно, изменяется и дебит пласта.

На рисунке 3.8,р показан частотный спектр S16 (f) звуковых волн, распространяющийся в скважине и состоящий из двух частотных спектров S14(f) и S15(f).

На рисунке 3.8,с частотный спектр S17 (f) звуковых волн, состоящий из частотных спектров S14(f) и S15(f), генерирующих перфорационными отверстиями нефтяных пластов П1 и П2, с помехой в виде частотного спектра S13(f), генерируемого насосно-компрессорными трубами и электроцентробежным насосом.

На рисунке 3.8,т показан частотный спектр S18(f) звуковых волн, состоящий из частотных спектров S9(f) и S17 (f), которые в свою очередь состоят из частотных спектров S11(f), S12(f), S14(f) и S15 (f),

На рисунке 3.8,у показан частотный спектр S19(f) звуковых волн, принятый гидрофоном и отфильтрованный регистрирующей аппаратурой (частотные спектры S14(f) и S15(f) звуковых волн пропорциональны дебитам соответствующих пластов, при соответствующей градуировке).