методика выполнения. ШПОРА. Способы определения расхода нефти и жидкости I. На разрабатываемых месторождениях

• Название: Способы определения расхода нефти и жидкости I. На разрабатываемых месторождениях
• Анкор: методика выполнения
• Дата: 15.09.2022
• Размер: 189 Kb.
• Имя файла: ШПОРА.doc
• Тип: Документы; #678738
• страница: 1 из 5

Вопрос № 14 Методика проведения работ по измерению расхода жидкости, нефти и газа в поверхностных условиях.
Способы определения расхода нефти и жидкости

I. На разрабатываемых месторождениях

1.При помощи стационарных АГЗУ (объемный и массовый метод измерения)

а) БИУС – блочная индивидуальная установка,

б) ГЗУ типа «Спутник».

2. С помощью самоходных замерных установок (массовый способ)

а)АСМА,

б)ОЗНА,

в)УЗМ.

3. С помощью ультразвуковых накладных расходомеров

II. На стадиях разведки и освоения нефтегазовых месторождений расход жидкости определяется с помощью мерников (открытых емкостей).
Методика измерений и определения дебита жидкости

1. Перед замером производят обмер размеров мерника и рассчитывают калибровочную таблицу зависимоть объема от высоты.

2. Вся добываемая жидкость из скважины после сепаратора направляется в мерник.

3. Через определенные промежутки времени с помощью мерной рейки, опускаемой в мерник через наливной люк измеряют уровень жидкости.

4. Накопленный объем рассчитывается по калибровочной таблице.

5. Дебит добываемой из скважины жидкости определяется расчетным методом.
 , где

Vзам – объем жидкости

 ), где

ɳж – (ню) процент обводненности (рассчитывается по поверхностным пробам)

Qн=Qж*ρн (т/сут)
Способы определения расхода газа

I. На разрабатываемых месторождениях АГЗУ

1.При помощи стационарных АГЗУ (объемный и массовый метод измерения)

а) БИУС – блочная индивидуальная установка,

б) ГЗУ типа «Спутник».

2. С помощью самоходных замерных установок (массовый способ)

а)АСМА,

б)ОЗНА,

в)УЗМ.

II. На стадиях разведки и освоения нефтегазовых месторождений на скважинах, оборудованных (ДИКТ- диафрагменный измеритель критического течения газа – Orifise)
Методика измерений и определения дебита газа

Сужающее устройство устанавливается на газовой линии после сепаратора.

Перед замером расхода производят выбор и установку шайбы в сужающее устройство

а) Диаметр проходного отверстия должен быть таким, чтобы Р сепаратора не превышало предельное .

б) Диаметр проходного сечения выбранной шайбы с точностью до 10-х долей мм.

3. Через определенные промежутки времени производят замеры

а) Давления газа перед шайбой,

б) Температуры газа до шайбы.

Давление перед шайбой замеряют:

а) На шайбном измерителе У-образным манометром,

б) На ДИКТ с образцовым манометром.

Температуру газа замеряют показывающими термометрами со шкалой от -20 до +100 С°, с абсолютной погрешностью -0,5°
Дебит добываемого из скважины газа определяется расчетным методом.

Для шайбного измерителя (орифайс):
где

 d – диаметр отверстия на шайбе,

 - относительный удельный вес газа по воздуху,

Т – температура газа в К.

Для ДИКТ:
где

a – коэффициент прибора,

d – диаметр шайбы,

Рabc – Ризм и Ратм перед шайбой,

z – коэффициент сверхсжимаемости газа.

Вопрос № 15. Назначение, устройство, принцип измерения, принцип действия и структурная схема электронно-цифровых уровнемеров

Под измерением уровня при ГДИ понимается определение положения раздела двух сред различной плотности относительно устья скважины, принятой за начало отсчета. Уровень измеряют в единицах длины.
По принципу действия существующие приборы для измерения уровня в скважинах можно разделить на акустические (без контакта с жидкой средой) и поплавковые (есть контакт с жидкой средой).

Акустические уровнемеры

Назначение: применяются для измерений статических и динамических уровней жидкости в трубных пространствах работающих глубиннонасосных скважин с целью расчета значений забойных пластовых давлений в механизированных скважинах, где спуск глубинных манометров невозможен Типы акустических уровнемеров:

1. Уровнемеры с диаграммным методом регистрации (СИГМА);

2. Уровнемеры с электронной индикацией без регистрации (ЭХО, СИГМА-Арт);

3. Диагностические комплексы (МИКОН-101, ГЕОСТАР-111, СУДОС);

4. Программно-аппаратные комплексы (КВАНТОР, СИАМ-Мастер).
Устройство: Все электронно-цифровы акустические уровнемеры существуют в моноблочном или многоблочном исполнении.

Двухблочное исполнение: Уровнемер состоит из УГиПАС и БР

Моноблочное исполнение: Уровнемер состоит только из УТиПАС.

Чувствительными элементами являются два первичных преобразователя пьезоэлектрический (микрофон) и пьезорезистивный (датчик давления). Электрическая схема состоит из элементов питания, АЦП, МК, модуля EEPROM, модуля отображения, модуля ввода- вывода информации на ПК, Для формирования акустического импульса имеется устройство кратковременного выпуска газа, Принцип измерения: основан на явлении распространения звука в упругой среде и эффекте отражения звуковой волны от поверхности раздела сред с разной плотностью.

Принцип действия: Созданный акустический импульс распространяется в кольцевом пространстве скважины от устья до уровня жидкости и, отразившись от него, возвращается обратно к устью, где улавливается микрофоном.

Результат процесса измерения – эхограмма - график, отображающий временную запись изменения амплитуды акустического сигнала (звуковой волны).

Расчет значения уровня производится автоматически контроллером МК, результат выводится на дисплей и запоминается в энергонезависимой памяти EEPROM.
Структурные схемы электронно-цифровых уровнемеров.

Вопрос № 16. Методика проведения работ по измерению уровня жидкости при помощи акустического уровнемера в затрубном пространстве скважин, оборудованных глубинными насосами.

Основной измеряемый параметр - Уровень жидкости в измеряемом пространстве скважины.

Результаты измерения - Значение глубины уровня жидкости от устья скважины.

Цель исследований: - Измерение динамических и статических уровней жидкости в трубных пространствах глубиннонасосных скважин с целью расчета значений пластовых и забойных давлений.

Методика проведения работ по измерению уровня жидкости в затрубном пространстве скважины с помощью акустического уровнемера

I) Выбор и подготовка уровнемера:

1. Выбор производится из такого расчета, чтобы давление в затрубном пространстве находилось в диапазоне от 1/10 до 2/3 верхнего предельного давления уровнемера (для скважин с наличием избыточного давления);

2. Максямальный предел измерения уровня у прибора должен быть не менее измеряемой глубины уровня;

3. Разрешающая способность приборов по определению глубины уровня не менее метра

II) Убедится в исправности устьевого оборудования^

- место монтажа уровнемера (технологический отвод) должно быть максимально приближено к колонyе;

- затрубная задвижка должна быть без пропусков газа;

- на технологическом отводе должно быть стравливающее устройство (на случай клина клапана УГиПАС

III) Закрыть затрубную задвижку, стравить избыток газа и демонтировать защитную заглушку с телеологического отвода. При отсутствии технологического отвода на затрубную задвижку монтируют фланец с патрубком.

IV) Произвести очистку канала технологического отвода и резьбовых соединений (на отводе и УГиПАСе).

V) Произвести монтаж уровнемера и, убедившись, что давление в скважине не превышает предел уровнемера, открыть затрубную задвижку.

VI) Убедиться в отсутствии пропусков газа, включить уровнемер и произвести предварительную настройку (скорость звука, время регистрации эхограммы, чувствительность датчика, номер скважины, название месторождения, куста…).

VII) Произвести кратковременный выпуск давления через клапан на УГи LAC для создания акустического импульса,

VIIII) По окончании замера и получения результата измерений закрыть затрубную задвижку.

IX) Стравить избыток газа из уровнемера, lемонтировать сuо и вернуть устье скважины в исходное состояние.

X) Информация с уровнемера считывается на компьютер в виде соответствующего файла.

Уровень жидкости Ну, рассчитывается автоматически контроллером МК уровнемера по формуле – Ну =𝑈э∗𝑡у2 , где Uэ - скорость распространения звуковой волны; t. - время пробега волны от устья до уровня и обратно.

Скорость распространения звуковой волны зависит от физических свойств газа, заполняющего скважину, температуры, давления. Уровень считается определенным, если из трех замеров минимум в двух получены одинаковые значения уровня, по каждому замеру уровня должна быть сохранена эхограмма. В противном случае отбивку уровня повторить, при отрицательном результате заменить прибор и повторить замер. При отсутствии избыточного давления акустический импульс создается при помощи специальных генераторов низких импульсов ГАИ.

Вопрос № 17. Назначение, устройство, принцип измерения, принцип действия и структурная схема электронно-цифрового скважинного динамографа.

Назначение динамографов: для измерения изменения нагрузок, испытываемых штангами глубинных плунжерных насосов за время насосного цикла, с целью диагностики и технического состояния и установления правильного технологического режима работы насосной установки.

Классификация динамографов:

В зависимости от места установки:

- Глубинные - устанавливаемые в нижней части колонны штанг (над плунжером насоса) Широкого применения до настоящего времени не получили;

- Поверхностные - устанавливаемые в месте нагрузки на полированный шток.

По принципу действия:

- Гидромеханические,

- Электронно-цифровые и др.

По способу установки ЧЭ (тип датчиков)

- Межтраверсные (встраиваемые)

-Накладные.

Устройство: Скважинный динамограф состоит из двух основных блоков: измерительного и регистрирующего.

Измерительный блок бывает в двух исполнениях:

- межтраверсный - устанавливаемый между траверсами подвески штанг

- накладной - устанавливаемый непосредственно на полированный шток.

ЧЭ межтраверсного динамографа - мессдоза - металлическая основа с наклеенными тензорезисторами и которая предназначена для восприятия нагрузки, испытываемой полированным штоком ШГН.

Особенность такого измерительного блока - прямое измерение т.е. получение абсолютного значения нагрузки на штоке.

У накладного динамографа мессдоза отсутствует и измерение нагрузки производится по величине деформации полированного штока при помощи прижимаемых к нему струбциной тензорезисторов Те, ЧЭ является полированный шток ШГН совместно тензорезисторами динамографа.

Особенность такого измерительного блока - косвенное измерение нагрузки на штоке.

У обоих видов динамографов имеется дополнительный элемент в измерительном блоке датчик положения, необходимый для определения нахождения измерительного блока в в.м.т. или н.м.т.

Для обоих динамографов регистрирующий блок имеет одинаковое функциональное назначение: преобразование аналогового сигнала в дискретный (цифровой), расчет нагрузки при помощи сравнения дискретного сигнала с мерой (калибровочными данными в памяти МК), запись информации в энергонезависимую память и вывод динамограммы на дисплей, а так же вывод информации на ПК.

Принцип измерения: основан на определении величины упругой деформации мессдозы или полированного штока при помощи тензорезисторов, с использованием тензорезистивного эффекта - изменение удельного электрического сопротивления проводника в результате его деформации.

Принцип действия межтраверсного динамографа:

Измерительный блок размещается между траверсами подвески штанг Нагрузки, испытываемые полированным штоком ШГН, преобразовываются в усилия создаваемые нажатием траверс на мессдозу. Упругая деформация мессдозы деформирует тензорезисторы у которых из-за этого изменяется УЭС, преобразуемое АЦП в цифровой код которому МК присваивает количественное значение

Результат процесса измерения – динамограмма - графическая зависимость нагрузки, действующей в определенном сечении штанг в течение насосного цикла (ход вверх - ход вниз) в функции перемещения этого сечения.

Структурная схема цифрового динамографа

Вопрос № 18. Методика проведения работ по оценке характеристики работы глубинных насосов ШГН. Диаграммы, описывающие процесс отрицательного влияния газа на работу ШГН, обрыв штанг, клин насоса в нижнем положении.

Динамометрирование - метод оперативного контроля за работой подземного оборудования (глубинных насосов (ШГН) и установление правильного технологического режима работы насосной установлен с помощью специальных приборов - динамографов.

Оперативный контроль за работой установки по динамограммам включает определение причин, вызвавших снижение прекращение подачи насоса.

При длительном наблюдении за работой установки подбирают режим работы, обеспечивающий необходимый отбор жидкости при наименьших затратах и наибольшем эксплуатации.

Методика сценки характеристики работы насосов ШГН:

I. Получить паспортные данные скважины и (длину хода, число качаний).

II. Ввести данные по исследуемой скважине в память динамографа и произвести его предварительную подготовку.

III. Произвести динамометрирование на ШГНУ.

Порядок динамометрирования

1. Проверить паспортные параметры станка-качалки в случае несовпадения скорректировать в динамографе.

2. Убедиться в исправности устьевого оборудования, надежности тормоза, исправности канатной подвески и электропусковой аппаратуры глубиннонасосной установки.

3. Перевести СК на ручное управление, остановить в нижнем положении канатной подвески и закрепить ручным тормозом.

4. Произвести монтаж динамографа. При необходимости закрепляют поводок датчика положения и длины хода полированного штока за устье скважины.

5. Снять СК с ручного тормоза, запустить ее и произвести цикл динамометрированя.

6. После снятия динамограммы произвести демонтаж динамографа.

7. Произвести экспорт информации из динамографа на ПК.

IV. По форме динамограммы определить наличие или отсутствие нарушений ШГНУ:

Прихват плунжера,

Обрыв в колонне подвески,

Влияние газа.

V. При отсутствии нарушений в работе ШГНУ произвести обработку динамограммы - расчет элементов теоретической динамограммы и ее совмещение с пра0ктической:

a) Определение длины хода полированного штока Lп.ш;

б) Определение длины хода плунжера LП. - БВ или ГА;

в) Расчет длины полезного (эффективного) хода плунжера - (на первом примере совпадает с длиной хода плунжера, на втором - по нижней стороне);

г) Определение максимальной нагрузки на траверсы Ртах;

д) Определение минимальной нагрузки на траверсы Pmin

e) Расчет статической нагрузки на траверсы в верхней «мертвой» точке» Рв.м.т.;.

ж) Расчет статической нагрузки на траверсы в нижней «мертвой» точке» Рн.м.т.

з) Расчет коэффициента наполнения насоса β - отношение высоты столба жидкости в рабочей части цилиндра в длина хода плунжера, т.е. длины прямой АГ/БВ (В данном случае он ранен единице).

и) Расчет коэффициента подачи насоса ƞ- отношение фактической подачи к теоретической или отношение полезной длины хода к длине хода полированного штока, т.е. Lплунжера / Lп.штока.

VI. При отсутствии нарушений в работе ШГНУ можно оценить производительность (подачу) насоса: 𝑄 = 1440 ∗ 𝐹пл∗𝐿п.штока∗𝑛∗ƞ 11 м3/сут

F пл - площадь сечения плунжера м2,

L (п. штока) - длина хода полированного штока, м

n - количество качаний в минуту?

ƞ - коэффициент подачи насоса – отношение Q фактического/Q теоретическому указывается в паспорте. (Фактическая подача, замеренная на поверхности после фильтрации и охлаждения нефти, как правило, меньше теоретической. Нормальным считается, если п >0.6 - 0. 65)

По сути (Fпл* Lп.штока) - это объем жидкости от НМТ плунжера до его ВМТ.

VII. Выполнить оценку напряжений для верхних штанг колонны.

Сопоставление снятой на ШГН динамограммы с теоретической позволяет выяснить от нормальной работы установки в целом и дефекты в работе самого ШГН.

Типичная фактическая динамограмма исправного насоса

Комментарий: Превышение пунктира надлинией "Б-В" означает появление дополнительных нагрузок, связанных с инерцией системы и трением, этим же объясняется снижение пунктирной линии по отношению к линии «Г-А» при ходе вниз.

Влияние газа

Комментарий: При начале хода полированного штока вниз не происходит сжатие штанг и растяжение труб. Это связанно с большим наличием газа под плунжером насоса. Газ под действием плунжера сжимается, но нагнетательный клапан при этом не S. открывается и практически сразу происходит движение плунжера вниз, т.е. сжатым штанг, растяжение труб и ход плунжера в низ происходят одновременно и в конце хода плунжера происходит окончательно процесс сжатия и растяжение труб. (При нормальной работе насоса, жидкость (не сжимаема) создает упор плунжеру и дает возможность открыться нагнетательному клапану).

Обрыв или отворот штанг

Комментарий:

- теоретическая динамограмма, больше практической;

- отсутствует процесс сжатия, растяжения штанг и труб.

- нагрузка на полированный шток равна 1200кг, что не соответствует реальному весу штанг (необходимо сравнение с предыдущей, динамограммой);

Клин насоса в нижнем положении

Комментарий:

Клин в нижнем положении

При движении головки балансира вверх, плунжер остается на месте, в связи с этим происходит растяжка штанг, и нагрузка на полированный поток увеличивается. При движении головки балансира в них происходит обратный процесс. Дальнейшая эксплуатация к обрыву штанг.

Низкая посадка плунжера:

Комментарий: По динамограмме видно, что ход плунжера вниз начинается с точки. при нагрузке значительно больше минимальной (2265кг), а в конце хода в точке «0» до 2265кг, это и указывает на низкую посадку плунжера. Также, взявшись рукой за полированный шток, в конце хода вниз можно почувствовать характерный удар.

Значительные утечки клапана

Смешение точек "Б" и «Г» вправо, означает, пропуски в нагнетательной части насоса в результате растягивания во времени процесса перехода нагрузки «Рж» с труб на штанги. Пропуск в нагнетательной части приводит к объема цилиндра, вы высвобождаемого плунжером, жидкостью и, таким окрасом, создает на плунжер подпор снизу. Чем больше утечки в нагнетательной части, тем сильное смещение точек «Б» и "Г» вправо.

Комментарий: При ходе головки балансира вверх процесс растяжения штанг и сжатия труб проходит нормально, но при ходе плунжера, наблюдается нагрузки на полированный поток, в начале, в и конце хода вверх.

Значительные утечки приемного клапана

При пропуске в приемной части (всасывающий клапан) происходит обратное явление Точки «Б» и "Г" смещаются влево. Уточки жидкости в приемной части раньше времени снимают подпор плунжера снизу и штанги воспринимают вас жидкости быстрее.

Комментарий: При сжатии штанг и растяжение труб (ход вниз), нагрузка снижается быстрее, чем при процессе растяжения и сжатия труб (ход вверх). Соответственно, кол плунжера при ходе вниз начинается ранее, а при движении плунжера вниз, нагрузка снижается до величины соответствующей весу штанг в скважинной жидкости, т.е. начало хода вверх головки балансира (процесса растяжения штанг при ходе вверх).

Утечки в клапанах происходит результате отложений на клапана или посадочном седле клапана, солей. Песка

Вопрос № 19. Общие требования к выбору средств измерений. Требования к выбору СИ при проведении ГДИС и ГИС.

Подготовка СИ к эксплуатации:

Подготовка СИ включает внешний осмотр и проверку работоспособности приборов.

I) Проверка комплектации СИ на наличие:

1. Комплектность при многоблочном исполнении

2. инструмент для обслуживания СИ (различные ключи сборки-разборки):

3. вспомогательное (кабели связи между составными частями и ПК),

4. дополнительные элементы питания;

5. материал и запасные кольца.

II) Визуальный контроль СИ:

Для всех типов СИ должны быть выполнены следующие требования: