Доцент кафедри розробки та експлуатації нафтових і газових родовищ Ю. В. Марчук ЗМІСТ Стор
|
|
Скачати 1.01 Mb.
|
|
9.2.3 Дистанційні швидкісні витратоміри і дебітоміри Витратоміри РГД-3, РГД-4, РГД-5 і РГД-6 призначені для вимірювання дебітів (витрат) у свердловинах при закачці води безпосередньо через експлуатаційну колону. Вимірювальні частини цих приладів мають однакову конструкцію. Відмінності полягають у конструкціях пакера і центратора. 9.2.3.1 Свердловинний дистанційний витратомір РГД–3 витратомір РГД-3 (рис. 9.2) – це безпакерний прилад парціального типу, тобто з його допомогою вимірюється тільки частина від загальної витрати води, що проходить через переріз свердловини. Витратомір складається з корпусу, що являє собою порожнисту калібровану трубу, в якій за допомогою напрямних дужок 3 кріпиться датчик з незагальмованою турбінкою 7. Всередині труби встановлені струминовипрямлячі 6 і 9 для згладжування завихрень потоку до і після турбінки. За допомогою магнітної муфти 8 турбінка обертається, що викликає періодичні коливання магнітного переривача струму 5, роз-міщеного в герметичній камері, виготовленій з немагнітного матеріалу (латунь, бронза). Турбінка виготовлена із алюмінієвого сплаву або оргскла. Вісь турбінки обертається на конічних агатових підп’ятниках. В якості вторинного приладу використовується електроімпульсний лічильник типу СБ–1М/100. Для збільшення діапазону вимірюваних витрат у приладі передбачені дві змінні турбінки і дифузори різного діа-метра. З метою використання приладу для проведення до-сліджень у свердловинах різного діаметра (в свердловинах з діаметром експлуатаційної колони 168 – 219 мм) і для збільшення чутливості при невеликих витратах на трубу ззовні надягають насадки (змінні циліндри) 4, що зменшує кільцевий зазор і скеровує більшу частину потоку через калібрований канал. При цьому швидкість потоку, що проходить через прилад, збільшується. Витратомір спускають у свердловину на одножильному кабелі 1, закріпленому в головці 2, з допомогою лебідки каротажного підйомника. Імпульси струму по кабелю 1, з’єднаному через кабельну головку 2 з контактом, що знаходиться в герметичній камері, передаються на поверхню до електричного лічильника каротаж-ної станції або станції АПЕЛ. Зміна швидкості обертання турбінки, що спостерігається по лічильнику, дозволяє судити про зміну швидкості потоку води, що проходить через до-сліджуваний переріз свердловини, а отже, і про її витрату. Діаметр корпусу витратоміра РГД-3 дорівнює 100 або 110 мм. Прилад має змінні насадки 4 діаметром 140 і 170 мм. Діаметр каналу дорівнює 100 мм, а діаметр турбінки – 95 мм. Витратомір РГД-3 призначений для дослідження нагнітальних свердловин із приймальністю від 20 до 3000 м3/доб при нагнітанні безпосередньо через обсадну колону. Вимір у всьому діапазоні забезпечується застосуванням двох змінних турбінок з різним кроком лопатей. Витратомір РГД-4 відрізняється від РГД-3 тим, що в його нижній частині замість пакера змонтований центратор, що фіксує корпус витратоміра у стовбурі свердловини. Центратор складається з чотирьох шарнірно з’єднаних полозів, що розкриваються у свердловині за допомогою пружинного штовхача. Наявність центратора дозволяє отримати більш стабільні покази приладу. Витратомір РГД-4 застосовують при вимірюваннях великих витрат води. 1 кабель; 2 кабельна головка; 3 напрямні дужки; 4 насадка; 5 переривач струму; 6, 9 струминовипрямлячі; 7 турбінка; 8 магнітна муфта Рисунок 9.2 – Схема свердловинного дистанційного витратоміра для дослідження нагнітальних свердловин РГД-3  За допомогою приладів РГД-3 і РГД-4 можна виміряти відносну витрату води по пропластках, оскільки їхні покази суттєво залежать від діаметра свердловини. Тому спочатку виміряють загальну витрату води (при установці приладу вище покрівлі верхнього пласта), а значення витрат рідини по нижчих пропластках визначають як відношення показів приладу при кожному вимірюванні до загальної витрати. Для проведення контрольних вимірювань в нагнітальних свердловинах розроблена конструкція глибинного витратоміра РГД-6 з абсолютним пакером. На відміну від витратомірів РГД-3 і РГД-5 він обладнаний гідравлічним пакеруючим пристроєм, що забезпечує повне перекриття кільцевого зазору у свердловинах різного діаметра (від 140 до 180 мм). 9.2.3.2 глибинний дистанційний дебітомір ДГД-4 із парасольковим пакером Схема дебітоміра ДГД-4 показана на рис. 9.3. Дебітомір складається з двох основних частин: вимірювальної частини, що являє собою датчик турбінного типу з магнітною муфтою і переривачем струму, і пакеруючого пристрою з пакером парасолькового типу, що розкривається з допомогою гідравлічного реле часу. До складу датчика входять турбінка 5, магнітна муфта 4, пластинчастий магніт і переривач струму 3. Вісь турбінки вільно обертається на конічних агатових підп’ятниках. за допомогою магнітної муфти 4 турбінка 5 обертається, що викликає коливання магнітної стрілки переривача струму 3, розміщеного в герметичній камері, виготовленій з латуні або бронзи. На вході рідини перед турбінкою встановлений струминовипрямляч 7, а на виході – обтікач потоку, що запобігає забрудненню магнітної муфти. Турбінка виготовлена з алюмінієвого сплаву або органічного скла і має шість лопатей. Пакер приладу складається з дванадцятьох підпружинених пружинами 10 бронзових пелюсток 12, що виготовлені з пружинної стрічки зі сталевими ребрами жорсткості і можуть обертатися навколо своїх осей. Під час спуску на задану глибину пелюстки пакера утримуються в закритому стані муфтою 14, жорстко з’єднаною з підпружиненою тягою 9. Переміщенню тяги вниз перешкоджає кульковий затвор 15. При цьому вхідні вікна 11 закриті пелюстками пакера, а вихідні вікна 6 – рухомою втулкою 8, яка з’єднана з муфтою Рисунок 9.3 – Схема глибинного дистанційного дебітоміра ДГД-4  тягою. Пакер приладу розкривається автоматично після витримки певного часу з допомогою гідравлічного реле часу, що розміщене в нижній частині приладу. Воно складається з двох камер, роз’єднаних підпружиненим поршнем 20. Усі деталі гідравлічного реле часу знаходяться всередині корпуса 17. З моменту взведення реле його поршень під дією зусилля розтягнутої пружини 19 повільно переміщається вверх, витісняючи трансформаторну оливу через дросельний вкладиш 18 з верхньої камери реле в нижню. В кінці свого ходу поршень, вийшовши в розточену частину циліндра вкладиша, переміщається стрибком, досягає крайнього верхнього положення, штанга 16 ударяє по ковпачку кулькового затвора 21 і відкриває його. Кульки затвора, випадаючи в розточку ковпачка, звільняють тягу. Звільнена тяга під дією зусилля стиснутої пружини переміщується вниз і тягне за собою муфту і втулку. Під дією пружин пелюстки пакера розходяться, утворюючи парасолю, яка перекриває кільцевий зазор між стінками свердловини і корпусом приладу. Одночасно з цим відкриваються вікна дебітоміра. З цього моменту рідина, що поступає в свердловину із пласта, потрапляє в робочий канал дебітоміра і у вимірювальний датчик. Внаслідок того, що під час спуску приладу пакер утримується в закритому стані, то вхідні і вихідні вікна приладу закриті: нижні – пелюстками пакера, а верхні – рухомою втулкою, з’єднаною тягою з муфтою, що утримує пелюстки пакера. Вікна відкриваються тільки на вибої свердловини одночасно з розкриттям пакера. Таким чином, турбінка приладу не обертається під час спуску (що збільшує ресурс її роботи) і надійно захищена від забруднення парафіном і механічними домішками. Для усунення можливості забруднення турбінки (особливо її опор) при вимірюванні дебіту прохідні вікна обладнані сітчастими фільтрами. Крім того, в приладі з метою захисту рухомих деталей гідравлічного реле часу від забруднення перед розділювальним поршнем 22 встановлений сітчастий фільтр 23. Деталі кулькового затвору також захищені від забруднення. в якості робочої рідини гідравлічного реле використовують оливу, в’язкість якої підбирають в залежності від часу витримки і температури в свердловині. Гідравлічне реле зрівноважується по відношенню до зовнішнього тиску в свердловині розділювальним поршнем. Крім того, до складу приладу входять кабельна головка 1, електронний блок 2 і пружина 13. Границі вимірювання дебіту приладом ДГД-4 становлять від 5 до 200 м3/доб, діаметр 42 мм, довжина 1250 мм, маса 7,5 кг. Перевагами дебітоміра ДГД-4 є надійність в експлуатації і простота конструкції за рахунок використання гідравлічного реле часу, що є більш характерним для приладів з місцевою реєстрацією показів. Недоліком приладу є те, що у випадку необхідності зняття профілів продуктивності свердловини по декількох пропластках його необхідно піднімати з розкритим пакером. Це може спричинити пошкодження пакера і вимагає обладнання башмака колони насосно-компресорних труб спеціальною воронкою. Крім того, пакер парасолькового типу не забезпечує постійного перекриття кільцевого зазору (якість перекриття зазору залежить від величини вимірюваного дебіту, від технічного стану експлуатаційної колони та інших факторів). Цей недолік усунуто в дистанційному дебітомірі ДГД-2, в якому використовується абсолютний пакер. Дебітомір ДГД-2 призначений для визначення величини припливу рідини із окремих пропластків продуктивного горизонту в нафтових свердловинах при фонтанному або компресорному способі видобутку нафти. Вимірювальний перетворювач приладу складається із турбінки і магнітного переривача струму. При обертанні турбінки відбувається періодичне переривання струму з частотою, пропорційною частоті обертання турбінки. Абсолютний пакер дебітоміра являє собою гофровану трубку, виготовлену із еластичної гуми. Розкриття і закриття пакера здійснюється з допомогою насоса, що приводиться в дію електродвигуном постійного струму. Відпомповують рідину із пакера шляхом реверсування електродвигуна за рахунок зміни напряму струму. В якості вторинного приладу використовується електронний вимірювальний прилад ИД-3, що має два діапазони вимірювання. Дебітоміри ДГД-5, ДГД-6, ДГД-7 і ДГД-8 призначені для дослідження свердловин, обладнаних ліфтом невеликого діаметра. Ці дебітоміри обладнані пакерами ліхтарного типу і електромеханічним приводом. Дебітоміри ДГД-8 і ДГД-6 (малогабаритний дебітомір з діаметром корпусу 30 мм) використовують також для дослідження глибиннонасосних свердловин через затрубний простір. Дебітоміри-витратоміри РГД-2М, РГД-36, РГ-1 і “Кобра-36Р” застосовують для дослідження фонтанних і нагнітальних свердловин. Вимірювальний перетворювач цих приладів складається із турбінки з кільцевим постійним магнітом і переривача струму. Основні відмінності цих приладів полягають в конструкції пакеруючого пристрою. Одним з найбільш надійних і простих в експлуатації приладів є дебітомір-витратомір РГД-2М. Він випускається на діапазони вимірювання 5 – 50 м3/доб (з пакером) і 5 – 90 або 1000 – 3000 м3/доб (без пакера). Прилад може працювати при тисках до 35 МПа і температурі до +70 оС. Діаметр корпусу 42 мм, довжина не перевищує 1800 мм. В приладі РГД-2М застосовується пакер ліхтарного типу, що складається із пружинних стрічок, прикріплених до рухомих втулок, і манжети у вигляді порожнистого зрізаного конуса з діафрагмою. Пакер розкривається за допомогою електродвигуна блока керування, що через редуктор обертає два ходові гвинти. Пакер утримується в закритому стані за допомогою рухомої труби, яку насувають на пакер. Крім того, це запобігає пошкодженню пакера при спуско-підіймальних операціях. Вхідні вікна при цьому закриті. Вертушка під час спуску приладу не працює і надійно захищена від забруднення. Після досягнення приладом заданої глибини вмикають електродвигун, що за допомогою гвинтової пари переміщує рухому трубу вверх. При цьому спочатку відкриваються вікна для проходу рідини через прилад. Потім труба зчеплюється з тягою, що з’єднана з втулкою, яка має виступи. При подальшому русі труби втулка переміщує нижню основу пакера. Пружинні стрічки пакера вигинаються і притискають манжету до колони. Пакер закривається за рахунок пружності пружинних стрічок, які розпрямляються при переміщенні тяги вниз. Для забезпечення потрібного коефіцієнта пакеровки на діафрагмі є калібровані отвори. Керування роботою приладу проводиться з поверхні. Вторинний прилад витратоміра складається з реєструючого пристрою, стабілізованого джерела живлення і пристрою для керування приводом пакера. За кордоном дистанційні витратоміри турбінного типу розробляються американською фірмою Хамбл (дебітомір Флопак) і Шлюмберже (Франція, США). В розроблених цими фірмами дебітомірах використовують різні технічні рішення, що в основному є подібними до розглянутих вище: використовують пакеруючі пристрої з абсолютним гофрованим пакером, що розкривається за допомогою аксіального поршневого насоса (при цьому прилад спускають на трижильному кабелі); турбінні датчики витрати і гідравлічні пакери; безпакерні прилади та ін. 9.2.4 Методика промислових досліджень і побудови профілів приймальності і продуктивності нагнітальних і видобувних нафтових свердловин Витратомір спускають у затрубний простір між обсадною колоною і підйомними трубами експлуатаційних свердловин і безпосередньо в підйомні труби нагнітальних свердловин. За допомогою лубрикатора на поверхні контролюють тиск і зводять до мінімуму втрати флюїду. Від витратоміра дані по каротажному кабелю передаються для реєстрації на поверхню. Швидкість переміщення витратоміра в інтервалі дослідження складає 20-30 м/хв. Як правило кількісні вимірювання проводяться при русі витратоміра знизу вверх. Для підтвердження достовірності отриманих даних проводиться повторне вимірювання. Обертання крильчатки витратоміра реєструється по кількості обертів на хвилину. На поверхні на діаграмі фіксується глибина розташування витратоміра в момент вимірювання і кількість обертів крильчатки за хвилину. За допомогою тарувальних таблиць по кількості заміряних обертів визначають витрату рідини в м3/доб. Дослідження необхідно починати після встановлення робочого режиму свердловин, тобто після того, як значення останніх трьох вимірів відрізняються між собою не більше ніж на 2-3%. Дослідження свердловин проводять як точковими вимірюваннями витрати при установці витратомірів на заданих інтервалах глибини, так і безперервним записом показів приладу на бланк. Витрати по пропластках вимірюють за допомогою витратомірів відносно сумарної витрати свердловини. Цій витраті відповідають покази свердловинного витратоміра, встановленого над покрівлею продуктивного пласта. Витрату по пластах чи пропластках розраховують за формулою:  , (9.4)де Q – сумарна витрата, заміряна на поверхні;  зменшення кількості обертів турбінки, зумовлене поглинанням води даним інтервалом; n – кількість обертів турбінки, що відповідає сумарній витраті. При справній колоні експлуатаційних труб значення n повинні бути однаковими при установці приладу як на гирлі свердловини, так і над інтервалом перфорації. Профілі приймальності і продуктивності будують на бланках стандартного геофізичного каротажу у вигляді інтегральних і диференціальниих витратограм. Диференціальну витратограму (профіль приймальності або зливу) будують на основі інте-гральної кривої, побудованої в координатах 0 – Н (z) або – H (z). (рис. 9.4). Інтенсивність поглинань або припливу ділянки при цьому визначають за методом чисельного диференціювання за формулою: , (9.5)де  – продуктивність або приймальність досліджуваного інтервалу пласта, м3/доб;  – досліджуваний інтервал,м;  ,  – відповідно покази приладу на покрівлі та підошві пласта, об/хв.; Q – сумарна витрата свердловини, об/хв.,  – кількість обертів турбінки при сумарній витраті.При проведенні досліджень методом усталених відборів багатопластового об’єкта (як і у випадку однопластового об’єкта) свердловина експлуатується на декількох усталених режимах. На кожному з них повинні бути заміряні дебіти всіх розкритих пластів (рис. 9.5). Коли свердловинний витратомір знаходиться в положенні а, то через його вимірювальний вузол проходить тільки потік рідини із нижнього пласта 1. В цьому положенні приладом вимірюється дебіт qа=q1 нижнього пласта 1. Якщо прилад перемістити в положення б, то дебіт рідини буде дорівнювати сумі qб=q1 + q2. Відповідно, q2= qб – q1. Перемістивши прилад в положення в, в якому фіксується сумарний дебіт всіх трьох пластів qв, можна знайти q3: q3= qв – (q1 + q2). Таким чином, вимірюючи дебіт почергово над кожним розкритим пластом, можна визначити його величину для кожного пласта окремо. Провівши такі вимірювання при декількох усталених режимах і замірявши на кожному з них вибійний тиск, отримують інформацію, достатню для побудови  Q – витрата рідини; Qi – приплив з і-того пропластка; z – вертикальна координата; l – інтервали перфорації; АВ – непрацюючий інтервал перфорації товщиною h Рисунок 9.4 – Дебітограма (а) і профіль (б) припливу рідини з пласта, який складається з трьох пропластків індикаторних діаграм по кожному пласту і сумарної діагра-ми для всього розкритого розрізу.  I – положення витратоміра у свердловині; II – криві затухання припливу рідини Рисунок 9.5 – Схема дослідження багато- пластового об’єкта 9.3 Прилади і матеріали дебітоміри ГД-1, ДГД-4, навчальні плакати. 9.4 Самостійна робота студентів Вивчити призначення, будову, порядок роботи з витратомірами та дебітомірами по даному методичному посібнику і рекомендованій літературі. Підготувати звіт зі схемами витратомірів і дебітомірів РГД-3, ДГД-4. Навести методику дослідження свердловин за допомогою витратомірів. 9.5 Порядок проведення роботи 9.5.1 Теоретично по даному методичному посібнику і рекомендованій літературі вивчити будову і принцип дії витратомірів і дебітомірів. 9.5.2 Розкласти і скласти дебітомір ГД-1 (ДГД-4). Вивчити його будову. 9.5.3 Вивчити методику промислових досліджень свердловин за допомогою витратомірів і дебітомірів. 9.6 Оформлення звіту У звіті вказати мету роботи, дати опис витратомірів, дебітомірів з їхніми схемами. Дати розшифровку робочого бланка. 9.7 Контрольні запитання 9.7.1 Призначення дебітомірів, витратомірів. 9.7.2 Типи витратомірів. 9.7.3 Яким вимогам мають відповідати витратоміри і дебітоміри? 9.7.4 Будова і принцип дії витратомірів, дебітомірів РГД-3, ДГД-4. 9.7.5 Теоретичні основи виміру витрати за допомогою витратомірів. 9.7.6 Методика дослідження свердловин за допомогою витратомірів. 9.7.7 Суть швидкісного методу вимірювання витрати. 9.8 Список літератури 9.8.1 Васильевский В.Н., Петров А.И. исследование нефтяных скважин и пластов. – М.: Недра, 1973. 9.8.2 Васильевский В.Н., Петров А.И. Техника и технология определения параметров скважин и пластов. – М.: Недра, 1989. 9.8.3 Петров А.И. Методы и техника измерений при промысловых исследованиях скважин. – М.: Недра, 1972. 9.8.4 Петров А.И. Глубинные приборы для исследования скважин. – М.: Недра, 1980. 9.8.5 Петров А.И., Васильевский В.Н. Техника и приборы для измерения расхода жидкости в нефтяных скважинах. – М: Недра, 1967. – 191 с. 9.8.6 Бойко В.С. Розробка та експлуатація нафтових родовищ. – К.: Реал-Принт, 2004. – 695 с. 9.8.7 Технология и техника добычи нефти. Учебно-исследовательские работы №№ 1–7. Методические указания. / Бойко В.С., Лысяная Э.В. – Ивано-Франковск, 1986. – 50 с. |
Схожі:
|
ДО ОФОРМЛЕННЯ ДИПЛОМНИХ ПРОЕКТІВ Буріння нафтових і газових свердловин”; 090314 “Експлуатація газонафтопроводів і газонафтосховищ”; 090312 “Експлуатація нафтових... |
КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ Кочкодан Я. М. кандидат технічних наук, доцент кафедри буріння нафтових і газових свердловин Івано-Франківського національного технічного... |
|
МОДУЛЬНИЙ КУРС предмета «ОСНОВИ ОХОРОНИ ПРАЦІ» для студентів спеціальностей:... Даною методичною розробкою передбачається розбивка курсу «Основи охорони праці» на 4 самостійних модулі |
ЛАБОРАТОРНИЙ ПРАКТИКУМ Кондрат Р. М., Кондрат О. Р. Технологія видобування газу. Розробка та експлуатація газових і газоконденсатних родовищ: Лабораторний... |
|
Зміст Пахаренко В.І., кандидат філологічних наук, доцент кафедри української літератури та компаравістики Черкаського національного університету... |
ПЛАНИ СЕМІНАРСЬКИХ ТА ПРАКТИЧНИХ ЗАНЯТЬ Розробник: доцент кафедри кримінального процесу і правосуддя, кандидат юридичних наук, доцент Карабут Л. В |
|
Кафедра фінансів Гроші та кредит Рецензент: доцент кафедри міжнародних економічних відносин Одеського державного економічного університету к е н., доцент Сотніков... |
Конституційне право України навчально методичні матеріали для студентів Наулік Наталія Степанівна, кандидат юридичних наук, доцент, доцент кафедри публічного права юридичного факультету Тернопільського... |
|
Кафедра менеджменту організацій МЕТОДИЧНИЙ ПОСІБНИК Рецензенти – завідувач кафедри менеджменту зовнішньоекономічної діяльності, професор Школьний О. О. та доцент кафедри економіки Бурляй... |
№1: Психологія вищої школи, її предмет, завдання та методи Лекцію підготувала Тищенко Олена Іванівна, кандидат педагогічних наук, доцент, доцент кафедри юридичної психології, судової медицини... |
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання © 2013
звернутися до адміністрації
bibl.com.ua
звернутися до адміністрації
bibl.com.ua