Устройство для измерения расхода нефти в низкодебитных нефтяных скважинах с застойной водой

 

Использование: геофизические приборы для измерения расхода нефти в низкодебитных скважинах с застойной водой. Сущность изобретения: устройство содержит корпус 1, пакер 2 с приводом 3, два датчика состава 4 и 5, сквозной канал 6, входные и выходные окна 8. При этом, датчики состава 4 и 5 расположены выше и ниже пакера, а окна, сообщающие скважинные пространства через сквозной канал, расположены в корпусе ниже и выше скважинных объемов, контролируемых датчиками составов.1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 E 21 В 47/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4405711/03 (22) 11.03,8.8. (46) 07.09.92. Бюл. М 33 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин (72) А.С.Федорченко и В.Б.Черный (56) Абрукин А.П. Потокометрия скважин.

M. Недра. 1976.

Авторское свидетельство СССР

N 953200, кл. Е 21 В 47/10, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА НЕФТИ В НИЗКОДЕБИТНЫХ НЕФИзобретение относится к скважинным геофизическим приборам и предназначено для измерения расхода нефти в основном в низкодебитных нефтяных скважинах с застойной водой, в которых наблюдается капельное истечение нефти. Изобретение может применяться в других отраслях народного хозяйства, где необходимо определять расход более легкого компонента в смеси нескольких жидких сред.

Известен скважинный расходомер для обводненных нефтяных скважин, содержащий корпус, абсолютный пакер, отводную трубу с окнами и каналом, датчик положения водонефтяного раздела (BHP) (например, влагомер или гамма-плотномер) и управляемый привод.

Недостатком этого расходомера является отсутствие контроля качества пакеровки, что не дает возможности количественно с большой степенью точности обеспечить из. Ж „1760100 А1

ТЯ Н ЫХ СКВАЖИ НАХ С ЗАСТОЙНОЙ ВОДОЙ (57) Использование: геофизические приборы для измерения расхода нефти s низкодебитных скважинах с застойной водой.

Сущность изобретения: устройство содержит корпус 1, пакер 2 с приводом 3, два датчика состава 4 и 5, сквозной канал 6, входные и выходные окна 8, При этом, датчики состава 4 и 5 расположены выше и ниже пакера, а окна, сообщающие скважинные пространства через сквозной канал, расположены в корпусе ниже и выше скважинных объемов, контролируемых датчиками составов. 1 ил, мерение притока нефти даже при расположении выше интервала перфорации.

Недостатком является также использование локального датчика состава, размещенного в корпусе (диаметре) скважинного прибора, потому что, если на участке контролируемого объема, заполняемого нефтью и равном длине измерительной базы датчика состава, попадут перфорационные отверстия, из которых происходит приток флюида (вода или смесь воды с нефтью), то вокруг них и вглубь к центру колонны будут всегда образованы местные приточные зоны, которые учесть локальным датчиком, размещенным в корпусе прибора невозможно.

Следовательно невозможно точно знать объем накопленной нефти, а значит и расход.

Целью изобретения является повышение точности и достоверности определения расхода нефти.

1760100

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено дополнительным датчиком контроля состава, который установлен над пакером, при этом входные окна размещены ниже подпакернога датчика, а выходные — выше надпакерного датчика.

Устройство, представленное на чертеже, состоит из корпуса 1, абсолютнога пакера 2, управляемого приводом 3, двух датчиков состава 4 и 5 (влагомеров объемного типа) сквозного канала 6, входных 7 и выходных 8 окон. Нижний датчик состава 4, расположенный под пакером служит для контроля заполнения нефтью фиксируемого обьема, ограниченного внутренним диаметром эксплуатационной колонны и двумя горизонтальными плоскостями А и Б, расположенными друг относительно друга на расстоянии, равном длине измерительной базы датчика состава 4. Фиксируемый объем, в котором датчик состава контролирует изменение состава жидкости является частью камеры, расположенной под пакером и служащей для разделения нефти и воды (В Н Р), происходящей пад действием силы тяжести.

Верхний датчик состава 5, расположенный над пакером, служит для контроля состава фиксируемого объема, ограниченного внутренним диаметром эксплуатационной колонны и двумя горизонтальными плоскостями В и Г, расположенными друг относительно друга на расстоянии, равном длине измерительной базы датчика состава 5.

Сквозной канал 6 предназначен для пропуска воды, вытесненной нефтью из контролируемого нижнего обьема, а также воды, поступающей из нижних отдающих интервалов, расположенных ниже нижнего фиксируемого обьема, располо>кенного между плоскостями А и Б, в скважинное пространство, расположенное выше верхнего фиксируемого объема, расположенного между плоскостями В и Г, Расположение выходных окон 0 исключает попадание прошедшей через канал 6, воды иэ нижних отдающих интервалов и вытесненной воды из камеры под пакером в контролируемый верхний обьем.

Устройство работает следующим образом. При сложенном пакере 2 его на геофизическом кабеле 9 опускают в скважину, в интервал, где предполагают проводить исследование, открывают пакер, который перекрывает зазор между стенкой скважины и корпусом устройства. На капли нефти, находящиеся в воде, действует подьемная сила, поэтому, они, минуя входные окна 7 сквозного канала 6, накапливаются под раскрытым пакером 2 в "своеобразной камере" для

40 сегрегации нефти и воды. При заполнении нефтью этого фиксируемого объема под пакером образуется ВНР, который па мере заполнения этого обьема перемещается вниз; вода же, вытесняемая нефтью из этого обьема, и вода, поступающая из нижних интервалов по сквозному каналу 6, через выходные окна 0, отводится выше фиксируемого объема над пакером, расположенным между плоскостями В и Г.

Заполнение камеры нефтью можно определить по прекращению изменения выходного сигнала нижнего датчика состава 4 и выходу его показаний на уровень, соответствующий полному заполнению нефтью, что может быть легко определено экспериментально на стенде. Начало и конец заполнения фиксируют во времени, Расход нефти из нижних интервалов определяют, например по известному способу, зная обье л камеры под пакером и время ее заполнения.

Одновре1ленно с накоплением нефти в фиксированном объеме под пакерам ведут

KoHTpoëü состава сква>кинного флюида в фиксированном объеме над пакером в течение ncего времени накопления путем записи выходного сигнала с датчика 5. Если в течение времени накопления под пакером не происходило изменение состава над пакером, вследствие непроникновения накопленной нефти в надпакерное пространство, и уровень выходного сигнала оставался постоянным во времени, соответствующим показаниям в чистой воде или показаниям, соответствующим смеси воды и нефти, что может иметь место в случае попадания на участке фиксируемого объема над пакером интервалов притока нефти из перфорационных отверстий или разрывов колонны, то в этом случае измерение нефти можно считать точным и достоверным и качество пакеровки хорошим (Rn = 1).

Если в течение времени накопления нефти под пакером происходило изменение состава в фиксированном обьеме над пакером вследствие просачивания по стенкам колонны из-эа некачественной пакеровки накапливающейся нефти из-под пакера в скважинное фиксируемое пространство над пакером, и уровень выходного сигнала изменялся во времени, так как менялся состав в фиксированном обьеме над пакером, то в этом случае измерение нефти можно читать неточным и недостоверньнл в связи с некачественной пакеровкой (Rn< 1).

Введение в устройство датчиков состава объемного типа, перекрывающих все поперечное сечение эксплуатационной колонны, позволит более точно определять

1760100 об :ем камеры под пакером (датчик 4) с учетом введения поправок на исключение местных приточных зон в случае попадания в нижний контролируемый объем перфорационных отверстий, из которых происходит приток флюида. Величины поправок могут быть определены путем имитационных экспериментальных модельных работ.

Введение датчика объемного типа над пакером (5) позволит в любом случае зарегистрировать проникновение в верхний контролируемый объем нефти через пакер даже в случае просачивания ее по внутренней стенке эксплуатационной колонны, что невозможно сделать датчиком локального типа, расположенным в корпусе скважинного прибора.

Использование устройства позволит повысить точность и достоверность производимых измерений расхода нефти в низкодебитных нефтяных скважинах, что позволит эффективно проводить интенсификацию добычи и увеличить объем добываемой нефти в первую очередь эа счет вовлечения низкодебитных интервалов. Эта информация необходима для привлечения к обоснованному и достоверному подсчету

5 запасов нефти в низкодебитных коллекторах, что в настоящее время является актуальным.

Формула изобретения

10 Устройство для измерения расхода нефти в низкодебитных нефтяных скважинах с застойной водой, содержащее корпус с каналом и входными и выходными окнами, пакер с управляемым приводом, датчик кон15 троля состава фиксированного объема, размещенный под пакером, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности и достоверности определения расхода нефти, оно снабжено дополнительным датчиком

20 контроля состава, который установлен над пакером, при этом входные окна размещены ниже подпакерного датчика, а выходные — выше надпакерного датчика.