Способ регулирования отвода жидкой и газообразной фаз из емкости сепаратора скважинного флюида

Авторы патента:

Павленко Григорий Антонович (RU)

Харитонов Андрей Геннадьевич (RU)

Яцынин Николай Александрович (RU)

Левченко Евгений Леонидович (RU)

E21B47/00 - Исследование буровых скважин (регулирование давления или потока бурового раствора E21B 21/08; геофизический каротаж G01V)

E21B43/34 - устройства для разделения материалов, добытых из скважины (сепараторы как таковые, см. соответствующие подклассы)

Владельцы патента RU 2565611:

Общество с ограниченной ответственностью "Нефтяные и газовые измерительные технологии", ООО "НГИТ" (RU)

Изобретение относится к нефтегазодобывающей отрасли промышленности, а именно к области технического обустройства нефтедобычи, и может быть использовано для обеспечения необходимых условий оперативного определения содержания основных фаз и компонентов в нефтегазовом флюиде, поступающем из скважины, при поточных измерениях количества и показателей качества. Технический результат заключается в обеспечении эффективного поддержания уровня раздела сред в емкости сепаратора при одновременном поддержании в заданных пределах превышения давления в емкости сепаратора над давлением в камере смешивания жидкости и газа. Согласно способу регулируют отвод жидкой и газообразной фаз из емкости сепаратора скважинного флюида по двум отдельным измерительным каналам, с обеспечением поточных измерений количественных показателей по жидкости и газу, с последующим объединением этих потоков в один для дальнейшего транспортирования. Регулятором расхода, установленным в газовой линии, поддерживают в заданных пределах превышение давления в емкости сепаратора над давлением в камере смешивания фаз, исходя из данных об изменении разности давлений сред, содержащихся в емкости сепаратора и в камере смешивания фаз, в то время как уровень жидкости в емкости сепаратора поддерживают регулятором расхода в жидкостной линии, исходя из данных об изменениях уровня жидкости в емкости сепаратора. 1 ил.

Область техники, к которой относится изобретение

Уровень техники

Из уровня техники известен способ регулирования отбора сред из сепаратора по патенту [1] (RU 2232528, опубликованный 20.10.2005), включающий регулирование отбора одного компонента (воды) в зависимости от давления гидростатического столба жидкостей в сепараторе, сравнивая его с заданным значением. А отбор другого компонента (нефти) не регулируют (отбирается весь излишек нефти, перетекающей через разделительную перегородку); при этом давление нефти на выходе не контролируют и не регулируют (нефть стекает свободной безнапорной струей), что является существенным недостатком этого способа.

Из уровня техники известно устройство для регулирования процесса разделения водонефтяной смеси по патенту [2] (RU 2275414, опубликованный 27.04.2006), в котором регулируют также отбор воды, но в зависимости от положения границы раздела компонентов «нефть-вода». Недостатком данного устройства является то, что отбор нефти здесь также не регулируют.

Из уровня техники известны сепарационные установки по патентам [3] (RU 2238783, опубликованный 27.10.2004) и [4] (RU 2296609, опубликованный 20.08.2006), в которых флюид разделяют на три компонента: нефть, воду и газ. Однако конструктивная схема, с которой неразрывно связаны эти способы, неприменима при большом разбросе расходов и компонентного состава газожидкостной смеси (что нередко имеет место при измерениях скважинного флюида) - из-за невозможности постоянно поддерживать заданный уровень межфазовой границы.

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является способ регулирования уровня раздела фаз нефть-вода в герметизированных проточных емкостях и устройство для его осуществления [5] (RU 2328518, опубликованный 10.07.2008), в котором уровень границы раздела сред (нефти и воды) в емкости регулируют путем изменения расхода одного из компонентов (воды) - в зависимости от перепадов гидростатического давления между тремя заданными контрольными точками, расположенными в емкости на разном уровне, по обе стороны от границы раздела сред. Недостатком этого аналога, применительно к задаче данного изобретения, является отсутствие возможности регулирования превышения давления в емкости сепаратора над давлением в камере смешивания.

Сущность изобретения

Задачей, решаемой заявленным изобретением, является поддержание уровня межфазовой границы в сепараторе и поддержание в заданных пределах превышения давления в емкости сепаратора над давлением в камере смешивания жидкости и газа (после проведения пофазовых измерений).

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в обеспечении эффективного поддержания уровня раздела сред (жидкость - газ) в емкости сепаратора при одновременном поддержании в заданных пределах превышения давления в емкости сепаратора над давлением в камере смешивания жидкости и газа.

Указанный технический результат достигается благодаря независимому регулированию отвода из емкости сепаратора жидкой фазы, сохраняя в заданных пределах уровень жидкости в емкости сепаратора, и газообразной фазы, поддерживая в заданных пределах превышение давления в емкости сепаратора над давлением в камере смешивания жидкости и газа.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 - технологическая схема регулирования отвода жидкой и газообразной фаз из емкости сепаратора скважинного флюида.

Позиции, указанные на фиг.1:

1 - емкость сепаратора;

2 - уровнемер,

3, 14 - датчики давления;

4 - измерительный канал газа;

5 - измерительный канал жидкости;

6, 7 - запорная арматура:

8, 9 - регуляторы расхода;

10, 11 - расходомеры;

12 - поточный влагомер;

13 - камера смешивания фаз.

Раскрытие изобретения

Способ регулирования отвода жидкой и газообразной фаз из емкости сепаратора скважинного флюида проиллюстрирован технологической схемой на Фиг. 1 и осуществляется следующим образом.

Скважинный флюид подают для газожидкостной сепарации в емкость сепаратора 1. Уровень жидкости в сепараторе контролируют с помощью уровнемера 2; давление сред в сепараторе - с помощью датчика давления 3. Результаты измерений передают в измерительно-вычислительный комплекс (ИВК). Отбор газа и жидкости из сепаратора выполняют раздельно - через газовый 4 и жидкостной 5 измерительные каналы, по командам ИВК, в зависимости от величин измеренных показателей уровня жидкости и давления в емкости сепаратора 1, с помощью запорной 6, 7 и регулирующей 8, 9 арматуры (регуляторы расхода). При этом регулятор расхода 8 отрабатывает изменения отбора газа из емкости сепаратора в обеспечение заданного перепада давления сред между емкостью сепаратора 1 и камерой смешивания 13. А регулятор расхода 9 - изменения отбора жидкости в обеспечение поддержания заданного уровня жидкости в емкости сепаратора. По показаниям поточных измерительных приборов (ИВК), а именно, расходомеров 10, 11 и поточного влагомера 12 определяют расходы количества газа и жидкости, протекающих по соответствующим измерительным каналам, а также - относительное содержание воды в жидкости, протекающей через жидкостный измерительный канал.

Далее газ и жидкую фазу 4, 5 подают в камеру смешивания 13, после чего газожидкостную смесь направляют в технологический трубопровод. В процессе смешивания сред в камере 13 контролируют давление в ней с помощью датчика давления 14. Заданный перепад давления между емкостью сепаратора 1 и камерой смешивания фаз 13, необходимый для обеспечения технологического транспорта измеренных сред, поддерживается автоматически, на основании установок, вводимых в ИВК.

Приведенная реализация заявленного способа обеспечивает эффективное поддержание уровня раздела сред (жидкость - газ) в емкости сепаратора при одновременном поддержании в заданных пределах превышение давления в емкости сепаратора над давлением в камере смешивания жидкости и газа.

Способ регулирования отвода жидкой и газообразной фаз из емкости сепаратора скважинного флюида по двум отдельным измерительным каналам, с обеспечением поточных измерений количественных показателей по жидкости и газу, с последующим объединением этих потоков в один для дальнейшего транспортирования, отличающийся тем, что регулятором расхода, установленным в газовой линии, поддерживают в заданных пределах превышение давления в емкости сепаратора над давлением в камере смешивания фаз, исходя из данных об изменении разности давлений сред, содержащихся в емкости сепаратора и в камере смешивания фаз, в то время как уровень жидкости в емкости сепаратора поддерживают регулятором расхода в жидкостной линии, исходя из данных об изменениях уровня жидкости в емкости сепаратора.

Изобретение относится к области исследования состава и свойств многокомпонентных углеводородных систем в процессе разработки нефтегазоконденсатных месторождений методами ИК-спектрометрии.

Бурение с оптимизацией давления непрерывной бурильной колонной насосно-компрессорных труб // 2565299

Изобретение относится к способу бурения ствола скважины. Способ включает бурение ствола скважины посредством непрерывной бурильной колонны насосно-компрессорных труб, измерение по меньшей мере одного параметра посредством оптического волновода в бурильной колонне, причем измерение включает в себя этап, на котором определяют оптическое обратное рассеяние вдоль оптического волновода, и регулирование штуцера, тем самым вызывая приток флюида в ствол скважины или потерю флюида из ствола скважины, при этом измерение по меньшей мере одного параметра дополнительно включает в себя этап, на котором определяют приток или потерю флюида.

Способ определения динамического уровня жидкости в скважине // 2562628

Изобретение относится к эксплуатации нефтедобывающих скважин с помощью глубинно-насосного оборудования и может использоваться в нефтедобывающей промышленности.

Устройство и способ борьбы с пескопроявлением в скважине с использованием датчика положения инструмента // 2562292

Предложены способ и инструментальный узел для контроля положения рабочего инструмента в стволе скважины. Техническим результатом является повышение точности позиционирования рабочего инструмента в скважине.

Турбогенератор для питания скважинной аппаратуры // 2561642

Изобретение относится к средствам питания скважинной аппаратуры. Техническим результатом является повышение надежности и ресурса работы устройства, а также упрощение конструкции и его эксплуатации.

Способ изоляции притока вод в необсаженном горизонтальном участке ствола добывающей скважины // 2560018

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к области эксплуатации и ремонта скважин и изоляции притока пластовых вод в горизонтальные скважины.

Способ определения уровня жидкости в скважине // 2559979

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для определения динамического или статического уровня жидкости в нефтедобывающей или водозаборной скважинах.

Способ прогрева призабойной зоны скважины и устройство для его осуществления // 2559975

Группа изобретений относится к нефтегазовой промышленности и предназначено для теплового воздействия на призабойную зону, снижения вязкости скважинной жидкости перед приемом погружного насоса и для предупреждения образования асфальтено-парафино-гидратных отложений.

Способ тарировки скважины по удлинению ствола скважины относительно ее вертикальной составляющей // 2559967

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при расчетах технологических процессов, происходящих в наклонно-направленных скважинах.

Электромагнитная расстановка для операций подземной магнитной дальнометрии // 2559329

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при разведке нефти и природного газа. Электромагнитная расстановка содержит множество размещенных по оси электромагнитов, расположенных в немагнитном корпусе.

Сепарационная установка // 2563505

Изобретение относится к области оборудования для нефтедобывающей промышленности, а именно к установкам для разделения продукции нефтяных скважин на нефть и воду.

Подводная установка для разделения полученной из подводной скважины смеси (варианты) и способ разделения полученной из подводной скважины смеси в подводной установке // 2562290

Группа изобретений относится к подводным установкам и способам для разделения полученной из подводной скважины смеси. Технический результат заключается в улучшении работ по добыче нефти в подводных условиях.

Способ подготовки нефти // 2553734

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при подготовке нефти на нефтепромысле с выделением широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ).

Способ утилизации, сбора, переработки и использования попутного нефтяного газа и система для его осуществления // 2547855

Группа изобретений относится к топливно-энергетическому комплексу и может быть использована, преимущественно, при отработке удаленных нефтяных месторождений в экстремальных климатических условиях.

Сепаратор для внутрипромысловой подготовки нефти // 2544936

Изобретение относится к предварительной подготовке нефти и может найти применение на нефтепромысле для первичного разделения углеводородов, воды и газа. Обеспечивает повышение эффективности процесса разделения газоводонефтяной эмульсии и ликвидацию потерь легких углеводородов.

Установка для получения газа из гидрата газа // 2541354

Изобретение относится к устройствам для получения газообразного и сжиженного топлив из залежей гидратов. Технический результат заключается в получении свободного сжатого газа высокого давления и сжиженного газа, обеспечении работы установки за счет собственных энергетических ресурсов, обеспечении постоянства режима получения газа по давлению и расходу.

Способ обезвоживания нефти // 2540711

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при обезвоживании и обессоливании нефти при подготовке нефти на нефтепромысле. Способ включает диспергирование промывочной воды в нефтяной эмульсии в нефтепроводе с ламинарным режимом течения нефтяной эмульсии в месте нефтепровода после точки подачи деэмульгатора.

Способ гидромеханического обогащения буроугольных продуктов скважинной гидродобычи и технологическая линия для его реализации // 2539527

Изобретение относится к горнодобывающей и перерабатывающим отраслям промышленности. Способ гидромеханического обогащения включает бурение добычных скважин, гидромониторное разрушение полезного ископаемого в выемочных камерах залежи с переводом его в подвижное состояние в составе гидросмеси, гидроподъем по скважине на дневную поверхность из выемочных камер гидросмеси в виде пульпы, гидротранспортирование пульпы к месту обогащения, гравитационное обогащение полезного ископаемого в водной среде.

Способ использования попутного нефтяного газа // 2536519

Изобретение относится к нефтяной промышленности и предназначено для более полного использования попутного нефтяного газа на площадках сепарации нефти и погашения факелов на промыслах.

Способ исcледования газовых и газоконденсатных скважин // 2532815

Изобретение относится к способам исследования газовых и газоконденсатных скважин, определению их оптимальных технологических режимов, а именно к определению режимов максимального извлечения жидких продуктов при минимальных энергетических затратах, то есть минимальных потерях давления при различных режимах течениях газожидкостного потока.

Сборная емкость, система из сборных емкостей и многофазных насосов и способ сепарации и распределения многофазной смеси // 2566886

Группа изобретений относится к системе использования многофазных смесей из источника углеводородов. Технический результат - обеспечение возможности равномерного и продолжительного снабжения многофазных насосов достаточным количеством жидкости со снижением термической нагрузки при длительной транспортировке газообразной фазы. Сборная емкость снабжена по меньшей мере одним впуском для ввода многофазных смесей в сборную емкость и несколькими выпускными патрубками. Эти патрубки выполнены с возможностью присоединения к насосам. Насосы обеспечены возможностью перекачивания многофазных смесей. Они имеют выпускные патрубки, направленные внутрь сборной емкости. За дно сборной емкости вверх выступают встроенные элементы. Они имеют первое верхнее отверстие и второе нижнее отверстие. Проточное поперечное сечение нижнего отверстия меньше, чем проточное поперечное сечение верхнего отверстия. При этом с нижним отверстием согласовано регулирующее дроссельное или закрывающее устройство. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 12 ил.