СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ СКВАЖИН

Введение 3
1 Эволюция измерений многофазных потоков и их влияние на управление эксплуатацией 5
1.1 Старые методы измерения продукции скважин 5
1.2 Измерения с помощью двух- и трехфазных сепараторов для пробной эксплуатации 7
1.3 Переход от однофазного к многофазному измерению продукции 8
1.4 Многофазовый расходомер на основе трубки Вентури 9
1.5 Использование измерений многофазных потоков для совершенствования управления эксплуатацией 11
2 Современные средства измерения продукции скважин 13
2.1 Вихревой расходомер газа и пара 14
2.2 Диафрагмы для измерения расхода 17
2.3 Измерение расхода методом перепада давления 18
2.4 Расходомер Кориолиса 20
2.5 Ультразвуковой расходомер жидкости, газа и пара 22
2.6 Электромагнитный расходомер жидкости, газа и пара 26
2.7 Сравнительный анализ основных типов расходомеров 28
3 Практическая часть. Моделирование газопровода в программе UniSim Design 32
3.1 Построение моделирующей схемы газопровода 33
3.2 Анализ влияния материала трубопровода на параметры потока нефтяного газа при различных внешних условиях прокладки газопровода 36
Заключение 47
Список используемой литературы 48

Весь текст будет доступен после покупки

Продукция нефтяных скважин представляет собой сложную смесь из нефти, газа, воды, механические примеси. Продукция, поднятая на поверхность через рассредоточенные по площади месторождения скважины, должна быть измерена перед дальнейшим транспортом и переработкой.
Основными параметрами движения потоков различных жидких и газообразных веществ является расход, определяемый как количество вещества, протекающее через сечение трубопровода (канала) в единицу времени, и полный расход, то есть общее количество протекающего вещества. Кроме того, в ряде случаев также необходимо определять скорость потока.
Приборы для измерения расхода называются расходомерами, для измерения количества вещества - счетчиками, а для измерения скорости потоков - анемометрами. Расходомеры нашли широкое применение, поскольку позволяют дифференцированно определять значение расхода мгновенного или среднего за определенный период времени. Счетчики количества определяют количество протекающего вещества за определенный временной интервал.
Определение количества добытых из недр нефти и свободного нефтяного газа проводят по скважинам, по каждому ППС участка недр и по участку недр [1].
Единицы расхода могут быть объемными - метр кубический в час, в секунду, литр в секунду и т. д. и массовыми - килограмм в секунду, в час и др.
Измерения продукции отдельных фаз необходимы для установления оптимального режима работы скважин; суммарного учета количества извлекаемых нефти, газа и воды по месторождению в целом; анализа динамики разработки нефтяного месторождения; контроля и регулирования за продвижением водонефтяного и газонефтяного контактов.
В процессе разработки месторождения работа добывающих скважин характеризуется:
1. их дебитами по нефти, газу и воде;
2. равномерностью подачи;
3. темпом обводненности нефти;
4. увеличением газовых факторов по отдельным скважинам [4].
Таким образом, измерение количества нефти, газа и воды по каждой скважине имеет исключительно важное значение как для техники и технологии сбора и подготовки нефти, так и для анализа контроля и регулирования за процессом разработки месторождения.
Целями данной работы является изучение процесса развития систем и устройств измерения количества технологий по сбору воды, нефти и газа с нефтяных скважин, изучение современных средств учета, их анализ и сравнение. В моделирующей части данной работы необходимо смоделировать трубопровод в программе UniSim Design и определить влияние материала труб на гидравлические потери, в частности, сравнить сталь и пластик.
Поставленных целей предлагается достичь путем рассмотрения следующих задач:
• Рассмотреть эволюцию измерений многофазных потоков и их влияние на управление эксплуатацией;
• Выделить основные средства измерения количества продукции скважины;
• Построить трубопровод в программе UniSim Design;
• Проанализировать влияние материала трубы на гидравлические потери.
Объектом исследования является средства измерения количества продукции нефтяных скважин. Предмет исследования – особенности современных средств измерений многофазного потока в скважине.
Для решения поставленных задач были использованы материалы из литературных источников по данной тематике, а также электронных сайтов на эту тему.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Эволюция измерений многофазных потоков и их влияние на управление эксплуатацией

В течение десятилетий добывающая промышленность стремилась изобрести систему, которая могла бы замерять дебиты всех скважинных флюидов, не разделяя их на фазы, не используя движущиеся детали и не управляя процессом. Сложность возникающих при этом проблем огромна.
Областью применения, касающейся инженеров-промысловиков и эксплуатационников, является испытание скважин, проводимое на устье скважины или на промысловом коллекторе. Полученные здесь данные по опробованию скважин используются для:
• управления разработкой месторождения;
• диагностики процесса добычи;
• распределения извлекаемого из скважин продукта.
Для указанных выше целей погрешность измерений, как правило, не должна превышать 10%. Традиционные способы измерения дебитов спроектированы таким образом, чтобы не выходить за указанный уровень [5].
Хотя измерение добычи все еще осуществляется испытанным и проверенным способом, в настоящее время активно ведутся разработки новых и более совершенных способов измерения дебитов. Количественный скачок в данной технологии произошел после изобретения способа измерения многофазных потоков, представляющего собой способ измерения количеств газа, нефти и воды, находящихся в смешанном состоянии внутри напорного трубопровода.

Весь текст будет доступен после покупки

1. ГОСТ Р 8.647-2008 ГСИ. Метрологическое обеспечение определения количества нефти и нефтяного газа, добытых на участке недр.
2. ГОСТ 8.586.(1-5)-2005 ГСИ. Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств.
3. МИ 311.00.00.000-02 ГСИ. Счетчики газа вихревые СВГ.М. Методика поверки.
4. Исакович Р.Я., Попадько В.Е. Контроль и автоматизация добычи нефти и газа: Учебник для техникумов. -2-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 2015.-351 с.
5. Методики измерений, применяемые при определении количества добываемой продукции по отдельным скважинам [Электронный ресурс] // ООО Научно-производственный центр «СКПнефть» - Электрон. текстовые дан. – Москва, 2020. – Режим доступа: http://www.skpneft.ru/index.php/metodiki-izmereniy/metodiki-izmerenij-primenyaemye-pri-opredelenii-kolichestva-dobyvaemoj-produktsii-po-otdelnym-skvazhinam - Дата посещения: 15.10.2020
6. А. Г. Кокуев, А. А. Мансуров, “Определение расхода компонентов многофазного потока на основе комбинации измерений”, Вестн. Астрахан. гос. техн. ун-та. Сер. управление, вычисл. техн. информ., 2015, № 4, c. 31–37. – URL: http://www.mathnet.ru/links/4e4d8ec25590b031cac60d076ddc7c7a/vagtu399.pdf
7. Кравченко В.Н., Риккен М. Измерения расхода с помощью кориолисовых расходомеров в случае двухфазного потока // Коммерческий учет энергоносителей. XXIV международная научно-практическая конференция, – СПб.: БорейАрт – 2006 – Режим доступа: https://almateks.com/doc/d0_v_sluchae_2faznogo_potoka.pdf
8. Ультразвуковые расходомеры и система учета на их основе [Электронный ресурс] / В. Близнюк, В. Костылев, В. Сорокопут и др. — Москва: Измерительная техника, 1998 - Режим доступа: https://www.cta.ru/cms/f/326769.pdf - Дата посещения: 16.10.2020
9. ЭМ-270.000.000.000.00РЭ. Расходомеры электромагнитные «ЭМИС-МАГ 270». Руководство по эксплуатации [Электронный ресурс] / ЗАО «ЭМИС» - Челябинск – 2020 – Режим доступа: https://emis-kip.ru/upload/iblock/62c/rukovodstvo-jelektromagnitnyj_rashodomer.pdf - Дата посещения: 16.10.2020
10. ГОСТ 31447-2012 ГСИ. Трубы стальные сварные для магистральных газопроводов, нефтепроводов и нефтепродуктопроводов.
11. Руководство пользователя HYSYS. Версия 2006 [Текст] / Учебник для пользователей. – AspenTech – 2006. – 233 c.

Весь текст будет доступен после покупки