установка для исследования газовых и газоконденсатных скважин

Формула изобретения

Установка для исследования газовых и газоконденсатных скважин, включающая установленные в корпусе блоки предварительной и основной очистки газа с завихрителями, измеритель расхода газа с диафрагмой, узлы измерения давления и температуры, сборники жидкости и механических примесей блоков предварительной и основной очистки газа, блок предварительной очистки имеет защитный кожух, а блок основной очистки газа - цилиндрический фильтрующий элемент на перфорированном каркасе, сборники жидкости и механических примесей соединены с полостями блоков предварительной и основной очистки газа, корпус и элементы установки выполнены разъемными, отличающаяся тем, что сборники жидкости и механических примесей снабжены оптическими указателями уровня жидкости и сетчатыми фильтрами механических примесей, завихритель блока предварительной очистки газа выполнен в виде спиралеленточного разделителя потока, а каркас фильтрующего элемента вне зоны перфорации и установки фильтрующего элемента снабжен предохранительным перепускным клапаном.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может быть использовано в системах сбора продукции и исследования газовых и газоконденсатных скважин.

Известна установка для исследования газовых и газоконденсатных скважин, включающая установленные в корпусе блоки предварительной и основной очистки газа с центробежными завихрителями, измеритель расхода газа с диафрагмой, узлы измерения давления и температуры, сборники жидкостей и механических примесей блоков предварительной и основной очистки газа, при этом блок основной очистки газа имеет цилиндрический фильтрующий элемент на перфорированном каркасе, сборники жидкостей и механических примесей соединены с полостями блоков предварительной и основной очистки газа, корпус и элементы установки выполнены разъемными /1/.

Недостатком этой установки является то, что из-за отсутствия защитного кожуха в блоке предварительной очистки продукции скважины происходит абразивный износ корпуса установки. Кроме того, при значительных объемах жидкости и взвешенных частиц в продукции скважины затруднен замер их количества и извлечение взвешенных частиц из сборников.

Наиболее близкой к описываемому устройству является установка для исследования газовых и газоконденсатных скважин, включающая установленные в корпусе блоки предварительной и основной очистки газа с завихрителями, измеритель расхода газа с диафрагмой, узлы измерения давления и температуры, сборники жидкости и механических примесей блоков предварительной и основной очистки газа, блок предварительной очистки имеет защитный кожух, а блок основной очистки газа - цилиндрический фильтрующий элемент на перфорированном каркасе, сборники жидкости и механических примесей соединены с полостями блоков предварительной и основной очистки газа, корпус и элементы установки выполнены разъемными /2/.

К недостаткам этой установки также относится недостаточность функциональных возможностей применяемых сборников жидкости и механических примесей блоков предварительной и основной очистки газа. Кроме того, из-за повышенных перепадов давления между внутренней и внешней полостью фильтрующего элемента на перфорированном каркасе возможно разрушение фильтрующего элемента.

Задачей данного изобретения является повышение надежности работы установки и ее технологических возможностей.

Поставленная задача достигается тем, что в установке для исследования газовых и газоконденсатных скважин, включающей установленные в корпусе блоки предварительной и основной очистки газа с завихрителями, измеритель расхода газа с диафрагмой, узлы измерения давления и температуры, сборники жидкости и механических примесей блоков предварительной и основной очистки газа, блок предварительной очистки имеет защитный кожух, а блок основной очистки газа - цилиндрический фильтрующий элемент на перфорированном каркасе, сборники жидкости и механических примесей соединены с полостями блоков предварительной и основной очистки газа, корпус и элементы установки выполнены разъемными, согласно изобретению сборники жидкости и механических примесей снабжены оптическими указателями уровня жидкости и сетчатыми фильтрами механических примесей, завихритель блока предварительной очистки газа выполнен в виде спиралеленточного разделителя потока, а каркас фильтрующего элемента вне зоны перфорации и установки фильтрующего элемента снабжен предохранительным перепускным клапаном.

На чертеже представлена схема установки для исследования газовых и газоконденсатных скважин, на которой обозначено: 1, 4, 16, 18, 33 - быстросъемное полухомутовое соединение; 2 - уплотнение, 3, 17 - съемная катушка, 8, 13, 28-30 - отбор давления; 5 - фланец промежуточный; 6 - спиралеленточный разделитель потока; 7 - кожух щелевой защитный; 9 - перегородка; 10 - лопастной завихритель; 11 - фильтрующий элемент; 12 - перфорированный каркас фильтрующего элемента; 14 - корпус; 15 - предохранительный перепускной клапан; 19 - компенсационная муфта; 20, 31 - термокарман; 21 - быстросъемные соединения; 22, 23 - сборники жидкости и механических примесей; 24 - оптический указатель уровня жидкости; 25 - сетчатый фильтр механических примесей; 26 - клапанный пробоотборник жидкости; 27 - сливной штуцер; 32 - устройство фланцевое сужающее.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Установка для исследования газовых и газоконденсатных скважин монтируется с помощью быстросъемных полухомутовых соединений 1, 33 в системах сбора продукции эксплуатационных скважин или на выкидных линиях непосредственно на устьях исследуемых скважин. Продукция исследуемой скважины первоначально поступает на спиралеленточный разделитель потока 6 блока предварительной очистки газа. На спиралеленточном разделителе потока 6 происходит закручивание потока, за счет чего жидкость и механические примеси отбрасываются на периферийную часть к кожуху защитному щелевому 7, далее поступают в нижнюю часть блока предварительной очистки, откуда - в сборник жидкости и механических примесей 22 данного блока. Очищенный газ из блока предварительной очистки поступает на лопастной завихритель 10 блока основной очистки, за счет центробежных сил остатки капельной жидкости и механических примесей отбрасываются на стенки корпуса 14, а далее, как и в блоке предварительной очистки газа, поступают в сборник жидкости и механических примесей 23. Окончательная очистка газа происходит на фильтрующем элементе 11 (например, фторопластовом), после которого газ через отверстия каркаса фильтрующего элемента 12 поступает на устройство фланцевое сужающее 32 для замера его расхода. Расход газа рассчитывается по данным замера давлении и температуры газа до и после диафрагмы устройства 32 и диаметру самой диафрагмы.

Поступающая в сборники жидкости и механических примесей смесь сначала попадает на сетчатый фильтр механических примесей 25, на котором остаются механические примеси продукции скважины (частицы горных пород коллектора, глинистый материал фильтрата бурового раствора и др.), а отфильтрованная жидкость скапливается непосредственно в сборниках 22. 23. Процесс накопления жидкости в сборниках контролируется через оптические указатели уровня жидкости 24. Сборники снабжены сливными штуцерами 27 и клапанными пробоотборниками жидкости 26. Они монтируются к корпусу установки при помощи быстросъемных соединений 21, что облегчает их монтаж и демонтаж. Сетчатые фильтры 25 извлекаются из сборников при их отсоединении от корпуса установки после окончания исследования скважины на заданном режиме, а их содержимое отбирается для последующего количественного и качественного анализа.

Режим исследования скважины изменяется сменой диафрагмы устройства фланцевого сужающего 32.

Для предотвращения разрушения фильтрующего элемента 11 при больших перепадах давления между внешней и внутренней полостями блока основной очистки газа каркас фильтрующего элемента (вне зоны перфорации и установки фильтрующего элемента) снабжается защитным перепускным клапаном 15.

Для облегчения и ускорения монтажа и демонтажа установки, замены отдельных ее узлов установка состоит из соосных и последовательно соединенных с помощью быстросъемных полухомутовых соединений (4, 16, 18) составных частей: блоки предварительной и основной очистки газа в корпусе 14, компенсационная муфта 19 с устройством фланцевым сужающим 32. Компенсационная муфта 19 предназначена для изменения осевых размеров установки в сборе при монтаже и демонтаже установки. Установка снабжена узлами отбора давления газа во всех частях (8, 13, 28, 30), которые могут служить при необходимости местами отбора проб газа.

Использование описываемой установки позволяет проводить регламентируемые газодинамические исследования газовых и газоконденсатных скважин с эффективным разделением продукции скважин на фазы для последующего анализа их добывных возможностей и назначения рабочих режимов.

Литература

1. Руководство по исследованию скважин/ Гриценко А.И., Алиев З.С., Ермилов О.М. и др. - М.: Недра, 1995, с.499-503.

2. Патент РФ №2070289, кл. Е 21 В 47/00, приоритет 01.02.1990.