ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ
НОВЫЕ ПАТЕНТЫ, ЗАЯВКИ НА ПАТЕНТ
БИБЛИОТЕКА ПАТЕНТОВ НА ИЗОБРЕТЕНИЯ

способ определения забойного давления в нефтяной скважине, оборудованной погружным электронасосом

Классы МПК:E21B47/06 измерение температуры или давления
Автор(ы):,
Патентообладатель(и):Баландин Лев Николаевич (RU),
Грибенников Олег Алексеевич (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2013-01-22
публикация патента:

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано на нефтяных месторождениях для измерения забойного давления для контроля и управления процессом добычи нефти. Техническим результатом является уменьшение времени простоя скважин при исследовании, повышение точности и надежности определения результатов забойного давления и упрощение его реализации при выводе скважины на режим после глушения. Способ заключается в измерении максимальной глубины динамического уровня заранее известной, однородной по плотности, жидкости глушения, при выводе скважины на режим после глушения по формуле

Рзаб =способ определения забойного давления в нефтяной скважине, оборудованной   погружным электронасосом, патент № 2515666 ж.гл.·g·(Нперф.д.макс ),

где способ определения забойного давления в нефтяной скважине, оборудованной   погружным электронасосом, патент № 2515666 ж.гл. - плотность жидкости глушения, кг/м 3;

g - ускорение свободного падения, м/с 2;

Нперф. - глубина верхних отверстий перфорации, м;

Нд.макс. - максимальное значение динамического уровня в скважине при выводе на режим после глушения, м. 3 ил.

Рисунки к патенту РФ 2515666

способ определения забойного давления в нефтяной скважине, оборудованной   погружным электронасосом, патент № 2515666 способ определения забойного давления в нефтяной скважине, оборудованной   погружным электронасосом, патент № 2515666 способ определения забойного давления в нефтяной скважине, оборудованной   погружным электронасосом, патент № 2515666

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано на нефтяных месторождениях для измерения забойного давления для контроля и управления процессом добычи нефти.

Известно «Устройство для измерения давления на забое скважины», которое спускают в скважину для получения информации о забойном давлении (См. Ав. св. СССР № 1314033, от 10.07.1985 г., МПК Е21В 47/06). Устройство отличается высокой точностью определения, но имеет ряд недостатков: замер давления на забое скважины возможно осуществить только в фонтанных и компрессорных скважинах. Исключается возможность его использования в скважинах, оборудованных погружными насосами.

Известен «Способ исследования наклонно-направленных скважин с погружным электронасосом», включающий подъем насосного агрегата, спуск скважинного прибора на забой и насосного агрегата на глубину оптимального режима работы скважины, включение его, проведение исследований и извлечение прибора в обратной последовательности (См. Ав. св. СССР № 1265300, от 25.04.1985 г., МПК Е21В 47/00). Недостатком данного метода является то, что необходимо ставить на скважину бригаду подземного ремонта скважины и производить две спускоподъемных операции.

Известен «Способ определения забойного давления в скважине», который заключается в измерении уровня жидкости в скважине методом волнометрирования. При этом на устье скважины возбуждают акустический зондирующий импульс и регистрируют отраженный импульс. Затем с учетом плотности жидкости и давления затрубного газа вычисляют забойное давление. Метод является более производительным, но учитывает среднюю плотность жидкости в скважине, которую трудно определить точно (Патент РФ № 2052092 от 07.09.1993 г.). Известные исследования по замеру давлений на приеме погружного насоса, а также давлений в интервале перфорации со спуском в скважину манометров показали, что применяемый на практике расчет забойного давления дает большие погрешности. Это связано с неопределенностью определения среднего удельного веса смеси жидкостей в скважине.

Задачей данного изобретения является уменьшение времени простоя скважин при исследовании, повышение точности и надежности определения результатов забойного давления и упрощение его реализации при выводе скважины на режим после глушения.

Технический результат изобретения достигается за счет измерения максимальной глубины динамического уровня, заранее известной, однородной по плотности, жидкости глушения, при выводе скважины на режим после глушения по формуле

способ определения забойного давления в нефтяной скважине, оборудованной   погружным электронасосом, патент № 2515666

где способ определения забойного давления в нефтяной скважине, оборудованной   погружным электронасосом, патент № 2515666 ж.гл. - плотность жидкости глушения, кг/м 3;

g - ускорение свободного падения, м/с 2;

Нперф. - глубина верхних отверстий перфорации, м;

Нд.макс. - максимальное значение динамического уровня в скважине при выводе на режим после глушения, м.

На фиг.1 изображена кривая вывода скважины на режим и кривая изменения плотности жидкости в межтрубном пространстве.

На фиг.2 - график определения динамического уровня первым методом.

На фиг.3 - график определения динамического уровня вторым методом.

Во время вывода скважины на режим, при спущенном практически до забоя погружном электронасосе, осуществляется фиксирование изменения уровня в межтрубном пространстве. С начала вывода динамический уровень начинает уменьшаться, достигая своего максимального значения, соответствующего установившемуся забойному давлению. Плотность жидкости в затрубном пространстве до максимальной глубины динамического уровня не изменяется и равняется плотности жидкости глушения. Давление в межтрубном пространстве равняется 0 или приближено к 0. Определить давление на забое можно по формуле (1).

Плотность жидкости глушения, глубина перфорационных отверстий и ускорение свободного падения являются известными величинами. Поэтому определение давления на забое скважины сводится к нахождению максимальной глубины динамического уровня при выводе скважины на режим после глушения. Определить точку Нд.макс. можно двумя приближенными методами.

Первый метод заключается в нахождении точки пересечения между прямыми, соединяющими две последние точки при понижении динамического уровня (первая прямая) и две первые точки при повышении динамического уровня (вторая прямая). На пересечении получаем максимальную глубину динамического уровня в межтрубном пространстве скважины при выводе скважины на режим. Данный метод может быть графическим и аналитическим. Графический метод определения представлен на фиг.2

Аналитический метод заключается в составлении двух линейных уравнений и нахождении их общей точки (точки пересечения). В первом случае получаем точки 1 (H1; t1) и 2 (Н2 ; t2), во втором - 3 (Н3; t3 ) и 4 (Н4; t4).

Уравнения прямых примут вид

способ определения забойного давления в нефтяной скважине, оборудованной   погружным электронасосом, патент № 2515666

способ определения забойного давления в нефтяной скважине, оборудованной   погружным электронасосом, патент № 2515666

где

H1, Н 2, Н3, Н4 - динамический уровень в точках 1, 2, 3, 4 соответственно, м;

t1 , t2, t3, t4 - время, соответствующее динамическим уровням H1, Н2, Н3 , H4, ч;

H1(t), H2 (t) - уравнения прямых, соединяющих точки 1-2 и 3-4 соответственно.

Сделав некоторые математические преобразования, получаем систему уравнений

способ определения забойного давления в нефтяной скважине, оборудованной   погружным электронасосом, патент № 2515666

где

H1, Н 2, Н3, Н4 - динамический уровень в точках 1, 2, 3, 4 соответственно, м;

t1 , t2, t3, t4 - время, соответствующее динамическим уровням H1, Н2, Н3 , Н4, ч;

H1(t), H2 (t) - уравнения прямых, соединяющих точки 1-2 и 3-4 соответственно.

Для нахождения общей точки необходимо приравнять уравнения и найти время. Время tд.макс равно:

способ определения забойного давления в нефтяной скважине, оборудованной   погружным электронасосом, патент № 2515666

где

H1, Н 2, Н3, Н4 - динамический уровень в точках 1, 2, 3, 4 соответственно, м;

t1 , t2, t3, t4 - время, соответствующее динамическим уровням H1, Н2, Н3 , Н4, ч;

H1(t), H2 (t) - уравнения прямых, соединяющих точки 1-2 и 3-4 соответственно.

Полученные значения t по формуле (6) подставляем в любое уравнение системы (5) и получаем Нд.макс.

Существует возможность нахождения Нд.макс. вторым методом. Во время снижения динамического уровня происходит откачка жидкости из межтрубного пространства до тех пор, пока давление на забое не достигнет постоянного значения. Отсюда получается, чтобы найти точку, соответствующую максимальной глубине динамического уровня в скважине при выводе на режим после глушения, необходимо перестроить часть кривой снижения уровня из координат H(t) в координаты Н(Qзатр). Тогда точке Нд.макс. будет соответствовать точка когда Qзатр.=0, т.е. пересечение кривой координатную ось Н.

Сделаем допущение, что перед окончанием откачки из затрубного пространства динамический уровень снижается линейно. Тогда нам необходимы всего две последних точки снижения кривой падения уровня 1 (H 1; Qзатр1) и 2 (Н2; Qзатр2 ). Графически метод определения представлен на фиг.3.

Точнее будет решение аналитическое, заключающееся в составлении уравнения прямой по точкам 1 и 2, а после нахождения значения Н при Qзатр=0.

Уравнение запишется

способ определения забойного давления в нефтяной скважине, оборудованной   погружным электронасосом, патент № 2515666

где

H1, Н 2 - динамический уровень в точках 1, 2 соответственно, м;

Qзатр1, Qзатр2 - откачка жидкости из затрубного пространства в точках 1, 2 соответственно, м3/ч;

Н - уравнение прямой, соединяющей точки 1-2.

Преобразуем в зависимость Н(Qзатр )

способ определения забойного давления в нефтяной скважине, оборудованной   погружным электронасосом, патент № 2515666

H1, Н2 - динамический уровень в точках 1, 2 соответственно, м

Q затр1, Qзатр2 - откачка жидкости из затрубного пространства в точках 1, 2 соответственно, м3/ч;

Н - уравнение прямой, соединяющей точки 1-2.

Подставляем Qзатр=0 и получаем Нд.макс

способ определения забойного давления в нефтяной скважине, оборудованной   погружным электронасосом, патент № 2515666

H1, Н2 - динамический уровень в точках 1, 2 соответственно, м;

Q затр1, Qзатр2 - откачка жидкости из затрубного пространства в точках 1, 2 соответственно, м3/ч;

Н - уравнение прямой, соединяющей точки 1-2.

После нахождение Нд.макс производится расчет забойного давления при известной плотности жидкости глушения по формуле (1).

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ определения забойного давления в нефтяной скважине, оборудованной погружным электронасосом, отличающийся тем, что используют максимальную глубину динамического уровня заранее известной, однородной по плотности, жидкости глушения, при выводе скважины на режим после глушения по формуле

Рзаб =способ определения забойного давления в нефтяной скважине, оборудованной   погружным электронасосом, патент № 2515666 ж.гл.·g·(Нперф.- Н д.макс),

где способ определения забойного давления в нефтяной скважине, оборудованной   погружным электронасосом, патент № 2515666 ж.гл. - плотность жидкости глушения, кг/м 3;

g - ускорение свободного падения, м/с2 ;

Нперф. - глубина верхних отверстий перфорации, м;

Нд.макс. - максимальное значение динамического уровня в скважине при выводе на режим после глушения, м.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2515666

patent-2515666.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс E21B47/06 измерение температуры или давления

Патенты РФ в классе E21B47/06:
устройство для пофазного замера физических параметров флюида в горизонтальной скважине -  патент 2523335 (20.07.2014)
способ определения давления насыщения нефти газом -  патент 2521091 (27.06.2014)
система и способ оптимизирования добычи в скважине -  патент 2520187 (20.06.2014)
способ мониторинга внутрискважинных параметров (варианты) и система управления процессом добычи нефти -  патент 2509888 (20.03.2014)
способ определения профиля притока и параметров околоскважинного пространства в многопластовой скважине -  патент 2505672 (27.01.2014)
способ исследования технического состояния скважины -  патент 2500886 (10.12.2013)
аппаратура для исследования скважин -  патент 2500885 (10.12.2013)
способ гидрогазодинамических исследований скважин -  патент 2490449 (20.08.2013)
способ вызова притока пластового флюида из скважины -  патент 2485305 (20.06.2013)
способ и система для интерпретации испытаний свабированием с использованием нелинейной регрессии -  патент 2474682 (10.02.2013)




Наверх