Способ измерения уровня раздела двух сред с различной плотностью в подземных емкостях с газопроводами низкого и высокого давления на поверхности

Способ измерения уровня раздела двух сред с различной плотностью в подземных емкостях с газопроводами низкого и высокого давления на поверхности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ РАЗДЕЛА ДВУХ СРЕД С РАЗЛИЧНОЙ ПЛОТНОСТЬЮ В ПОДЗЕМНЫХ ЕМКОСТЯХ С ГАЗОПРОВОДАМИ НИЗКОГО И ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ НА ПОВЕРХНОСТИ , включающий спуск колонны рабочих труб, принудительное перемещение конд1енсата , измерение перепада давлений, соответствующего указанному перемещению, и удельного перепада давления и расчет уровня раздела сред по формулам, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности измерения и уменьшения трудоемкости за счет ликвидации репер-врубов, колонну рабочих труб у ее бащмака выполняют диаметром, большим основного диаметра колонны, в процессе измерения перепада давления отключают емкость от газопроводов и конденсатопроводов , понижают давление газа в емкости путем подачи последнего в газопровод низкого давления до давления, обеспечивающего вытеснение конденсата из колонны рабочих труб энергий сжатого газа из газопровода высокого давления, производят принудительное перемещение конденсата из колонны рабочих труб энергией сжатого газа газопровода высокого давления, а положение уровня раздела двух сред определяют по формуле г-дРих Ьг H«ff-uP. Vij - уровень конденсата в подземгде л ной емкости относительно бащмака рабочей колонны; с перепад давлений, необходимый для полного вытеснения г конденсата из колонны рабочих труб; Д PJ - перепад давления, соответствующий переходу уровня конденсата в колонне труб в зоне из09 СО Ю мененного давления; L - длина участка рабочей колонны с измеиенныл диаметром. Ю

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕС 1УБЛИН

„„Я0„„1113322 А з15р В 65 G 5/00; Е 21 В 47/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

M ABTOPCMOMV СВИДЕТЕПЬСТБУ ликвидации репер-врубов, колонну рабочих труб у ее башмака выполняют диаметром, большим основного диаметра колонны, в процессе измерения перепада давления отключают емкость от газопроводов и конденсатопроводов, понижают давление газа в емкости путем подачи последнего в газопровод низкого давления до давления, обеспечивающего вытеснение конденсата иэ колонны рабочих труб энергий сжатого газа нэ газопровода высокого давления, производят принудительное перемещение конденсата из колонны рабочих труб энергией сжатого газа газопровода высокого давления, а положение уровня раздела двух сред определяют по формуле ь;*

t.üР где

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (2! ) 3407440/22-03 (22) 10.03.82 (46) 15.09.84. Бюл. ¹ 34 (72) П. Ф. Пузырев, В. А. Гефтер, H. Н. Чумиков, Б. Н. Федоров, Ю. Т. Жадовец и 3. Л. Михлин (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт использования газа в народном хозяйстве и подземного хранения нефти, нефтепродуктов и сжиженных газов (53) 621.796.3 (088.8) (56) 1. Гофман-Захаров П. М. Проектирование и сооружение подземных резервуаровнефтехранилищ. Киев, «Буднвельник», 1975, с. 244.

2. Авторское свидетельство СССР № 553343, кл. Е 21 В 47/04, 1974. (54) (57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ

РАЗДЕЛА ДВУХ СРЕД С РАЗЛИЧНОЙ

Г1ЛОТНОСТЪЮ В ПОДЗЕМНЫХ ЕМКОСТЯХ С ГАЗОПРОВОДАМИ НИЗКОГО И

ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ НА ПОВЕРХНОСТИ, включающий спуск колонны рабочих труб, принудительное перемещение конденсата, измерение перепада давлений, соответствующего указанному перемещению, и удельного перепада давления и расчет уровня раздела сред по формулам, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения и уменьшения трудоемкости за счет — уровень конденсата в подзем-! ной емкости относительно башмака рабочей колонны; „, - перепад давлений, необходимый для полного вытеснения конденсата из колонны рабочих труб;

Ь P — перепад давления, соответствующий переходу уровня конден- сата в колонне труб в зоне измененного давления;

L — длина участка рабочей колонны с измененным диаметром.

l 113322

Изобретение относится к горной промыш ленности и может быть использовано в газовой и нефтяной промышленности при эксплуатации подземных емкостей для определения уровня хранимого в емкости газового конденсата или нефтепродукта.

Известен способ измерения уровня двух сред с различной плотностью, основанный на измерении избыточного давления, необходимого для выдавливания газового конденсата из измерительной трубки, опущенной в подземную емкость. Высоту уровня газового конденсата над башмаком измерительной трубки определяют по формуле, включающей плотность газового конденсата (1).

Недостатком данного способа является погрешность в измерениях из-за существенных колебаний плотности конденсата по высоте подземной емкости.

Наиболее близким к изобретению по своей технологической сущности и достигае- 20 мому результату является способ измерения уровня раздела двух сред с различной плотностью в подземных емкостях с газопровЬдами низкого и высокого давления на поверхности 12I.

Известный способ, позволяющий определять положения границы раздела двух сред с различной плотностью, основан на принципе измерения перепада давления. на оголовке скважины и в подземной емкости, а также удельного перепада давления. Для 30 обеспечения измерения удельного перепада давления способ: предусматривает создание скважины переменного диаметра в диапазоне глубин создания подземной емкости и перемещение грашгцы раздела двух сред в этом диапазоне. Расположение переходов одного диаметра скважины к другому фиксируется.

Способ предусматривает измерение перепада давления и удельного перепада давления при закачке нерастворителя в емкость 40 или при его отборе. На кривой изменения перепада давления во времени, регистрируемого наземными приборами, получают характерные точки перегиба, которые позволяют оценить также и величину удельного перепада давления.

Однако известный способ можно использовать только в процессе создания подземной емкости, пока участок профилированного ствола скважины не разрушился при размыве емкости. Кроме того, способ характеризуется недостаточной точностью определения уровня.

Целью изобретения является повышение точности и3мсрений и уменьшениp. трудоеM кости за счет ликвидации репер-врубов.

Поставленная цель достигается тем, что 55 согласно способу измерения уровня раздела двух сред с различной плотностью в подземных емкостч с газопроводами низкого и Bbl сокого давления на поверхности, включающему спуск колонны рабочих труб, принудитель ное перемещение конденсата, измерение перепада давлений, соответствующего укаэанному перемещению, и удельного перепада давления и расчет уровня раздела сред по формулам, колонну рабочих труб у ее башмака выполняют диаметром, большим основного диаметра колонны, в процессе измерения перепада давления отключают емкость от газопроводов н конденсатопроводов, понижают давление газа в емкости путем подачи последнего в газопровод низкого давления до давления, обеспечивающего полное вытеснение конденсата из колонны рабочих труб энергией сжатого газа из газопровода высокого давления, производят принудительное премещение конденсата из колонны рабочих труб энергией сжатого газа газопровода высокого давления, а положение уровня раздела двух сред определяют по формуле

Риы -л Р, где 1 1 — уровень конденсата в подземной ем кости от нос нтел ьно башмака рабочей колонны;

h РИЗ,г — перепад давлений, необходимый для полного вытеснения конденсата из колонны рабочих труб;

hP, — перепад давления, соответствующий переходу уровня конденсата в колонне труб в зоне измененного давления, — длина участка колонны с измененным диаметром.

На фиг. l изображена конструкция, обеспечивающая технологию измерения уровня двух сред с различной плотностью в подземной емкости по предлагаемому способу; на фиг. 2 — диаграмма роста перепада давления во времени.

Конструкция (фиг. 1) содержит подземную емкость 1, скважину 2, колонну 3 рабочих труб, участок 4 колонны рабочих труб с увеличенным диаметром, газопроводы высокого 5 и низкого 6 давления, задвижки 7— ! 3, измерительный манометр 14, дифференциал ьн ый м а нометр 15.

Способ реализуется в следующей последовательности технологических операций.

В подземную емкость I, соединенную с дневной поверхностью через скважину 2, опускают рабочую колонну труб 3, нижний участок которой 4 монтируют с увеличенным диаметром.

Оголовок скважины обвязывают с газопроводами высокого 5 и низкого 6 давления.

Для обеспечения возможности отключения газопроводов от подземной емкости монгируют задвижки 7 и 8. а также дополнительную задвижку 9 и измерительный манометр 14.

1113322 лонны рабочих труб в подземную емкость.

По мере вытеснения конденсата его уровень а колонне 3 начинает понижаться, что будет сопровождаться ростом перепада давле5 ния между подземной емкостью и колонной рабочих труб (ф и г. 2) .

При фиксированном положении задвижки 8, считая. что в сравнительно короткий период вытеснения конденсата давление в газопроводе остается практически постоянным, постоянным остается и количество газа, поступающего в газопровод в единицу времени, поэтому характер роста перепада давления на диафрагме дифференциального манометра будет передаваться прямой личией (уч. 1, фиг. 2), В момент перехода уровня газового конденсата в колонну рабочих груб измененного диаметра наклон прямой изменится, так как для перемещения уровня конденсата в колонну труб измененного диаметра на единицу высоты потребуется уже другое количество вытесняющего конденсат газа (уч. Н, фиг. 2).

На диаграмме этот момент отмечен точкой перегиба А. Затем перепад давления нарастает опять прямолинейно, но уже под другим углом наклона к осн времени. В тот момент, когда конденсат будет полностью вытеснен из рабочей колонны, газ начинает барботировать в подземную емкость и рост перепада давления полностью прекратится (т. Б, фиг. 2). Определив величины перепада давления, соответствующие точкам А и Б диаграммы, и зная длину участка измененного диаметра колонны рабочих труб, определяют положение уровня конденсата в подземной емкости относительно башмака ко35 лонны рабочих труб по формуле

Ъ, 1.6Р 6

Предложенный способ позволяет повысить точность измерения положения грани цы раздела за счет использования при расчетах экспериментально устанавливаемого

55 удельного приращения перепада давления; обеспечить безаварийную эксплуатацию подземных хранилищ в системе промысел — потребитель, позволив оператору в любой моВ процессе измерения уровня. конденсата в емкости последнюю;отключают от магистральных газопроводов и конденсатопровода, выравнивают давление в оголовках обсадной и рабочих колонн, в результате чего достигают равенства положения уровня конденсата в емкости и колонне рабочих труб. Затем конденсат из колонны рабочих труб вытесняют газом, фиксируя при этом перепад давления между оголовком скважины и колонной рабочих труб. По полученным данным в процессе измерения перепада давления определяют уровень газового конденсата в подземной емкости.

Чтобы обеспечить воэможность выравнивания давлений на оголовке скважины и в колонне рабочих труб, монтируют дополнительный трубопровод с задвижкой 10, а конденсатопровод оборудуют дополнительной задвижкой 11, позволяющей отключать его от колонны рабочих труб. Измерение перепада давления производят дифференциальным манометром 15, подключенным через задвижки 12 и 13 к колонне рабочих труб и оголовку скважины.

Для измерения уровня конденсата в подземной емкости производят ее отключение от газопроводов высокого и низкого давления, перекрывая задвижки 7 и 8. После этогб, с помощью задвижки 11 отключают коиденсатопровод от колонны рабочих труб.

Затем, руководствуясь показаниями дополнительного манометра 14, производят, если это необходимо, понижение давления на оголовке емкости. Разницы давлений между газопроводом высокого давления 5 и оголовком емкости должно быть достаточно для полного вытеснения конденсата Кз колонны рабочих труб.

Открывают задвижку 7, соединяющую подземную емкость с газопроводом низкого давления. По достижении давления в емкости, достаточного для полного вытеснения газового конденсата, задвижку 7 закрывают.

Затем открывают задвижку 10, выравнивают давление на оголовке емкости и в колонне рабочих труб, в результате газовый конденсат из колонны рабочих труб частично вытесняется в емкость и устанавливается равный уровень конденсата в емкости и колонне рабочих труб. Затем к колонне рабо-. чих труб и к емкости подключают дифференциальный манометр 15, для чего открывают задвижки 12 и 13, а также вентили дифференциального манометра.

После этого открывают задвижку 9, отключающую емкость от газопровода, и выравнивающий вентиль дифференциального манометра 15. Открывая задвижку 8, начинают закачивать газ из газопровода высокого давления и вытеснять конденсат из когде

h- — уровень конденсата в подзем1 ной емкости относительно башмака рабочей колонны;

Ь Р„ б- перепад давлений, соответствующий полному вытеснению кон денсата из колонны рабочих труб;

ЬР— перепад давления, соответству ющий переходу уровня конденсата в колонне труб в зоне измененного давления;

Ь вЂ” длина участка колонны труб с измененным диаметром.

lll3322 мент временй установить действительное заполнение емкости газовым конденсатом; обес печить снижение потерь газа и газового кон° ь » о 44

Составитель Н. Руденко

Техред И. Верес Корректор А. Знмокосов

Тираж 842 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий !! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Л. !1овхан

Заказ 6! 78/!6 ь

Ъ лЬ

»» Ф ез

C$ «» ь ф «

4. ъ«еэе» в сз4 е

Pug. Z денсата за счет исключения аварийных ситуаций прн эксплуатации подземного хранилища.