Способ измерения динамического уровня жидкости в скважине

Способ измерения динамического уровня жидкости в скважине

Реферат

Изобретение относится к способам исследования скважин и может быть использовано при измерении динамического уровня жидкости в скважине.

Известны способы измерения уровня жидкости в скважине путем измерения характеристик распространения упругой волны с помощью эхолота (А.с. СССР 362907, Е 21 В 47/04, oп. 1968 г., а.с. 571588, Е 21 В 47/04, oп. 1975 г.).

Недостатком известных способов является низкая точность фиксации динамического уровня жидкости в затрубном пространстве насосных скважин, когда имеет место вспенивание столба жидкости за счет газа.

Известен способ измерения уровня жидкости в скважине путем определения времени прохождения звукового импульса от устья скважины до уровня жидкости с предварительным разрушением образующейся в скважине пены ультразвуковыми колебаниями частотой около 10 кГц (А.с. 777210, Е 21 В 47/04, оп. 07.11.80 г.).

Недостатком известного способа является применение дорогостоящего оборудования - излучателя ультразвуковых колебаний, что увеличивает стоимость исследовательских работ в скважине. Еще одним недостатком является сложность в эксплуатации, вызванная необходимостью настройки ультразвукового генератора на определенную частоту и обеспечения плюсовой температуры для излучателя в полевых условиях в зимнее время.

Таким образом, возникла проблема создания простого и надежного в работе способа измерения динамического уровня жидкости в скважине, недорогого и обладающего высокой точностью определения.

Вышеуказанная проблема решается известным способом измерения динамического уровня жидкости в скважине путем определения времени прохождения звукового импульса от устья скважины до уровня жидкости с предварительным разрушением пены, в котором согласно изобретению пену разрушают путем распыления расчетного количества реагента для разрушения пены в затрубное пространство с возможностью максимального его контакта с пеной, затем прекращают распыление и определяют время прохождения звукового импульса от устья скважины до уровня жидкости не менее чем через 15 минут после прекращения распыления, при этом распыление проводят под давлением, превышающим давление газа в затрубном пространстве.

Целесообразно в качестве реагента для разрушения пены использовать противовспениватель для буровых растворов "Триксан".

Расчетное количество реагента для разрушения пены может составить 20-60 г/м³ нефти.

Сравнение с прототипом показало, что предлагаемый способ характеризуется новым условием осуществления известного действия: пену при измерении уровня жидкости в скважине разрушают путем распыления специальных реагентов, поэтому можно сделать вывод о соответствии предлагаемого изобретения критерию "новизна".

Поиск по отличительным признакам выявил множество технических решений, в которых используются реагенты для разрушения пен, в частности, известно использование реагента "Триксан" в буровых растворах для предупреждения вспенивания. Для этого "Триксан" добавляют в буровой раствор в определенном соотношении и перемешивают (TY-6-02-13-24-83).

В предлагаемом способе известный реагент подают путем распыления в затрубное пространство с возможностью максимального его контакта с пеной, что предопределяет новый технический результат - сокращение времени разрушения пены, позволяющее ускорить процесс измерения.

Ниже приведен пример, доказывающий указанное суждение.

Пример 1. Эмульсию из скважины, представляющую собой устойчивую пену, заливали в мерные емкости объемом 500 мл, реагент для разрушения пены - "Триксан" дозировали двумя способами: добавляли непосредственно в эмульсию с последующим перемешиванием в течение 2-3 мин и с помощью распылителя без перемешивания. Результаты по определению динамики осаждения, приведенные в таблице, показали, что при осаждении пены распылением 100%-ное осаждение при дозе реагента 60 г/м³ нефти наблюдалось уже через 5 мин, в то время, как при перемешивании за это же время пена еще не осела. При дозе реагента 40 г/м³ распылением достигалось полное осаждение через 10 мин, а перемешиванием - через 20 мин.

Таким образом, приведенный пример подтверждает достижение нового технического результата - сокращение времени осаждения пены, а следовательно, и ускорение процесса измерения в 1,5-2 раза, поэтому можно сделать вывод о соответствии предлагаемого изобретения критерию “изобретательский уровень”.

ТаблицаДинамика осаждения пены, %
Время осаждения, мин.	При перемешивании	При распылении
	Доза реагента, г/м3 нефти	Доза реагента, г/м нефти
	20	40	60	20	40	60
5	пена не осела	83	88	100
10	23	53	77	96	100	100
15	85	93	100	100	100	100
20	100	100	100	100	100	100
25	100	100	100	100	100	100

Пример 2 (пример осуществления изобретения)

На устье скважины смонтировали устройство для распыления реагента. В контейнер загрузили реагент "Триксан" и подали его через распылительную головку в затрубное пространство скважины в количестве 120 г и под давлением 0,6 МПа. Через 15 мин определили время прохождения звукового импульса от устья скважины до поверхности жидкости в затрубном пространстве. Это время составило 2,5 с. Затем определили уровень жидкости в скважине по формуле Н=α·t, где α - скорость звука в затрубном пространстве, равная 330 м/с; t - время прохождения звуковой волны, с. Уровень жидкости, таким образом, составил 825,0 м. Общее время измерения уровня жидкости составило 30 мин.

Предлагаемый способ позволяет быстро, надежно и с достаточно высокой точностью измерять уровень пенообразующей жидкости в затрубном пространстве насосных скважин. Кроме того, способ относительно дешев и не требует больших материальных затрат.

1. Способ измерения динамического уровня жидкости в скважине путем определения времени прохождения звукового импульса от устья скважины до уровня жидкости с предварительным разрушением пены, отличающийся тем, что пену разрушают путем распыления расчетного количества реагента для разрушения пены в затрубное пространство с возможностью максимального его контакта с пеной, затем прекращают распыление и определяют время прохождения звукового импульса от устья скважины до уровня жидкости не менее чем через 15 мин после прекращения распыления, при этом распыление проводят под давлением, превышающим давление газа в затрубном пространстве.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве реагента для разрушения пены используют противовспениватель для буровых растворов "Триксан".

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что реагент для разрушения пены подают в количестве 20 - 60 г на один кубический метр нефти.