Вимірювання обводненості продукції нафтових свердловин - тема наукової статті з геофізики з журналу -
Ціна:
Автори роботи:
Науковий журнал:
Рік виходу:
Текст наукової статті на тему «Вимірювання обводненості продукції нафтових свердловин»
УДК 622.276.5.057: 681.121
Вимірювання обводненості продукції нафтових свердловин
В.Г. Бєлов, В.А. Іванов, В.Я. Соловйов (ЗАТ «Сибірська Сервісна Компанія»)
Основними параметрами, що характеризують продукцію свердловин, що добувають, є дебіти рідини, нафти, нафтового газу та її обводненість. Залежно від стадії розробки нафтового родовища значимість обводненості продукції зростає, оскільки цей параметр дозволяє контролювати просування водо-нафтового контакту, розраховувати залишкові запаси нафти, проводити математичне моделювання процесу розробки родовища [1, 2].
Мета даної статті – показати на основі проведених досліджень метрологічні характеристики пристрою для вимірювання обводненості свердловин, принцип дії якого базується на вимірюванні гідростатичного тиску рідини.
При розробці нафтових родовищ для вимірювання дебіту свердловин, що добувають, використовуються автоматизовані групові замірні установки (АГЗУ) типу «Супутник АМ-40» [з]. У роботі [4] розглянуто можливість автоматизованого виміру обводненості продукції за допомогою пристрою, безпосередньо пов'язаного з АГЗУ «Супутник АМ-40», який, однак, заводом-виробником не передбачається для вимірювання обводненості. У цій роботі поряд із тестуванням приставки для регулярного автоматичного контролю обводненості вимірювалася обводненість продукції звичайним ручним методом: відбором проб не більше 4 разів на місяць. Цей метод є поширеним галузевим стандартом. Однак він маєзначну похибку і не забезпечує необхідне від-
Measurement of oil wells production watering
V.G.Belov, V.A.Ivanov, V.Ya.Solovjev (Siberian Service Company ZAO)
Hardware і methodical error measurement oil wells production watering with help devices made at factory "Neftemash" and being additional devices of AGZU "Sputnik AM-40" is considered. Це показує, що в приємних щаблях 2,5 до 80м3 /денний повільність вимірювання пристрою не більше 10%, що оцінюється як дійсний метод існуючої laboratory метод, що встановлений в радіусі. .
стеження динаміки обводненості, що знижує ефективність управління процесом видобутку нафти.
Обводненість продукції нафтових свердловин вимірювалася за допомогою пристроїв, виготовлених на заводі «Нафта-темаш» (м. Тюмень), що виробляє АГЗУ «Супутник АМ-40». Принципова схема такого пристрою наведена на рис. 1. Пристрій являє собою вимірювальну циліндричну ємність 2, розділену перегородкою 3 на дві камери: 4 вимірювальну і зливну 5. Вимірювальна камера має два патрубки 6 і 8 для з'єднання з датчиком тиску 7. У верхній частині ємності 2 є патрубок 1.
Дія пристрою для вимірювання обводнення безпосередньо пов'язана з роботою АГЗУ. Дебіт видобувних свердловин за допомогою АГЗУ вимірюють шляхом короткочасного пропускання рідини, що накопичилася в сепараторі через турбінний вимірювач витрати. Чергова порція водонафтової рідини, що проходить через лічильник, надходить у камеру вимірювання 4, перетікає через перегородку 3 в зливну камеру 5 і далі прямує на вихід з пристрою. Після завершення вимірювання витрати вимірювальна магістраль АГЗУ перекривається і у вимірювальній камері 4 залишаєтьсястовп рідини, висота якого суворо фіксована і визначається висотою перегородки 3. Завершення циклу вимірювання дебіту відповідає відкриття газового клапана, і у верхню частину влашту-
Мал. 1. Принципова схема пристрою для вимірювання обводненості продукції
ства через патрубок 1 подається газ з сепаратора АГЗУ, який продуває зливну камеру 5. За допомогою диференціального манометра Сапфір ДД вимірюється гідростатичний тиск стовпа рідини, що знаходиться у вимірювальній камері 4.
Автоматизація процесу вимірювання обводненості продукції пов'язана з роботою АГЗУ, яка відкриває та перекриває магістраль з турбінним лічильником об'ємної витрати рідини. АГЗУ автоматично по черзі підключає до сепаратора тестовані свердловини. Після протікання через пристрій чергової порції для вимірювання обводненості сигнал від датчика тиску надходить у
контролер, керуючий роботою АГЗУ. Контролер перераховує тиск у щільність, а щільність – в обводненість. Отриманий результат автоматично надсилається до бази даних.
Вимірювання проводилися протягом 2 місяців у діапазоні зміни дебіту продукції Q = 2,5 - 88,4 м3/добу, обводненості В = 7,3 - 98,5%. У таблиці представлені дані з восьми свердловин, що тестуються.
Номер Bcpi 0, а, % ®пор.хл»
147 4419 68,8 4,90 10,4 4,74 45,8
147 5321 84,2 4,40 69,2 6,50 79,2
147 8178 7,3 3,59 60,5 4,27 10,2
147 8605 16,8 2,21 2,5 2,73 19,3
148 4457 55,7 1,63 33,8 1,93 49,6
148 4501 18,3 3,05 16,2 3,63 21,9
148 8627 82,2 4,91 88,4 6,55 67,1
148 8649 98,5 2,10 7,3 2,64 95,5
Примітка. ВРР - середнє арифметичне значення обводненості продукції, виміряної за допомогою описаного пристрою; ДВср - середняарифметична помилка вимірів; про - середня квадратична помилка вимірів; Вср хл - середнє арифметичне значення обводнення продукції, отримане методом відбору проб з подальшим аналізом їх у хімічній лабораторії.
При вимірі будь-яких фізичних параметрів розрізняють два види похибок вимірів: апаратурну та методичну. При визначенні обводненості використовується опосередкований метод виміру. За допомогою диференціального манометра «Сапфір ДД» вимірюється гідростатичний тиск рідини р = pgh (р – щільність рідини, g – прискорення вільного падіння, h – висота стовпа рідини). З цього виразу одержують щільність рідини. Тоді відносна похибка вимірювання щільності рідини гр визначається похибкою вимірювання гідростатичного тиску £р і похибкою вимірювання висоти стовпа рідини
сті eh (єр = £р + eh). Похибка виміру диференціального манометра «Сапфір ДД» становить 0,25 %, висоти стовпа рідини вбирається у 1 %, тобто. ер = 1,25%.
Щільність рідини р перераховується в обводненість продукції за формулою
В = (Р - Рн)/(Рв-Рн) ■ 100 % (1) де рн, рв - густина відповідно нафти та води.
Щільності рН та РВ визначають у хімічних лабораторіях з дуже високою точністю, для конкретного пласта родовища ці показники практично не змінюються. Таким чином, апаратурна похибка виміру обводненості продукції становить е = 1,25%.
Як вихідна інформація використовувалися значення обводненості продукції, виміряні за допомогою пристрою, схема якого наведена на рис. 1. Вимірювання виконувались без зупинки технологічного процесу, тому відповідно до режиму роботи АГЗУ обводненість продукції вимірювалася один раз на добу [4]. Оскільки АГЗУ вимірює дебітоднієї свердловини при пропусканні через лічильник кількох порцій продукції, обводненість продукції однієї свердловини вимірювалася стільки ж раз. Одному значенню обводненості відповідає середнє арифметичне значення трьох останніх вимірів. Передбачалося, що за 2 місяці проведення експерименту обводненість продукції не змінювалася. Як приклад на рис. 2 представлена динаміка обводненості продукції двох свердловин, вибраних не довільно, а з урахуванням відмінності експлуатаційних параметрів. За наведеними даними визначалося середнє арифметичне значення обводненості продукції Вср = 1Б/п (де В< - обводненість продукції в г'-му вимірі, n - число вимірювань). Для кожного виміру обчислювалася абсолютна похибка виміру АВ. = У - У, і з цим значенням будувалася гістограма.
На рис. 3, а наведена гістограма для видобувної вкв. 4501.
де Дп – абсолютна помилка г-го виміру.
Для оцінки випадкової помилки вимірювання часто використовують стандарт вимірювань [5], який визначається за формулою
Статистична межа Sn при п^
прагне постійного значення про=1^п, який називається середньою квадратичною помилкою виміру. Квадрат цієї величини о2 називається дисперсією вимірів. Середній квадратичній помилці відповідає довірча ймовірність а = 0,68. За знайденим значенням збудувалася теоретична крива, що відповідає нормальному закону розподілу помилок виміру (див. рис. 3, а).
Зі зіставлення результатів вимірів і теоритичних розрахунків видно зна-
Мал. 2. Експерементальні результати вимірювання обводненості свердловин:
1 1 - обводненість, виміряна ^відповідним за допомогою За значеннями ДВ,. обчислювалася описаного пристрою та методом відбору проб (значення взяті
з базиданих хімічної лабораторії)
середня арифметична погріш-
Мал. 3. Гістограма (/) і теоретичні значення (II) для видобувної вкв. 4501 (а) та вкв. 8627 (б)
Мал. 4. Залежність квадратичної похибки від дебіту продукції Q (точки відповідають значенням а кожної свердловини)
Читальна відмінність цих результатів. Одна з причин цього полягає в тому, що припущення про незмінність обводненості продукції під час експерименту неправильно. Зазначене підтверджується результатами вимірів. З рис. 2 видно, що для вкв. 4501 на початковому етапі вимірювань обводненість продукції становила близько 10%. Протягом трьох тижнів вона плавно зростала, досягла 20% і мало змінювалася до завершення експерименту.
Обробка результатів вимірювань для вкв. 8627 проводилася аналогічно вкв
Для подальшого читання статті необхідно придбати повний текст. Статті надсилаються у форматіPDFна вказану при оплаті пошту. Термін доставки становитьменше 10 хвилин. Вартість однієї статті -150 рублів.
Подібні наукові роботи на тему «Геофізика»
DEZHI ZHENG, JIYING SHI, QIONG NAN, SHANGCHUN FAN - 2012 р.
CASIMIRO R., HENRY M., KROSHKIN A., LISHCHUK A., TOMBS M. — 2014