Выпуск:
2021. Том 7. № 1 (25)Об авторах:
Вершинин Владимир Евгеньевич, доцент кафедры моделирования физических процессов и систем, Тюменский государственный университет; eLibrary AuthorID, Scopus AuthorID, v.e.vershinin@utmn.ruАннотация:
В последние годы в нефтедобывающей отрасли прослеживается тенденция массового использования стационарных многофазных замерных установок для определения расходов нефти, воды и попутного газа в извлекаемой продукции скважин. Широкое распространение получили автоматизированные групповые замерные установки, позволяющие охватить замером целые группы скважин в режиме поочередного измерения. Необходимость оснащения скважин индивидуальными или групповыми средствами измерений диктуется в первую очередь экономическими задачами повышения коэффициентов нефтеотдачи и оптимизации процессов добычи. В этих условиях весьма актуальной становится задача проведения периодической поверки стационарных измерительных установок на местах с помощью передвижных эталонов-измерительных установок более высокого класса точности. Мобильность эталона и необходимость работы в полевых условиях с флюидами самого различного состава существенно усложняет задачу создания подобного устройства. Практичность и экономичность создаваемых установок в первую очередь зависит от выбора способа измерения, определяющего конструкцию установки.
В данной статье проведен анализ существующих видов измерительных установок для определения расхода нефти, газа и воды на добывающих нефтяных скважинах. Показаны основные достоинства и недостатки каждого из них. Сделан вывод о необходимости применения комплексных решений, основанных на различных физических принципах для повышения точности измерений. Авторами предложена комбинированная схема промыслового мобильного эталона 2-го разряда, в основе которой лежит динамический метод измерения расходов фаз. В установке осуществляется многоступенчатая частичная сепарация входного многофазного потока на жидкую и газовую фазы. Определение долей воды и нефти в жидком потоке производится с использованием анализатора состава смеси гидростатического типа. Указаны пути повышения точности измерительной установки.
Ключевые слова:
Список литературы:
Варавва А. И. Численное моделирование процесса дегазации газожидкостной смеси в гидроциклоне / А. И. Варавва, В. Е. Вершинин, Д. В. Трапезников // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. 2019. Том 5. № 3 (20). С. 213-229.
Козлов В. К. Измерения количества сырой нефти с высоким содержанием воды / В. К. Козлов, М. С. Немиров, П. И. Лукманов // Известия вузов. Проблемы энергетики. 2006. № 9-10. С. 94-99.
Кокуев А. Г. Определение расходов компонентов многофазного потока на основе комбинаций измерений / А. Г. Кокуев, А. А. Мансуров // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Управление, вычислительная техника и информатика. 2015. № 4. С. 31-36.
Немиров М. С. Влияние погрешности влагомеров на погрешность измерений массы нефти / М. С. Немиров, Т. Г. Силкина, P. P. Газизов, P. P. Ибрагимов // Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности. 2010. № 4. С. 15-19.
Описание типа к свидетельству об утверждении типа средства измерений RU.E.29.006A № 47579 «Лаборатория метрологическая передвижная измерений сырой нефти и нефтяного газа «ЛМСН», регистрационный № 50727-12. ФГУП ВНИИР, Федеральный фонд по обеспечению единства измерений (Госреестр средств измерений). 1-6 (2012).
Описание типа к свидетельству об утверждении типа средства измерений RU.E.29.006A № 47152 «Рабочий эталон 2-го разряда единицы величин массового расхода сырой нефти (мобильный)», регистрационный № 50353-12.
Описание типа к свидетельству об утверждении типа средства измерений RU.E.29.006A № 37558 «Установка измерительная мобильная УЗМ.Т», регистрационный № 27867-09. ФГУП ВНИИР, Федеральный фонд по обеспечению единства измерений (Госреестр средств измерений). 1-5 (2009).
Описание типа к свидетельству об утверждении типа средства измерений RU.E.29.006A № 24351 «Установка массоизмерительная транспортабельная типа «АСМА-Т», регистрационный № 14055-04. ФГУ ЦСМ РБ, Федеральный фонд по обеспечению единства измерений (Госреестр средств измерений). 1-5 (2004). ФГУП ВНИИР, Федеральный фонд по обеспечению единства измерений (Госреестр средств измерений). 1-7 (2012).
Тоски Э. Эволюция измерений многофазных потоков и их влияние на управление эксплуатацией / Э. Тоски, Э. Окугбайе, Б. Тювени, Б. В. Ханссен, Д. Смит // Нефтегазовое обозрение. 2003. № 12. С. 68-77.
Ягудин И. Р. Перспективное направление разработки мобильных поверочных установок по измерению сырой нефти / И. Р. Ягудин, В. Н. Петров, А. Ф. Дресвянников // Вестник Казанского технологического университета. 2013. Том 16. № 4. С. 203-208.
API Manual of Petroleum Measurement Standards. Chapter 20 Allocation Measurement. Washington: American Petroleum Institute, 1993.
Bannwart A. C. Experimental investigation on liquid-liquid-gas flow: flow patterns and pressure-gradient / A. C. Bannwart, O. M. H. Rodriguez, F. E. Trevisan, F. F. Vieira // Journal of Petroleum Science and Engineering. 2009. Vol. 65. Pp. 1-13.
Dahl E. Handbook of Multiphase Flow Metering / E. Dahl, C. Michelsen. Revision 2. The Norwegian Society for Oil and Gas Measurement, March 2005.
Oddie G. Experimental study of two and three phase flows in large diameter inclined pipes / G. Oddie, H. Shi, L. J. Durlofsky, K. Aziz, B. Pfeffer, J. A. Holmes // International Journal of Multiphase Flow. 2003. Vol. 29. Pp. 527-558.
Jaworski A. J. On-line measurement of separation dynamics in primary gas/oil/water separators: challenges and technical solutions — a review / A. J. Jaworski, G. Meng // Journal of Petroleum Science and Engineering. 2009. Vol. 68. Pp. 47-59.
