Диафрагменный измеритель критического течения ДИКТ-100
Диафрагменный измеритель критического течения ДИКТ-100 — устьевое измерительное устройство увеличенного условного прохода, предназначенное для замера расхода (дебита) газа при критическом истечении газа через диафрагму (шайбу) с выпуском газа в атмосферу. От базового ДИКТ-50 отличается увеличенным условным проходом 100 мм (внутренний диаметр 101,8 мм) и, соответственно, повышенной пропускной способностью, что делает его основным инструментом для исследования высокодебитных газовых и газоконденсатных скважин, расход которых превышает измерительный диапазон ДИКТ-50.
Измерение дебита газа основано на законе истечения газа через диафрагму при критических условиях. Критическое течение возникает, когда отношение давления перед диафрагмой к давлению за ней (атмосферному) превышает критическое значение и в горловине отверстия диафрагмы достигается скорость звука. В этом режиме расход газа не зависит от давления на выходе и определяется только параметрами газа перед диафрагмой: давлением и температурой потока до диафрагмы, удельным весом (плотностью) газа и диаметром калиброванного отверстия установленной шайбы. Метод прост, надёжен и не требует сложной измерительной аппаратуры.
ДИКТ-100 представляет собой цилиндрический корпус из жаропрочной нержавеющей стали с внутренним диаметром 101,8 мм. Верхняя секция имеет присоединительную резьбу под НКТ (гладкую ГОСТ 633-80) или фланец под приварку, нижняя — метрическую резьбу с выточкой под диафрагму, фиксируемую прижимной гайкой с ручками. В корпусе предусмотрены отводы под термометр и манометр для замера параметров потока перед диафрагмой. Устанавливается на конце факельной линии диафрагмой в сторону амбара ГФУ. Поставляется с комплектом промаркированных сменных диафрагм больших диаметров из коррозионностойкой стали.
Комплектация
-
- Корпус
- Установочная шайба
- Диафрагма (набор)
- Термомуфта ТМ-114*
- Смазка
- Кейс
- Фланец (под заказ)
- Манометр (под заказ)
- Термометр биметаллический (под заказ)
- Импульсная трубка (под заказ)
Примечание: корпус изготавливается из высокопрочной нержавеющей стали, устойчивой к динамическим нагрузкам, коррозии и воздействию скважинных сред. Конструкция и рассчитана на многократное использование.
Принцип работы
-
1
ДИКТ-100 работает по принципу критического (звукового) истечения газа через калиброванную диафрагму. При прохождении газа через отверстие диафрагмы, если отношение давления перед диафрагмой к давлению за ней (атмосферному) превышает критическое значение, скорость газа в горловине отверстия достигает местной скорости звука. В этом критическом режиме массовый расход газа становится независимым от давления за диафрагмой и определяется только параметрами газа перед ней.
-
2
Дебит газа рассчитывается по формуле критического истечения на основе четырёх величин: давления газа перед диафрагмой (по манометру на отводе корпуса), температуры газа перед диафрагмой (по термометру на отводе), удельного веса (относительной плотности) газа и диаметра калиброванного отверстия установленной диафрагмы. Увеличенный проход 100 мм и диафрагмы больших диаметров обеспечивают критический режим при высоких расходах. Установка разных диафрагм при последовательных замерах даёт несколько точек зависимости «дебит — давление», по которым строится индикаторная диаграмма скважины и определяются её фильтрационные параметры и рабочий дебит методом установившихся отборов.
Устройство
Порядок работы
-
1
Монтаж: установить ДИКТ-100 на конец факельной линии диафрагмой в сторону амбара ГФУ. Присоединить корпус к линии резьбой НКТ или через приварной фланец. Установить термометр и манометр в отводы корпуса перед диафрагмой.
-
2
Установка первой диафрагмы: в прижимную гайку установить диафрагму с малым (для высокодебитной скважины — средним) диаметром калиброванного отверстия, зафиксировать гайкой с ручками.
-
3
Пуск скважины: открыть коренную задвижку, пустить скважину в работу. Дождаться установившегося (стабильного) состояния, при котором давление и температура газа перед диафрагмой и в затрубном пространстве не изменяются во времени.
-
4
Запись параметров: записать в журнал исследований давление и температуру газа перед диафрагмой при установившемся режиме. Остановить скважину, полностью закрыв коренную задвижку.
-
5
Смена диафрагм: установить диафрагму с большим диаметром отверстия, вновь пустить скважину, дождаться установившегося состояния, записать давление и температуру, остановить скважину. Повторить 4, 6 или 9 раз для набора точек индикаторной диаграммы.
-
6
Обработка: по записанным данным для каждой диафрагмы рассчитать дебит газа, построить индикаторную диаграмму, определить рабочий дебит и фильтрационные коэффициенты. Демонтировать ДИКТ, осмотреть диафрагмы и корпус.
Технические характеристики
| № | Наименование характеристики | Значение |
| 1 | Рабочее давление, МПа | 21, 35, 70* |
| 2 | Условный диаметр (Dn), мм | 100 |
| 3 | Стойкость к воздействию скважинной среды | К2 |
| 4 | Температура скважинной среды, °С, не более | +300 |
| 5 | Кислотность среды, рН | 6,95 |
| 6 | Пропускная способность, тыс. ст. м3/ч | 3 – 250 |
| 7 | Диаметры диафрагм, мм | 1 … 60 |
| 8 | Присоединительная резьба корпуса | НКТ-114 |
| 9 | Материальное исполнение | 12Х18Н10Т; 30ХМА |
| 10 | Габариты диафрагмы, мм | 110 х 7 |
| 10 | Срок службы, лет | 10 |
| 11 | Масса, кг | 19* |
Особенности эксплуатации
-
-
Отношение давления перед диафрагмой к атмосферному должно превышать критическое (для природного газа — порядка 1,8–2,0). При докритическом перепаде метод неприменим. Для высокодебитных скважин увеличенный проход ДИКТ-100 и диафрагмы больших диаметров обеспечивают критический режим при значительных расходах без чрезмерного противодавления на пласт.
-
-
Подбор диафрагмы под высокий дебит: слишком малое отверстие при большом дебите создаёт чрезмерное противодавление на пласт и не отражает реальный потенциал скважины; начинают с меньшего отверстия, последовательно увеличивая, для набора точек индикаторной кривой в рабочем диапазоне высокодебитной скважины.
-
-
Работа с высокими дебитами: увеличенный условный проход 100 мм (внутренний диаметр 101,8 мм) и диафрагмы больших диаметров обеспечивают замер расхода высокодебитных газовых скважин, превышающих измерительный диапазон ДИКТ-50.
-
-
Простота и надёжность метода: измерение при критическом истечении не зависит от противодавления и не требует сложной аппаратуры — достаточно замера давления, температуры и известного диаметра диафрагмы.
-
-
Построение индикаторной диаграммы: последовательные замеры с разными диафрагмами дают точки зависимости «дебит — давление» для построения индикаторной кривой и определения фильтрационных параметров пласта методом установившихся отборов.
-
-
Стойкость к жёстким условиям: жаропрочная нержавеющая сталь корпуса обеспечивает работу при температуре до +300 °C, давлении до 35 МПа и в агрессивной газовой среде (К2).
-
-
Снижение противодавления на пласт: увеличенный проход позволяет пропускать большие расходы без чрезмерного противодавления, что даёт более точную оценку реального потенциала высокодебитной скважины.
-
-
Быстрая смена диафрагм: прижимная гайка с ручками позволяет менять диафрагмы вручную без инструмента, ускоряя серию замеров при исследовании скважины.
-
-
Гибкость присоединения и комплектации: резьба НКТ или фланец под приварку, а также исполнение ДИКТ с коллектором адаптируют прибор под стационарные линии и требования точности.
Таблица расхода газа
| Диаметр диафрагмы, мм | Значение, тыс. м3/сут |
| 1,59 | 0,456 |
| 2,38 | 1,003 |
| 3,17 | 1,883 |
| 4,77 | 4,326 |
| 5,39 | 5,771 |
| 6,35 | 7,731 |
| 7,95 | 11,891 |
| 9,51 | 16,917 |
| 11,13 | 24,245 |
| 12,70 | 30,438 |
| 15,85 | 46,046 |
| 19,05 | 67,244 |
| 22,19 | 92,480 |
| 25,40 | 121,603 |
| 28,57 | 155,718 |
| 31,75 | 196,591 |
| 34,91 | 241,530 |
| 38,10 | 299,596 |
Склад
ДИКТ-100 в наличии и под заказ
Вопросы и ответы
Для замера расхода (дебита) газа высокодебитных скважин при критическом истечении через калиброванную диафрагму с выпуском газа в атмосферу. Применяется при газогидродинамических исследованиях (ГДИС) газовых и газоконденсатных скважин методом установившихся отборов, при освоении и испытании.
ДИКТ-100 имеет условный проход 100 мм (внутренний диаметр 101,8 мм) и повышенную пропускную способность — для высокодебитных скважин. ДИКТ-50 имеет проход 50 мм (диаметр 50,8 мм) для скважин малого и среднего дебита. Принцип работы обоих одинаков — критическое истечение через диафрагму.
На высокодебитных газовых и газоконденсатных скважинах при исследованиях с выпуском газа в атмосферу — когда сброс газа допустим и обеспечивается критический перепад давления. Устанавливается на конце факельной линии диафрагмой в сторону амбара ГФУ.
Критическое течение возникает, когда отношение давления перед диафрагмой к давлению за ней (атмосферному) превышает критическое значение и скорость газа в горловине отверстия достигает скорости звука. В этом режиме расход зависит только от параметров газа перед диафрагмой и не зависит от противодавления.
Четыре величины: давление газа перед диафрагмой (по манометру), температура газа перед диафрагмой (по термометру), удельный вес (относительная плотность) газа и диаметр калиброванного отверстия установленной диафрагмы. По ним рассчитывается дебит по формуле критического истечения.
Диафрагму подбирают под высокий дебит скважины: для больших расходов — диафрагмы увеличенного диаметра. Начинают с меньшего отверстия, последовательно увеличивая для набора точек индикаторной диаграммы. Диаметр должен обеспечивать критический режим при рабочем давлении высокодебитной скважины.
ДИКТ-100 применяют, когда дебит газовой скважины превышает измерительный диапазон ДИКТ-50 либо когда малый проход ДИКТ-50 создаёт чрезмерное противодавление на пласт. Увеличенный проход 100 мм пропускает большие расходы, обеспечивая критический режим и корректную оценку потенциала скважины.
Стойкость к среде — по ГОСТ 13846-89, присоединительная резьба — ГОСТ 633-80. Методика газогидродинамических исследований и работы с выпуском газа регламентируются РД на ГДИС газовых скважин, ФНП Ростехнадзора по нефтегазовой промышленности и эксплуатационной документацией производителя.
Документы и сертификаты
Обозначение
- Рабочее давление, МПа (21, 35, 70)
- Условный диаметр, мм (100, 80, 50)
- Диафрагменный измеритель критического течения
