光纤探针持气率计模拟井实验数据分析

根据光纤探针对气液界面反射率不同的特点设计了光纤探针持气率计,用于生产井持气率的测试。为了证明持气率测量的可行性,用试验仪器分别在气水两相流和油气水三相流中做了持气率试验。文章研究了光纤探针持气率检测,并对检测数据进行了比较分析,总结出仪器试验的特点,为光纤探针持气率测量提供了有力的依据。     

垂直上升管内油气水三相流数值模拟方法研究

利用计算流体动力学软件FLU-ENT对内径20mm垂直上升管内油气水三相流进行了数值模拟。按油水界面特征和气液界面特征将油气水三相流划分为4种流型,给出了相应的流型结构图,并得出4种典型流量下油气水三相流的流型图;计算了管道内径向含气率的分布。计算结果表明,在水基分散流型下,径向含气率最大值基本出现在管道中心位置附近,从而为油气水三相流流动参数的准确测量提供了理论依据。     

光纤探针阻抗传感器涡轮组合测井仪三目流解释方法

早期的油气水三相流测井解释方法需要有密度参数,但放射性密度计早已停用,而压差密度计在流量100 m3/d以下的套管内,测量密度的分辨率极低无法应用.提出了一种基于光纤探针、阻抗传感器和涡轮流量计的组合测井仪,对该仪器在油气水三相流模拟实验装置上进行实验,分别建立光纤探针、涡轮流量计及阻抗传感器在三相流下的响应规律图版,通过图版插值的方法建立油气水三相流解释方法.实验结果表明,不同气量下涡轮响应与光纤探针响应关系曲线、涡轮响应与油水两相流量关系曲线、油水两相含水率与油水两相流量关系曲线,可用于解释气相流量、油水两相流量及油水两相含水率.     

光纤探针阻抗传感器涡轮组合测井仪三相流解释方法

早期的油气水三相流测井解释方法需要有密度参数,但放射性密度计早已停用,而压差密度计在流量100 m~3/d以下的套管内,测量密度的分辨率极低无法应用。提出了一种基于光纤探针、阻抗传感器和涡轮流量计的组合测井仪,对该仪器在油气水三相流模拟实验装置上进行实验,分别建立光纤探针、涡轮流量计及阻抗传感器在三相流下的响应规律图版,通过图版插值的方法建立油气水三相流解释方法。实验结果表明,不同气量下涡轮响应与光纤探针响应关系曲线、涡轮响应与油水两相流量关系曲线、油水两相含水率与油水两相流量关系曲线,可用于解释气相流量、油水两相流量及油水两相含水率。     

多相流水平井中生产测井的一种新方法

建立在居中测量基础上的生产测井传感器在三相流水平井中，由于受一些特殊因素的影响，比如流体分离、井斜上的微小变化以及流型等。不一定能够获得精确的流动剖面。该文介绍一种新仪器,它是专门为大斜度和几乎完全水平的井设计的。该仪器提供井眼横截面的垂直直径上的持率和速度剖面。3套传感器阵列包括6个光探针、6个电探针和5个转子，可伸缩臂通过液压装置张开或合拢，还有5个依靠可伸缩的臂，在井眼截面上布置了涡轮流量计，以便更好地定位持率界面。光探头利用流体反射来获得持气率，电探头则测量流体的阻抗来获得持水率。通过一个组合的相对方位传感器和一个井径仪可准确地知道不同传感器的空间位置。对速度和流体持率剖面的直接测量增强了对井下流体相分商的分析能力并降低了三相流解释的不确定度。该文将讨论上述问题并将通过世界范围的现场实例来证实这种新仪器的成功之处。     

国内产液剖面测井技术面临的挑战与取得的新进展

针对国内陆上油田产液剖面测井技术面临的挑战和亟待解决的问题,重点开展了高含水井、低产液井、水平井及油气水三相流条件下测井技术研究,开发出了应用于高含水油井的高分辨率含水率计和油水两相流电磁流量计、应用于低产低渗油田的分离式产液剖面测井仪、用于三相流测井的光纤探针持气率计、应用于水平井的水平井测井新技术及针对特殊管柱工艺的同层注采储存式含水率计。借助大型多相流装置进行实验研究,对仪器结构进行了优化设计,并开展了现场试验,为解决多相流产液剖面测井难题奠定了方法基础。     

电容、短波法测量三相流含水率研究

考虑到原油含气的情况,分析了电容、短波法测量油水两相流原理.根据油气水三相流均相流模型和H-B公式,推导出电容、短波法测量含气原油含水率方程,分析了温度、矿化度对测量误差的影响,实验结果与理论分析结论是一致的.     

遥测三相流产出剖面组合测井仪

介绍一种过环空三相流多参数组合测井仪。通过采用单相流计量仪的涡轮流量计测量体积流量 ,其流动回路实验结果表明 ,涡轮仪表常数 k与流动密度ρn之间存在线性关系。传感器的测量原理是利用1 0 9Cd放射源发射的γ和 X射线分别确定三相平均密度和持水率 ,针对不同的配比流动密度和含气率分别作出持水率与实配含水率及流量的关系图版。井温和井下压力的测量分别采用铂电阻传感器和应变传感器测量。根据测得的涡轮转数、密度、持水率、井温和压力等参数计算三相总流量、流动密度、含水率、含油率、含气率等 ,进而得到油、气、水三相的分相流量 ,最后得到三相产出剖面成果。经大庆油田现场 10井次试验获得的三相产出剖面测井资料证明 ,其仪器的测量重复性好 ,测量值与井口计量符合较好 ,与生产层情况的对比分析也证实了仪器测量的准确性和可靠性     

大管径水平管油气水三相流流型试验研究

目前室内小管径水平管道油气水三相流流型存在分类过细、不实用等问题,且流体流型随井径变化发生改变,致使小管径油气水三相流流型研究结果无法适用现场大管径水平井井筒中油气水三相流流型识别的问题。研究采用实际生产测井仪器串,在大管径(内径0.124m)有机玻璃管中,进行水平状态下油气水三相流流动模拟试验。基于试验数据分析,提出大管径水平管油气水三相流8种流型并制作相应流型图。使用电容阵列仪测井响应信息,对7种流型进行数值模拟,与观测流型对比发现,模拟效果良好。     

遥测三相流产出剖面组合测井仪

介绍一种过环空三相流多参数组合测井仪。通过采用单相流计量仪的涡轮流量计测量体积流量,其流动回路实验结果表明,涡轮仪表常数k与流动密度ρn之间存在线性关系。传感器的测量原理是利用^109Cd放射源发射的γ和X射线分别确定三相平均密度和持水率,针对不同的配比流动密度和含气率分别作出持水率与实配含水率及流量的关系图版。井温和井下压力的测量分别采用铂电阻传感器和应变传感器测量。根据测得的涡轮转数、密度、持水率、井温和压力等参数计算三相总流量、流动密度、含水率、含油率、含气率等,进而得到油、气、水三相的分相流量,最后得到三相产出剖面成果。经大庆油田现场10井次试验获得的三相产出剖面测井资料证明,其仪器的测量重复性好,测量值与井口计量符合较好,与生产层情况的对比分析也证实了仪器测量的准确性和可靠性。     

高温高压油气水混合液粘度测量装置

原油及混合物的粘度对原油开发方案编制、数值模拟、原油集输和了解原油在地下的渗流机理等均是非常重要的。根据落球法测量粘度的基本原理及方法，设计制作了一套高温高压油气水混合液粘度测量仪，可以测量原油及油气水混合物的粘度与温度、压力、含水率、含气率的关系，以及不同含气率、温度下原油的泡点压力值等。通过在实际工作中的广泛应用验证，该装置具有测量精度高、重复性好、应用范围广等优点。     

低渗透油藏水平井油气水三相流测试技术

低渗透油藏水平井中,常规测试技术存在单井投入成本大、测试价格昂贵、不能实现连续测试且电缆磨损严重等问题。鉴于此,开发了低渗透油藏水平井油气水三相流测试技术,研制了适用于低渗透油藏水平井的产液剖面测试组合仪。该仪器实现了流量、含水率、温度和磁性定位等多参数的同时测量和传输,测量采用集流点测与连续测量相结合的方式;结构采用模块化集成,仪器进行了不同规格模拟水平井的特性试验研究,并结合连续管过电缆起下技术进行了多次现场测试应用。测试结果表明:该技术能够测量水平井段及大斜度井段的产液量,确定单层产出情况,完全适合低渗透油藏水平井油、气、水三相流的产液剖面测量。油气水三相流测试技术为水平井产能评价及开发中后期的堵水等措施提供了数据支撑。     

水平管油气水三相流压降特性实验研究

为了深入了解水平管内油气水三相流的流动特性并准确预测流动过程中的压降变化,以白油、自来水和空气为实验介质,在多相流实验平台上进行了油气水三相流流动实验研究。对实验过程中出现的流型进行整理,将水平管内油气水三相流的流型划分为分层流、泡状流、间歇流(段塞流和弹状流)和环状流。基于Chishlom的压降关联式,重新定义了关联参数C,并提出了适用于水平管油气水三相流的压降预测关联式。通过与实验测量压降比较可知,改进的压降预测关联式能较好地预测水平管内的油气水三相流压降,可以作为水平管油气水三相流摩擦压降计算的通用关系式。     

基于互补式电导探针阵列传感器设计与静态实验

互补式电导探针阵列传感器设计是在以前所研究仪器基础上进行创新,采用轴向及周向互补的方式将电导探针传感器均匀分布,是一种主要应用于测量水平井油水两相含水率的电导成像方法,通过测量等效阻抗的变化来判断探针所处的位置,从而实现在水平状态下对油水界面位置的判别,同时给出持水率,并接通过探针所测量阻抗变化的规律判断油水界面附近的流型和流态。通过验证内外环之间互相补充,使得测量的精确率达到了理想的效果。     

能量解调算法在油气水三相流流速测量中的应用

将单通道盲信号分离技术应用于油气水三相流流速测量领域,提出了基于能量解调算法的油气水三相流气液相分离方法。将电导传感器采集的油气水三相流流动噪声信号进行分离,得到气相信号和液相信号,再结合相关测量技术分别对气相信号和液相信号进行时延估计,进而可以得到气相流速和液相流速。通过对不同工况的油气水三相流信号进行流速测量实验可知,采用该方法进行气液相流速测量的误差均小于10%,为准确测量油气水三相流气液相流速提供了一种可行的方法。     

阵列探针产出剖面测井仪性能评价

针对大庆油田高含水开发期的动态监测问题,研制了新的阵列探针产出剖面测井仪。通过室内模拟井标定和235口井的现场试验评价了仪器的性能。仪器具有很好的重复性和一致性,可靠性强,测井成功率高,测量误差小,含水率平均误差小于5.0%。仪器能够在含水率高于50.0%的油水两相流的生产井中应用,尤其在流量大于10.0 m~3/d且含水率高于95.0%的生产井中应用效果更好,含水率测量更准确。但该仪器仍然受井筒产气或脱气的影响,建议增加光纤探针短节,确定流体的产气率,提高三相流体的解释精度,扩大仪器的适应范围。     

三相流产出剖面测井在大庆油田适用性研究

尽管大庆油田产出液体的综合含水率已经超过90%,随机统计60口油井中井下流量与井口液量测量结果的差异,显示油水两相流产出剖面测井仪器不适应的井约占20%.41口井三相流测井资料327个测量层段解释结果显示,含气率与液相含油率之间没有明显的关系,因此是否应用三相流仪器测井的判据应该是产气量而不是液相含油率.实例表明,在三相流井中用两相流仪器测得资料判断出的主产液层和主产水层并不可靠.三相流产出剖面测井在特高含水期的大庆油田仍有适用性.     

伽马阵列气液两相流截面含气率测量成像研究

利用CFD数值模拟方法,模拟了基于单颗放射源的伽马阵列测量气液两相流截面含气率成像过程,分别考虑了竖直和水平两种摆放方式,并对比了不同角度下信号发射及接收的效果,确定了结构最优化布置方式;根据测量原理推导了伽马阵列截面含气率测量成像算法模型,计算简便并具有较高分辨率。为研制基于伽马阵列成像技术的水下流量计及工程应用奠定了基础。     

气相介入对伞集流涡轮流量计及阻抗含水率计响应影响

针对油气水三相流条件下产液剖面测井问题,在大庆油田多相流模拟实验装置上进行三相流条件下阻抗式含水率计的响应规律实验,考察气相介入对伞集流涡轮流量计及阻抗式含水率计流量和含水率测量的影响,得到油气水三相流情况下涡流流量计及阻抗含水率传感器的响应特性。实验结果表明,气相介入对伞集流涡轮流量计及阻抗含水率计测量液相流量和含水率有较大影响,使流量测量值偏高,含水率测量值偏低;液相流量越低,二者测量值误差越大。给出了2口井现场测井实例,为现场测井工程师在生产测井中产气井的测试提供借鉴。为进一步提高油气水三相流条件下的产出剖面测井质量提出了建议。     

水平井持水率成像测井仪CAT的应用

针对水平井、斜井中多相流流态的测量,Sondex公司推出了多相持率测井仪CAT(电容阵列多相持率测井仪Capacitance Array Tool).该仪器采用12个微传感器分布在套管内壁,实时连续测量井筒中的流体流动状态.仪器采用微电容传感器探测各个传感器周围流体的电导率,对于油、气、水,电容传感器测量时产生三种不同频率分别表示三相持率,并且可以直观的成像形式来模拟显示井筒中的流动形态.