组合式电容含水率计的理论仿真及实验研究

介绍了一种新型的、可用于测量低产液水平井产液剖面含水率的组合式电容含水率计.给出了电容传感器的结构,分析了其测量原理,建立了数学模型,并用ANSYS软件对其数学模型进行了二维电场仿真.开展了室内静态实验,实验结果验证了理论分析的正确性.应用所设计的样机在多相流动态实验装置上进行了动态机理性实验,实验证明,组合式电容含水率计能够测量低产液下分层流,所设计的仪器在流量3～60 m3/d、含水率0～100%范围内有较好的分辨率,仪器的重复性好.     

流型对电容含水率计响应的影响

根据集流型流体电容含水率计的测量原理，按照模拟井实验结果，分析了流型对集流型流体电容含水率计响应的影响。在油水两相的情况下，电容含水率计环形测量空间内流型同样可以分为乳状流、泡沫流、段塞流和泡状流。乳状流时，总电容值小，含水率计响应相对于含水率和流量的变化率也小；泡沫流时，含水率计响应相对于含水率和流量的变化率较大；段塞流时，含水率计响应相对于含水率和流量的变化率很大；泡沫流时，总电容值大，而含水     

四电极电导传感器输出响应特性

对应用于油井井下油水两相流含水率测量的电导传感器输出响应特性进行了研究。通过建立传感器管道轴线位置含多个球形油泡时敏感场分布的理论模型,利用多坐标系交替迭代法求解了传感器内的电势分布,得到了电导传感器对多个不同大小球形油泡的响应特性。研究结果表明:相对于全水状态下传感器输出电压值而言,多个油泡同时流动时所引起电压差变化量等于各个油泡单独作用时所引起电压差变化量的和。     

地面条件下脱气稠油粘温关系和流变特性研究

在用HAAKE-RV20旋转粘度计对胜利油区乐安油田稠油和水混合物进行室内流变性测量以及大量现场观测的基础上,对稠油在集输过程中呈现油水乳状-悬浮液和非稳态油包水乳状液两种流型的流动特性进行了深入研究.分析了稠油和水混合物的粘温关系、流动特性以及临界稳态乳化含水率.     

一种测量低产液水平井含水率的筒状电容传感器

针对国内低产液水平井产液剖面含水率的测量问题，提出了一种新型的筒状结构电容传感器。给出了该传感器的结构，分析了其测量原理，建立了其数学模型。理论上传感器的输出与持水率有很好的对应关系。在室内进行了静态高度法原理实验，实验结果与理论分析具有较好的一致性，说明该方法是可行的，实验结果同时说明该传感器受到沾污的影响。     

水平油水分层条件下阻抗含水率计仿真实验研究

水平井中油水分层流动是主要的流型,因此研究阻抗含水率计在油水分层情况下的响应规律是必要的。对阻抗含水率计在水平油水分层的条件下进行了仿真和实验研究,从仿真和实验结果的处理和分析中得到了在水平层流的情况下对该传感器相对响应产生影响的各种可能因素,并且阻抗含水率计的响应在仿真和实验结果上具有良好的线性特性。     

一种测量低产液水平井含水率的简状电容传感器

针对国内低产液水平井产液剖面含水率的测量问题,提出了一种新型的筒状结构电容传感器.给出了该传感器的结构,分析了其测量原理,建立了其数学模型.理论上传感器的输出与持水率有很好的对应关系.在室内进行了静态高度法原理实验,实验结果与理论分析具有较好的一致性,说明该方法是可行的,实验结果同时说明该传感器受到沾污的影响.     

低速同轴阵列电容法测量含水率的新理论模型

低速、泡状油水两相介质在流过同轴阵列电容含水率传感器的环形空间时,会增加或减少带绝缘层的内电极上油相滞留层的厚度。根据这一机理和一些假设,建立了一个新的含水率检测理论模型。该模型揭示了同轴阵列电容含水率传感器输出信号频率与含水率间为复杂的对数关系,并与流体的流量、黏度、温度、电容传感器绝缘层材料、传感器结构等有关。同轴阵列电容含水率传感器的特性实验和实验条件下的理论计算表明,在含水率大于50%的情况下,含水率绝对误差很小,标准差为1.4%。这表明在内电极绝缘层上滞留的油层厚度的增减遵从指数变化规律,依此建立的含水率模型具有高含水良好的适用性。     

基于分流法高分辨率阻抗式含水率计实验研究

为提高高含水及特高含水井中含水率测量分辨率,设计了基于分流法高分辨率含水率计.该仪器是基于阻抗传感器而设计的,在阻抗传感器内加入一非导电分流管,通过分流部分水,降低了流经阻抗传感器内流体的含水率,使得阻抗传感器测量得到的混相值增加,仪器的测量响应明显降低,拉大了不同含水率时仪器响应之间的距离,实现了提高分辨率的能力.通过动态实验研究验证了基于分流法高分辨率含水率计中的分流管能够提高仪器的测量分辨率,在高含水条件下分辨率可达到2％.并通过现场试验进一步验证了仪器具有很好的稳定性和重复性,为油田高含水油井测量提供了技术支持.     

一种同种测量流量和含水率的电导式传感器

介绍了一种可同时测量油水两相流流量和含水率的电导式传感器的结构，该传感器由6个圆环形不锈钢镶嵌在绝缘的管道内壁上构成，流量是通过对传感器内上下游检测电极对所检测到的流体流动噪声进行互相关运算来获取的。含水率是通过油／水混合相的电导与其中水相的电导相比来获取的，对传感器测量流量和含水率的原理进行了介绍，对电导式传感器在多相流模拟井上的流量测量和含水率测量的动态实验结果进行分析。动态实验表明，该传感器能在油水两相流中同时测量流量和含水率。     

底水油藏高含水期油水两相水平井产能预测

为了搞清底水油藏高含水期油水两相水平井产能预测,考虑水平井进入高含水期,油水相对渗透率比与含水饱和度半对数曲线不再呈线性关系,通过最小二乘法原理,得到高含水期下新的油水相渗表征公式,给出高含水期水平井油水两相产能公式。通过实例对比,与常规的水平井产能公式计算结果相比,利用本文公式计算出结果与水平井实际产量的相对误差最小,仅为6.2%,对高含水期下水平井的产能预测具有一定的实用性。     

阵列电导探针流体成像仪在油水两相下的实验

设计加工了阵列电导探针流动成像样机并分别在垂直模拟井和水平模拟井进行动态实验.对垂直井,绘制出油泡统计个数与油水流量和含水率之间的图版,并进行了对比分析,得出了油水流量与油泡统计个数以及含水率与油泡个数之间的对应关系.对水平井,针对不用流量下不同含水的油水分层情况做了图片的对照和误差的分析.实验结果表明:实拍分层照片与软件显示分层结果是一致的.     

油水两相渗流问题的无网格法分析

应用无网格法对油藏中的油水两相渗流问题进行了研究。无网络法与以往数值方法不同,只须用节点来离散求解域,而不需要网格。阐述了油-水两相渗流数学模型的建立和无网格法的基本原理,推导了油水两相渗流问题的无网格计算格式,并编制了相应的计算程序,其计算结果比较合理。     

近水平小管径油水两相流量和含水率测量响应规律实验研究

在产出剖面测井中,井下油水两相流的流量和含水率是两个重要的测量参数。实验针对±5°内多个倾斜角度条件下,近水平Φ20mm小管柱内油水两相流动及其对测量仪器的影响进行了研究,总结了涡轮传感器测量流量及阻抗传感器测量含水率的响应变化规律,并从流动机理及测量条件出发分析测量影响因素,对水平井测量和解释具有很好的参考和指导意义。     

上翘型水平井开发边顶水稠油油藏

杜84块是辽河油田稠油区块,馆陶组油层存在边顶水,无底水,物性条件比较好。在采用水平井开发过程中,由于热采造成环空水泥石过早破坏,边顶水锥进严重,缩短了水平井的寿命。为解决这一问题研制出上翘型水平井工艺技术,并在该区块成功施工杜84-馆平11井和杜84-馆平12井2口井。介绍了杜84-馆平12井的设计与施工,总结了上翘型水平井开采边底水稠油油藏的经验,对同类型油藏的开发具有指导意义。     

气顶底水油藏水平井井间干扰研究

水平井的井问干扰问题为其在底水气项油藏中的应用造成了一定的影响.为此,利用势函数叠加原理,建立了底水气顶油藏不同产量务件下两口水平井生产的产能模型.利用该模型计算分析了井距、邻井产量、邻井避水高度等参数对油井产能及见水时间的影响.结果表明,井距为影响单井产量和见水时间的控制因素.邻井产量对水平井产能及见水时间的影响程度随井距的增加而降低.尤其值得注意的是,在相同条件下低渗透油藏井间干扰程度较大,其合理井距应大于中高渗油田.同时利用该模型对印尼OSEIL油田进行了预测,所得结果基本符合实际生产数据.     

强底水稠油油藏水平井三维水驱物理模拟实验

珠江口盆地海相砂岩稠油油藏底水活跃,夹层分布复杂,开发难度较大,现有的常规实验规范无法准确地描述此类油藏的波及规律。基于南海东部X稠油油藏特征,设计了水平井三维水驱物理模拟实验,抽提出原油黏度和夹层分布范围作为影响水驱开发效果的主控因素,分析了强底水稠油油藏水驱开发中的水脊形态与波及规律。结果表明：稠油油藏水脊变化过程为局部锥进—局部见水—局部上托—围绕见水点拓展;稠油油藏水驱存在明显的油水过渡带,在开发后期波及范围增大有限,可采用大排量提液措施,重点挖潜在波及区油水过渡带中的剩余油;稠油油藏水驱应关注水平井沿程非均质性;对于含夹层稠油油藏,小范围夹层底部剩余油较少,大范围夹层易发生底水绕流形成次生边水,沿井筒方向波及范围增大幅度较大,在夹层下部残存大量剩余油,表现为“屋檐油”。该成果可为强底水稠油油藏治水防水及剩余油挖潜提供方案。     

水平井挖潜剩余油抽象模型的建立及适应条件

水平井是挖潜剩余油的重要手段,但由于地层中剩余油存在的空间形态复杂,对水平井挖潜剩余油的适用条件并不清楚.通过对剩余油的空间形态进行抽象处理,建立了水平井挖潜剩余油的抽象模型.依据实际剩余油的分布特点,利用抽象模型建立的数值模拟模型研究了水平段纵向位置、水平段长度、剩余油形状、剩余油面积、油层厚度和生产压差6种因素对水平井挖潜剩余油开采效果的影响.结果表明,长宽比为4的长条形,厚度为6m以上,面积达到0.04km2以上的剩余油适宜利用水平井进行挖潜;水平段长度为剩余油长度的0.8倍,位于油层顶部1/3处的水平井进行挖潜能获得最佳效果.     

准噶尔盆地油水层无机地球化学响应与识别

油气水层识别目前通常采用测录井方法,有时也结合一些有机地球化学研究,但在遇到复杂油气运聚时出现了不确定性,带来了经济损失和勘探风险。为探索新的解决途径,以准噶尔盆地腹部陆西地区为例,基于烃-水-岩相互作用机理,通过无机地球化学方法,提出了两项比较有效的响应与识别标志,分别是储层烃-水-岩相互作用特征及其典型成岩矿物的原位地球化学组成,相比而言,全岩地球化学组成反映的是一种“平均”信息,因而识别效果不佳。在研究区,自油层、油水同层、水层、干层,依次储层含油气丰度逐渐降低,与油气充注相关的溶蚀作用逐渐减弱,典型是方解石和长石类碱性矿物在酸性含油气流体作用下的溶蚀;而成岩矿物组合特征亦有变化,高岭石、高岭石-黄铁矿-赤铁矿、菱铁矿-绿泥石、绿泥石分别指示4类产层。4类产层中成岩方解石的Mn元素丰度（MnO质量分数平均值）一般要分别>2.5%、2.0%~2.5%、1.5%~2.0%、<1.0%。这些具体指标可应用于研究区油气勘探实践,同时思路和方法可供同类工作借鉴参考。