在水平井中应用的一种新型多相持率测井仪--电容阵列多相持率测井仪(CAT)

新型的多相持率测井仪(电容阵列多相持率测井仪(CAT))采用许多传感器分布在套管内壁附近，或分布在不同半径的圆周上，在井中相同深度测量各相持率。仪器的传感器采用微型的电容传感器探测周围流体的电导率。对于油、气或水．电容传感器的电路输出三种不同的频率来测量三相持率。目前，该仪器已成琦应用于塔里木盆地的水平井测试作业中。     

一种新型水平井多相持粹率仪

传统的生产测井分析需要对持液率和流体速度进行测量。由于流体密度不同造成的分层，加上井斜的影响，使得水平井中液体的流动方式主要以分层式、间歇式、式为主。由于液相的分离，要在水平井中使用中心取样的生产测井仪测量真实的多相持液率，即便可能，也是困难的。作为在水平井中获得真实相持液率的一种途径，我们开发了一种使用多个传感器的新型仪器，这些传感器配置在仪器外壳的周围或者分布在两个半径不同的圆周上。国为传感器处在井中的同一深度，所以测量出的多相持液率具有较高的可信度。使用的传感器是一种对周围流体的介电常数起响应的微电容传感器。电容的读出电路因对气、油、水输出不同的频率而成为三相仪。这种仪器被称之为“电容组合仪”。     

水平井生产测井解释方法与井眼流体成像

水平井生产测井(PL)测量法，尤其是中心取样仪．已造成流体评价中的误导。流体评价中的不准确是由于相密度差异导致的流体自然分离而产生的。一种新型多相持率测井仪及其解释方法已经研究出来，这种多相持率测井仪能准确地确定水平井中的持率和流速。多相持率测井仪采用多推靠臂排列的12个电容传感回路，提供一条非常好的持率曲线图。由于传感器是在同一个横截面上，因此深度不一致在解释中不是一个关键因素。每个传感器对其周围流体的渗透率(介电常数)响应，可用已知的传感器刻度将这种响应转换为相持率。考虑每个传感器相对于井眼的位置，就能预测整个井眼横剖面总的相持率。先进的分析软件包允许用户交互式计算持率，提供一种简单的解释方法。不同的井眼图形、横截面显示、结合井眼轨迹的显示可进行准确和详细的分析，这对了解水平井中的流体是非常重要的。一旦确定了单相(油、气和水)的持率，那么解释软件包就可以进行整个生产测井分析，包括异常困难环境中的流量。这些分析软件包的结果就允许操作者了解、修正(措施)并提高水平井的生产率。     

电容阵列仪在大斜度井中的实验研究

大斜度井中多相流持率计算一直是困绕人们的技术难题,流态及流型判定是影响持率计算的主控因素.常规测井仪器大多为居中测量.很难准确地测量评价整个井筒流动情况.综合分析不同流量及测量方式对持率的影响,结合测量特点,选用电容阵列多相持率测井仪CAT(Capacitance Array Tool),建立适用的解释模型,从不同流量、角度进行实验研究,确定大斜度井中多相流持率计算方法.根据实验测井资料分析解释,建立了适用于大斜度井中持率计算方法,提高了持率计算的准确度.     

基于阵列涡轮和阵列持率仪的水平井油水两相流量解释方法

水平井油水两相在井筒中的流动和分布状态与垂直井有极大不同,为解决水平井多相流测量难题,普遍采用阵列式传感器在井筒径向截面上测量流体的持水率和流速信息.由于中国陆地油田产量低、含水率范围广,亟需进行阵列式传感器测井仪的适用性研究.基于模拟实验装置,采用电容阵列、电阻阵列和改进型涡轮阵列仪器进行水平井油水两相不同流量不同含水率的模拟测量;利用采集的实验数据,求取阵列涡轮中各涡轮的响应系数,建立流速响应数学模型,得到各涡轮附近的局部流速;分析电容阵列和电阻阵列的响应特征,求取局部持水率,采用反距离权重插值法求取平均持水率.根据实验数据分析,得出基于阵列涡轮和阵列持率仪的分层流解释模型,该模型对水平井油水两相的流量解释具有一定的适用性.     

电导相关流量测井仪的现场应用

电导式相关流量测井仪主要用于井下油/水两相流含水率和流量的测量.该仪器通过确定流过传感器的流体的油水混合相电导率与其中水相电导率之比来获得含水率;通过相关运算确定流动噪声信号通过电导传感器中的上、下游传感器的渡越时间来确定流量.介绍了电导相关流量测井仪的传感器结构、仪器结构和工作原理.介绍了该测井仪流量测量部分的地面采集处理软硬件模块.给出了该测井仪的室内动态实验结果及现场应用效果.该测井仪的特点是流量测量范围较宽和过流测量含水率,但该仪器传感器必须在水为连续相条件下工作,因此,仪器工作范围限于持水率为50%～100%,是井下多相流测量的一种无可动部件、采用同一传感器测量流量及含水率的新型仪器.     

水平管油水两相流持率仪响应特征试验研究

准确获取井筒中各相持率是生产测井产出剖面精确解释的关键步骤之一,水平管中因普遍存在层流导致常规居中测量的持率仪器响应产生纵向片面性。电容阵列仪是一种采用多探头覆盖全井眼信息采集的新型流体识别技术,研究基于电容阵列仪、放射性流体密度计和电容持水率计的室内模拟试验,分析了水平管油水两相流动型态和电容阵列仪的持率确定方法,详细研究了3种不同持率测量仪器随流体流动型态变化的响应规律,提出了水平管油水两相流持率参数优化选取的方案。     

一种可减少高产水水平井出水层探测风险的方法

实现生产井产量最大化需要了解进入井眼中的流体类型和流量.多相流体流入井口的最佳条件和精确度的确定需要两个主要测量值:①持率,或采出相在井中的横截面积;②速度,或采出相流动的速度.生产测井的最新发展可以达到这些基本要求:多探头技术可识别持油率、持气率和持水率;多转子流量计可确定大斜度井中的层流速度.脉冲中子测井技术能够提供与产水测量相关的两项服务:①水流测井测量水流速度;②三相持率测井确定各相持率.测量水的速度和持水率或是确定因井斜改变而造成的相特性变化时,能获得进水量的定量测量值.研究结果和Niger Delta的两个实例证明,这种确定近水平井中出水层的低成本方法是可行的,尽管疏松砂岩或岩屑可能造成传感器损坏.这些理论同样适用于其他持水率高、水速快的高含水井.     

脉冲中子仪在水平井三相生产测井中的应用

由于流体的重力分离，常规的生产测井仪，如涡轮流量计和压差密度计在水平井中以多相流动为特征的情况下通常是无效的。核测量提供了替代产品，它不受重力分离作用的影响。脉冲中子俘获(PNC)测井仪的本身是安全的。它能通过生产油管工作。这种仪器能测量三种不同的核参数，它与井眼中的气、油及水的体积百分数有关，三个核参数为：热中子俘获截面；近远探测器计数率比值；碳氧计数率比值。PNC测井仪的计算机模拟用Monte Carlo编程MCBEND，已经用它预测三个核参数值，根据双向指数拟台枨导出井眼的横截面。这些数值依次在线性解释模型中使用，它预测体积百分数，在大井眼中的精度达到50％。由于水泥股结的影响，在小井眼中精度降低。改进的PNC测井仪测量快中子非弹性散射中C／O计数率的比值。另外，常规参数根据热中子衰减采测量。栓验Monte Carlo模拟的结果，利用改进的PNC测井仪在油气水体积百分数变化的流动环路中的测量值推导出流动环路中的体积分数。仪器响应提供了实际的流体分布和流动方式，测量值转换得出水体积百分数，精度达到7％。流动环路的测量结果与Monte Carlo模拟的结果一致，并有现场测试结果。     

用于裸眼井和水平井的选择性测井系统

对于常规测井仪及其技术来说，进行裸眼井和水平井的定量生产测井在目前仍是一个难题。使水平测井变得复杂的因素很多，主要是与流体流速低和流体分层流动有关。裸眼井水平完井增加了测井仪结垢和被污物充填，造成磨损仪器的测井环境，以及因未知孔道几何形状而使测井解释变得更为复杂的机会。为了解决这些难题，研发出了一种利用膨胀式封隔器技术的新型换向测井系统。