水平井油水两相流电容阵列持率仪算法研究

水平井和大斜度井的平均持水率参数测量是多相流产出剖面解释中一个非常重要的参数。由于水平井中随着流量、含水率和井斜的复杂组合变化,井筒中油水两相流的流型复杂多变,目前采用的测量方式是多探头环形分布测量。为了准确获取平均持水率参数,在多相流实验平台中,采用控制变量的方式进行不同流量和含水率的物理模拟实验,然后利用阵列持率仪进行数据采集和预处理。提出自然间断点法,对油水两相进行划分和计算平均持水率,并采用Java进行算法的具体实现。通过对比分析自然间断点法所算持水率与关井持水率的一致性,认为自然间断点法可以有效地进行油水两相边界的划分以及平均持水率参数的计算。     

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.     

水平井油水两相流持水率测量方法实验研究

持水率是水平井产液剖面测井的关键参数之一,水平井油水两相流流型由于受到井筒斜度影响复杂多变,导致准确测量持水率非常困难。根据中国水平井的开发特点,采用集流式测井方案,利用环形阵列电导传感器与周向阵列电导探针传感器组合的持水率测量实验样机,在水平井多相流模拟实验装置上对油水两相流持水率测量方法开展了动态实验研究。分析模拟井筒倾斜角对持水率测量传感器输出响应的影响,计算持水率测量误差。实验结果表明,在流量为3～200 m³/d时,持水率的测量范围为30%～100%;当油水两相流总流量小于60 m³/d时,持水率的测量结果要进行井筒倾斜角的校正;当油水两相流总流量大于60 m³/d时,持水率的测量结果受井筒倾斜角的影响可忽略。研究结果为水平井产液剖面油水两相流的持水率测量提供了一种新方法。     

基于FPGA的双层阵列电导探针持水率计电路设计

针对用于测量水平井持水率的双层阵列电导传感器,文章以FPGA作为核心控制器件,给出了其硬件及软件的实现方法。基于FPGA的灵活性,针对不同需求,可对参数个数及传输的数据位数进行调整。实践证明,电路可以稳定、可靠的工作。     

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。     

水平井油水两相流型测量实验

为了考察生产测井仪器测量对于水平油井内的流体分布影响,利用柴油和自来水作为实验介质,在多相流动模拟实验装置上进行了油水两相水平流动测量实验.通过实验测量和观察,油水两相的分布可分为4类:水平层状流和波状流、水平泡状流、水平沫状流和水平乳状流.利用实验数据绘制出流型图,建立了流型转换的关系式,可以在油水两相流动测井条件下识别和预测流体的流型.     

水平井油水两相流含水率解释预测

水平井油水两相流产液剖面测井解释中流型复杂,准确解释含水率是难点。在进行了大量的近水平油水两相流动模拟实验的基础上,针对电容及阻抗含水率计测量响应特性,建立基于含水率计响应时域及频域特征值的支持向量机回归模型(SVR Model),采用该模型对不同倾斜角度的模拟井动态实验含水率标定结果进行模型预测,模型验证结果表明解释模型可实现较高的含水率预测精度,与室内实验配比含水率比较,达到预测含水率解释精度目标。在解释方法研究的基础上,对实际测井资料进行解释。     

水平井、斜井集流式生产测井实验研究

低产液井、斜井、水平井生产动态监测是生产测井领域的难题.斜井、水平井多相流动实验结果表明,不同井斜情况下集流伞的流量频率值均随着液流量的增大而增大;完全水平状态下流量频率值受含水百分比的影响较大,同等流量情况下随着液体中含水百分比的增大先逐渐减小,而后逐渐增大;在井斜或垂直状态下,流量频率值受含水百分比的影响较小,当液流量较大时,流量频率值与液流量呈较好的线性关系;当液流量较小时,随着井斜角的增大,对集流流量计和持水率计的影响会逐渐增加,相比较而言,对持水率计的影响更为严重.井身达到水平时,采用持水率资料计算含水率时误差较大.     

水平井及大斜度井油水两相流动模型研究

水平井及大斜度井中由于存在重力分异,油水两相流流型、局部流速和局部持水率沿管径方向发生了复杂的变化,致使其流量和持水率测量及多相流分相流量解释非常困难,在垂直井生产测井解释中得到广泛应用的常规漂移模型已经不能解决其流动剖面解释问题。对水平井及大斜度井中的油水两相流动进行了实验研究和半理论分析,在对多相流动环路模拟实验资料分析的基础上对漂移模型进行了修正,分别针对井斜角和持水率对相分布系数和油滴上升极限速度进行改进,确定了相关计算公式。采用改进的漂移模型预测了多相流动环路模拟实验环境下的油相表观速度,并与实验数据进行了对比分析,计算结果与实验很好地吻合,发现该模型对小于50m3/d的低流量油水两相分相流量计算平均相对误差为18.86%,大于100m3/d的中高流量油水两相分相流量计算平均相对误差为8.49%,能够满足生产测井产出剖面解释的要求。相关参数的改进扩大了漂移模型的应用范围,提高了水平井及大斜度井筒中油水两相产液剖面测井的解释精度。     

基于实验基础上的油水两相流滑脱速度求取方法

为准确确定油水两相的产液剖面引入了滑脱模型.滑脱模型的关键在于滑脱速度的求取.通过三相流实验装置模拟井下油水两相流的流动状态,利用测井仪器记录的实验数据,总结出了滑脱速度与流量和持水率之间的关系和规律,并采用指数拟合的方法对实验数据进行处理,最终得到了滑脱速度的计算方法.将该方法运用到鄯善油田的3-181井进行产液剖面解释,解释的结果完全能够达到油田的要求,并且更为准确,为油气田的勘探开发提供了可靠的动态数据.     

基于电容法的原油局部持水率检测方案

针对阵列式电容法原油持水率检测提出平面交指式电容传感器结构,设计实现基于电容频率转换的一体化检测方案,开发了基于电源电流变化的信号检测电路。实验结果表明,该方案传感器体积小,电路连接线少,被测电容值经变频后抗干扰能力强,在低持水率段(≤50%)有良好的分辨率,对阵列式电容法原油持水率检测仪器研究具有参考价值。     

GHT持气率仪在水平井生产测井中的应用

水平井、斜井因其井身倾斜和井筒周围介质分布的非对称性而导致井下流动状态相当复杂,使得水平井、斜井的流型划分、资料解释复杂化.介绍了GHT全井眼持气率仪测量原理和特点,叙述了通过综合常规流体密度仪和GHT持气率仪的测量结果进行水平井流型划分的简单方法,并写出了计算视流体速度和单相流量的公式.     

大管径水平管油水两相流动特性试验研究

因井斜变化、流体密度差异等因素致使水平井井中流体流动特性复杂多变,准确进行水平井生产动态监测成为难题。基于水平管油水两相模拟试验,在完全水平流、上坡流和下坡流情况下,对油和水的分布规律、流型分类、速度剖面和滑脱效应等进行了分析,通过剖析3种不同持率测量仪器的响应规律,制作了速度剖面和滑脱速度等试验图版,能很好地用于判断流体流动特性。     

阵列感应测井在斜井和水平井中的响应特性

在完成基于COMSOL软件水平井阵列感应测井响应三维数值计算技术研究基础上,以三层地层为例,详细计算分析水平井和斜井中井位置、目的层厚、目的层电导率、围岩电导率以及目的层与围岩电导率对比度对阵列感应测井响应的影响。水平井的阵列感应测井响应特性取决于层厚、电导率对比度、子阵列间距、仪器距层界面距离等多种因素。当层厚大于仪器分层厚度时,水平井响应与直井响应接近;当层厚小于仪器分层厚度时,水平井响应与直井明显不同,在仪器进出界面时,响应出现明显尖峰;给定层厚,与直井比较,短阵列差别小,长阵列差别大。斜井中,当倾角小于30°时响应受倾角影响小;当倾角从30°~80°变化时,从短子阵列到长子阵列,倾角影响逐渐增大,主接收从高电阻率进入低电阻率,界面出现尖峰现象;当倾角在90°±10°范围内时,井进出界面时均出现尖峰现象。通过分析涡流和磁场虚部空间分布特性揭示了阵列感应在斜井和水平井中的响应机理。     

水平井生产测井气-水两相流流型试验分析

随着水平井大斜度井技术应用规模的快速扩大,水平井中气-水两相流流型识别对生产测井产出剖面解释具有重要的意义.主要开展了基于倾斜及水平条件下大管径气-水两相管流的流型试验研究,意在从井筒内部的流体流动状态入手,研究生产测井测量的3个主要流动参数(总流量、持水率、井斜角)和流型之间的关系.根据试验数据,以这些参数为坐标轴,...     

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。     

阵列电磁传感器测量气水层状流持水率实验研究

基于非线性测量的电磁流动成像测井,几乎不受井斜角度的影响,对水平井的流动剖面测量提供全新的方法.研究利用电磁流动成像测井进行持水率计算和气水分层界面位置识别的方法.根据电磁流动成像测井方法原理设计制作阵列式电磁流动成像测井实验仪;研制实验装置,制定实验方案,进行气水两相水平流动模拟电磁成像测井实验;整理分析实验数据,计...     

多相流生产测井井斜影响试验研究

水平井、斜井由于井身倾斜以及井筒周围空间的非对称性使井下流动状态与垂直井极不相同。通过多相流动试验研究,分析了斜井、水平井流型的变化,以及井斜角对速度剖面分布及滑脱速度的影响。得到了不同井斜角情况下速度剖面校正系数、滑脱速度与液流量、持水率的关系图版。