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.     

低产水平井油水两相流阵列持水率计实验研究

低产水平井产出剖面测井中,选择合理的持率测井资料及计算方法可提高测井资料解释精度。结合长庆油田水平井低产量的特点,在剖析阵列持水率计测井原理的基础上,采用多相流动模拟实验装置开展模拟实验研究。研究表明,低流量情况下与中心电容持水率计相比较,采用阵列持水率计测井资料计算的持率结果更接近关井持率值;随含水率的增加,采用阵列电阻持水率计测井数据计算的持率结果更接近关井持率值。研究结果为低产水平井产出剖面生产测井资料的选择与精细解释奠定了基础。     

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。     

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     

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。     

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.     

倾斜及水平井气液两相流层状流流动模型试验分析

针对斜井及水平井气-液分层流动,采用多相管流动量守恒方程建立了气液分层流动动量守恒模型及相关参数的计算方法。该模型反映了斜井及水平井中气液分层流动情况下混合流体平均流量、持水率、井斜角和各相流量之间的关系;并在较大的气液分相流量范围(50～800m3/d)内用124mm透明井筒中试验数据(井斜角相对于水平分别为0、5、15、45、-2、-5、-10°)对模型进行了正反演计算,正演持水率计算平均绝对误差在0.0669以下,反演水的表观速度平均绝对误差为0.0102m/s,计算结果与试验结果符合较好。为生产测井产出剖面解释提供了合理的理论模型,能够提高生产测井在大斜度与水平井中的应用效果。     

水平井油水两相分层流分相流量测量方法

为了准确测量和评价水平井油水产出剖面,将水平井油水两相流动态测量实验和数值模拟相结合,建立了水平井油水两相分层流分相流量测量方法。实验中将微涡轮和微电容组合测井仪置于井筒截面不同高度处同步测量局部流体速度和持水率,研究了油水两相分层流水平井中不同总流量和含水率情况下5个测量点处涡轮及电容传感器的响应特性。采用持水率插值成像算法确定局部流体性质和油水分界面高度,将局部流体速度的涡轮测量值与数值模拟计算值相结合建立了过流截面速度场分布最优化计算模型,进而实现了水平井油水两相分层流分相流量的测量。5个测量点处流体速度的实验测量值和理论计算值基本一致,计算的总流量和含水率与实验设定值也基本吻合,表明该方法具有较高的准确度。图15表1参14     

基于电导成像测井的持水率的测量及动态实验

文章介绍用于水平井持水率测量的流体成像仪器，对该仪器在多相流模拟实验装置上进行了实验。在上位机软件所示的曲线上，可以实时地观察探针所处位置油、水分布的变化，通过界面高度和持水率的测得值与参考值随含水率变化的各种图型对比，找出规律。该仪器在动态条件下实现了对油水界面的识别和持水率的测量，并进行了动态实验，取得了良好的效果。     

基于FLUENT的分流法电导含水率计不同的湍流模型仿真与实验比较

采用计算机流体力学软件FLUENT6.3的六种湍流模型对分流法电导含水率计进行比较,得到不同湍流模型下不同流量下测量段的持水率和仪器测量区域油水分布图,并对测量段内持水率结果与室内实验结果相比较。结果表明：1）油相主要沿进液口壁面进入测量区域,并在仪器测量区域内形成环状流;2）采用RNG k-ε湍流模型模拟得到测量段持水率相对误差小于3%。此模拟结果为进一步利用数值模拟技术对分流法电导含水率计参数优化提供了参考依据。