用于低産液井産液剖面測量的無可動部件流量計

摘要:針對砂卡和井內流體異物對真人AG网址的影響,利用壓差傳感器敏感于應力變化的原理,設計出壓阻式集流型流量計。該流量計上的壓差傳感器兩端感壓面的一端置于靜止的水中、一端置于流道中與流體流動方向垂直,保證壓差傳感器只敏感于流體的沖量變化,建立起傳感器阻抗輸出與流量變化的對應關系,形成無可動部件流量計。將壓阻式流量計與含水率計相結合形成的産液剖面測井儀在模擬實驗裝置上進行了兩相流實驗,表明儀器有很好的重複性,具有較低的流量測量下限,並將該測井儀進行了現場試驗,結果表明儀器在極低的産液量下有響應。

0、引言:

 隨著大慶油田外圍低産液井和老區二、三類油藏開發速度的不斷加快,一些全井産液低于5m3 /d 超低産液井相繼大量投入開發,這些油井由于産能比較低,需要進行壓裂等措施來增加滲透率提高産量,因此這些低産液井往往伴有出砂等問題的出現,傳統的真人AG网址易受出砂影響而降低可靠性,因此需要無可動部件的流量計對其進行補充或替代。以往已經開發出來的過環空[1]由于采用1根纜芯供電、2根纜芯電導式相關流量計分別傳兩路模擬信號,限制了儀器與其參數的配接,使儀器使用受到限制,所開發的壓阻式流量計和其它針對在[2、3],兩相流或在多相流流量測量的流量計一樣也在探索研究中,都是針對真人AG网址存在的局限性開展研究的。
 

1、壓阻式流量計的機械結構及工作原理:

 壓阻式流量計的機械結構由出液口、測量通道、壓組傳感器、壓力平衡腔、傳感器引線、接線密封塞等六部分組成,其壓組式連續流量計的機械結構示意圖如圖1[4]所示。
图 1  压阻式流量计的机械结构示意图

圖1  壓阻式流量計的機械結構示意圖
 其工作原理:井下被測流體經過出液口1 進入測量通道2,作用在壓阻傳感器3 的正端(正端隨著作用力的增大傳感器的輸出電壓也增大,負端隨著作用力的增大傳感器的輸出電壓而減少),通過擴散電阻構成的惠斯頓電橋電路,將井下被測流體沖力變化轉變爲電信號,再經過傳感器引線5 和接線密封塞6 接入測量電路。通過檢測傳感器受力的大小來確定流量的大小。壓力平衡腔4主要用于平衡傳感器內腔和負端面與測量環境靜壓力。

2、實驗及分析:
 實驗室在多相流模擬實驗裝置上進行,實驗介質爲柴油和水,實驗時將壓阻式流量計與低頻介電式含水率計和傘式集流器組成,其結構如圖2所示。根據儀器的流動通道,定義儀器的流量爲10m3/d,實驗時,流量的0.5m3/d~10m3/d範圍內調節,如圖3所示,給出的全油、全水下實驗結果,表明流量與壓阻式流量計輸出頻率存在二次曲線響應關系,而且具有很好的重複性,輸出頻率的分辨率隨著流量的增大而增大。如圖3所示,給出的是所配接低頻介電含水率計[5]在兩相流下的標定結果,可以看出,該含水率計在含水率(0~100)% 圍內均有分辨率。

图2 压阻式集流型低産液井产出剖面测井仪结构示意图 图 3 压阻式集流型低産液井产出剖面测井仪含水率计定点两相流实验图板

圖2壓阻式集流型低産液井産出剖面測井儀結構示意圖圖3壓阻式集流型低産液井産出剖面測井儀含水率計定點兩相流實驗圖板

3、壓阻式流量計現場應用及分析:
3.1、在機采井中的應用:

 表1給出的壓阻式流量計配接含水率計在大慶油田某機采井的測試解釋結果。該井井口量油4m3/d,化驗含水32%。測量井段(層位)9個。根據表1可知:該井的主産層在1142.7m~1144m處,産液量爲2.083m3/d占全井産液量的52.08%。如圖4和如圖5所示給出的是該層上和層下的流量曲線。
表 1 在大庆油田某机采井中的成果表

表1在大慶油田某機采井中的成果表
图 4 1 140. 2 m 处流量測量曲线

圖41140.2m處流量測量曲線
图 5 1 144. 2 m 处流量測量曲线

圖51144.2m處流量測量曲線
 雖然該井井口量油爲4m3/d,但是主産層以下各層均沒有超過1m3/d。表明該儀器能夠准確的分辨出各産層的流量大小,說明該儀器的流量測量分辨率較高。
3.2、壓阻式集流型流量計在提撈井産出剖面測井中的應用:
 爲了檢驗壓阻式流量計在超低産液提撈井中的測量效果,在總産液0.8m3/d的提撈井中進行了測量。其點測試驗數據和解釋結果見表2。
 以上數據爲提撈後4h測試,層下死水區測得流量基線值爲2560Hz,全水值爲900Hz,經解釋FII1層及FII21層分別産液0.7m3/d和0.1m3/d。表明該儀器對極低的流量有分辨率,同樣適用于提撈井的産出剖面測量。
表 2 提捞井产出剖面点测成果表

表2提撈井産出剖面點測成果表

4、結論:
1)壓阻式流量計具有啓動排量低、分辨率高的特點,所以能夠滿足0.5m3/d~5m3/d低産液井産出剖面流量的測量要求。
2)壓阻式集流型低産液井産出剖面測井儀流量計不僅僅可以完成機采井産出剖面的流量測量任務,而且也可以滿足提撈井的需求。
3)壓阻式集流型低産液井産出剖面測井儀流量和含水傳感器都沒有可動部件,所以具有很好的防砂效果。

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