水平井井下(xià)浮子流量計的研(yan)制 發布時間:2025-12-16
摘要(yào):低滲透油田水平(píng)井産液量低,目前(qián)使用的水平井👌産(chan)液剖面測井儀器(qì)的流量測量下限(xiàn)偏高,造成低滲透(tou)🔞油藏水平井測量(liang)結果偏差較大,影(yǐng)響了測井資料的(de)正确率,爲此選擇(zé)了水平井井下浮(fú)子流量計 ,該流量(liàng)計克服了渦輪流(liu)量計不适應低液(yè)量水平💯井的不足(zú),确保了分段流量(liàng)測試結果的正确(que)率。水✂️平井井下浮(fu)子流量⚽計室内現(xian)場應用均取得了(le)良🌐好效果,流量測(ce)試結果不受含水(shui)率和井斜角的影(ying)響,啓動排量僅爲(wei)0.5m3/d,流量測量誤差在(zài)4%以内,解決了現有(yǒu)的渦輪流量計在(zai)流量低時測量結(jie)果不準确、甚至渦(wō)輪不啓動的問題(ti)。 流量測量在油田(tian)動态監測中的地(dì)位變得越來越重(zhòng)要[1]。國内的低滲透(tou)油田水平井普遍(bian)存在改造段數多(duo)、單井産量低[2-3]等問(wèn)題,部分油田單井(jing)産液量爲1~10m3/d,有的甚(shen)至低于💚5m3/d。産液剖面(mian)測井儀器的流量(liang)測量下限偏高,造(zào)成低滲透🚶♀️油藏水(shuǐ)平井測量結果偏(piān)差較大,影響測井(jing)資料的正确率[4-5]。 針(zhen)對上述問題,借鑒(jian)直井中使用的 浮(fu)子流量計 ,水平井(jǐng)井下浮子流量計(ji),該流量計克服了(le)常規渦輪流量🏒計(jì)在♊流量低時測量(liang)結果不準确、甚至(zhì)不啓動的⛷️問題[6],實(shi)現了低🔞滲透油藏(cang)水平井流量分段(duàn)測試。 1水平井井下(xia)浮子流量計設計(ji) 1.1結構設計與工作(zuò)原理 水平井井下(xià)浮子流量計結構(gou)如圖1所示。流量護(hu)管爲錐形🆚孔結構(gou),加大了浮子與流(liu)量護管的間隙,提(ti)高了👣浮子流量計(jì)井下運🏃♂️行的可靠(kào)性。采用螺線管線(xiàn)圈式⭐自感傳感器(qì)原理,可以測量0.01μm~50mm的(de)機械位移,同👌時浮(fú)子采用钛合金材(cai)質,提高了密封性(xing)。 測(ce)試期間給浮子感(gǎn)應線圈提供恒定(ding)的電流激勵,水平(ping)狀态下利用彈簧(huáng)彈性力使得流體(tǐ)流經浮子前後産(chǎn)生壓差,被測❓介質(zhì)通過過流通道克(ke)服彈簧彈性力推(tui)動套在推杆上的(de)浮子組件移動,帶(dài)動浮子組件上的(de)滑套外部銜鐵發(fa)生位移,不同流量(liàng)下浮子穩定在一(yi)定的相應位置,引(yin)起感應線圈中磁(ci)🐪阻變化,産生感🛀🏻應(yīng)電動勢。感應電動(dong)勢經濾波放大輸(shu)入單片機内進行(hang)處理,從而測出流(liu)量值(圖2)。 1.2主要技術參數與(yu)性能特點 儀器最(zui)大外徑89mm,工作溫度(du)150℃,最大工作壓力≤60MPa,流(liú)量測量範🌈圍1~45m3/d,測量(liàng)誤😄差±5%,采樣間隔3s。 流(liú)量計的主要性能(néng)特點如下: (1)爲了适(shì)應水平井井下惡(e)劣的工作條件,在(zài)水平井井🏃♀️下浮子(zǐ)流量計進液口增(zēng)加割縫篩管以降(jiang)低砂卡程度,充分(fèn)考慮高壓密封性(xing)及防震抗沖擊性(xing),确保了儀📞器在井(jing)下工作的長期穩(wěn)定。 (2)流量計采用橋(qiao)式雙通道結構,液(yè)壓坐封時流體從(cong)外管和隔離㊙️管之(zhi)間的環空過流通(tong)道流過,此時浮子(zǐ)保護單向閥單向(xiang)截止🌈,保證坐封液(ye)壓力不影響浮子(zǐ)組件。生産時本層(céng)📧産液從過橋孔經(jing)底部進液口進入(ru),從隔離管與儀器(qi)環空👈空間流過,其(qí)他層産✔️液從隔離(lí)管與外管環空空(kōng)間流過,互不幹擾(rǎo),确保了多段壓裂(liè)🥰水🏃平井測試順利(lì)。 (3)水平狀态下浮子(zi)采用了钛合金材(cai)質和浮子+彈簧式(shi)結構,不同流量下(xia)浮子穩定在一定(dìng)的位置,從而提高(gāo)密封性。同時增加(jia)浮子限位結構,過(guò)流通道采用錐形(xing)結構,可加大浮子(zi)與流量護管間隙(xi),防止浮子運動時(shi)卡死。 2室内實驗 2.1含(hán)水率響應 在油水(shui)兩相介質下進行(hang)了含水率響應實(shi)驗。在浮子流量計(ji)垂⭐直狀态下進行(hang)流量檢定,流量爲(wei)0、1、2……10m3/d,分别✏️選擇含水率(lü)爲100%、80%、40%進行流量測試(shì),對流量刻度進行(hang)曲線拟合(圖3)。 實驗(yan)結果表明,當流經(jīng)浮子流量計的流(liú)量超過0.5m3/d時,在相同(tóng)👅含水率情況下不(bu)同流量的計數響(xiǎng)應呈很🤩好的❌線性(xing)🌈關系,确定浮子🐇流(liu)量計啓動流量爲(wèi)0.5m3/d。另外,在一定井筒(tǒng)角度、不同流量的(de)情況下,當含水率(lü)發生變化時,油水(shuǐ)界面的變化并不(bu)明顯,且不同含水(shuǐ)率下的流量測試(shi)曲線基本重合,說(shuo)明含水率對浮🤩子(zǐ)流量計的影響可(ke)忽略。 2.2傾角響應 将(jiāng)儀器分别處于水(shuǐ)平(90°)和負角度(-30°)(即進(jin)液口低于出液口(kou))狀态下,流量爲0、1、2……10m3/d,分(fèn)别選擇含水率爲(wei)100%、80%、40%進行流量測試實(shí)驗,對流量刻度進(jìn)行曲線拟合(圖4、圖(tu)5)。 實驗結果表明,在(zài)水平(90°)和負角度(-30°)狀(zhuàng)态下,流量響應不(bú)受流✊動管道傾斜(xie)角度的影響,儀器(qì)标定隻需在水平(ping)條件下刻度即可(kě)。 同時在多角度下(xia)對浮子流量計進(jin)行實驗,結果表明(ming)🈲:在水平👄與垂直狀(zhuàng)态流量測量最大(da)誤差4%;在負角度下(xià)由于🚶♀️浮子本身質(zhì)量💋的原因誤差高(gāo)達13%;樣機通過測量(liàng)并轉換而來的平(píng)均相關流速與标(biao)準流量呈很好的(de)線性關系(表1)。 3現場(chǎng)應用 在室内實驗(yàn)取得成功的基礎(chǔ)上,水平井井下浮(fu)子流量📐計流量測(cè)試的正确率,利用(yong)油管和雙封單卡(ka)工藝将水平井井(jǐng)下浮子流量計輸(shū)送到水平井井段(duan),對該井噴點1進行(hang)了測試,同時對地(di)🍉面單量進行液量(liàng)驗證。 該井射孔7段(duan),測試前日産液16.07m3,含(han)水率100%。儀器設置采(cǎi)樣間隔爲10min,6天後起(qi)出,測得噴點1單層(céng)流量爲3.77m3/d,地面單量(liang)噴點1的日🐕産液爲(wèi)3.61m3/d。測試流量與實際(ji)單量結果接近,流(liu)量測試誤差4.3%(圖6)。 4結(jie)論 水平井井下浮(fú)子流量計滿足了(le)低滲透油藏水平(ping)井低産液量分段(duan)流量測試的需要(yao),解決了常規流量(liang)計啓動排量低的(de)🔴問題。使用該流量(liàng)計,提高了低🏃🏻♂️流量(liàng)水平井産液量測(ce)試的正㊙️确率,可爲(wei)掌握水平井生産(chan)層段産液信息及(ji)油藏合理開采提(ti)供依據。
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