水(shuǐ)平井井下(xia)浮子流量(liang)計的研制(zhì) 發布時間(jian):2025-12-15
摘要:低滲(shen)透油田水(shuǐ)平井産液(yè)量低,目前(qián)使用的水(shuǐ)平井🌈産液(yè)剖面測井(jǐng)儀器的流(liu)量測量下(xià)限偏高,造(zao)成低滲透(tou)油藏🚩水平(ping)😘井測量結(jie)果偏差較(jiao)大,影響了(le)測井資料(liao)的正确率(lǜ),爲此選擇(zé)了水平井(jǐng)井下浮子(zǐ)流量計 ,該(gāi)流量計克(ke)服了渦輪(lún)流量計不(bu)适應低液(ye)量水平井(jǐng)☂️的不🐪足,确(què)🈲保了分段(duan)流量測試(shì)結果的正(zhèng)确率。水平(ping)井井下🏒浮(fú)子流量計(jì)室内現場(chǎng)應用均取(qu)得了良好(hǎo)效果☔,流量(liàng)測試結果(guǒ)不受含📧水(shuǐ)率和井斜(xié)角的影響(xiǎng),啓動排量(liang)僅爲0.5m3/d,流量(liang)測量誤差(cha)在4%以内,解(jiě)決了現👣有(yǒu)的渦輪流(liú)量計在流(liú)量低時測(ce)量結果不(bú)準确、甚至(zhi)渦輪不啓(qi)動的問題(tí)。 流量測量(liàng)在油田動(dong)态監測中(zhong)的地位變(bian)得越來越(yuè)重要㊙️[1]。國❌内(nei)的低滲透(tou)油田水平(ping)井普遍存(cun)在改造段(duan)數多、單井(jǐng)産量低[2-3]等(děng)問題💞,部分(fèn)油田單井(jing)産液量爲(wei)1~10m3/d,有的甚至(zhì)低于🏃♀️5m3/d。産液(ye)剖🔞面測井(jǐng)儀器的♻️流(liú)量測量下(xià)限偏高,造(zao)🏃♀️成低滲透(tou)油藏水平(ping)井測量結(jié)果偏差較(jiào)大,影響測(ce)井資料的(de)正确率[4-5]。 針(zhēn)對上述問(wèn)題,借鑒直(zhí)井中使用(yong)的 浮子流(liu)量計 ,水平(píng)井井下浮(fu)子流量計(jì),該流量計(jì)克服了常(cháng)規渦輪流(liu)量計在流(liu)量低時測(cè)量結果不(bu)準确、甚至(zhì)不啓動的(de)❌問題[6],實現(xian)了低滲透(tòu)油藏水平(píng)井流量分(fèn)段測試。 1水(shuǐ)平井井下(xià)浮子流量(liàng)計設計 1.1結(jie)構設計與(yǔ)工作原理(lǐ) 水平井井(jing)下浮子流(liu)量計結構(gòu)如圖1所示(shi)。流量護管(guan)爲錐❄️形孔(kǒng)㊙️結構,加大(dà)了浮子與(yu)流量護管(guǎn)的間隙,提(ti)高了浮子(zi)流量計井(jǐng)下運行的(de)可靠性。采(cai)用螺線管(guǎn)線圈式自(zi)感傳感器(qì)原理,可以(yi)測量0.01μm~50mm的⁉️機(jī)械位移,同(tóng)時浮子采(cǎi)用钛合金(jin)材質,提高(gao)了密封性(xing)。 測試期(qi)間給浮子(zi)感應線圈(quan)提供恒定(dìng)的電流激(jī)勵,水🚩平✂️狀(zhuang)态下利用(yong)彈簧彈性(xìng)力使得流(liú)體流經浮(fu)子😍前後産(chan)生☀️壓差🌈,被(bèi)測介質✂️通(tōng)過過流通(tong)道克服彈(dàn)簧🎯彈性力(li)㊙️推動套在(zài)推杆上的(de)浮子組件(jian)移動,帶動(dong)浮子組件(jiàn)上🈚的滑套(tào)外部銜鐵(tiě)發生位移(yí),不同流量(liàng)下㊙️浮子穩(wen)定在一定(ding)的相應位(wei)置,引起感(gan)應線圈中(zhōng)磁🥰阻變化(huà),産生感🌈應(ying)電動勢。感(gǎn)應電動勢(shì)經濾波放(fang)大輸入單(dān)片🚶♀️機内進(jìn)行處理,從(cong)而測出流(liu)量值(圖2)。 1.2主要技(ji)術參數與(yǔ)性能特點(diǎn) 儀器最大(dà)外徑89mm,工作(zuò)溫度150℃,最大(da)工作壓力(li)≤60MPa,流量測量(liàng)範圍1~45m3/d,測🥵量(liang)♋誤差±5%,采樣(yàng)間隔3s。 流量(liang)計的主要(yao)性能特點(diǎn)如下: (1)爲了(le)适應水平(píng)井井下惡(e)劣的工作(zuo)條件,在水(shui)平井井下(xià)浮子🌍流量(liàng)計進液口(kǒu)增加割縫(féng)篩管以降(jiàng)低砂卡程(chéng)度,充分考(kao)慮高壓密(mi)封性及防(fáng)震抗沖擊(ji)性,确保了(le)儀器在井(jing)下工作🈲的(de)長期穩定(dìng)。 (2)流量計采(cai)用橋式雙(shuāng)通道結構(gòu),液壓坐封(feng)時流體從(cóng)外🌍管和💰隔(gé)離管之間(jiān)的環空過(guo)流通道流(liu)過,此時浮(fú)子保護單(dān)向閥單向(xiang)截止,保證(zhèng)坐封液壓(yā)力不影響(xiang)浮子組件(jian)。生産時本(běn)層産液從(cóng)過橋孔經(jing)底部進液(yè)口進入,從(cong)🔴隔離管與(yǔ)🆚儀器環空(kōng)空間流過(guò),其他層産(chǎn)液從隔離(li)管🔞與外管(guǎn)環空空間(jian)流過,互不(bu)幹擾,确保(bao)🏃🏻了多段壓(yā)裂水平井(jing)測試順利(lì)。 (3)水平狀态(tai)下浮子采(cǎi)用了钛合(hé)金材質和(hé)浮子+彈簧(huang)式結構🈲,不(bú)同👣流量下(xià)浮子穩定(ding)在一定的(de)位置,從而(ér)提高🌈密封(fēng)性。同✔️時增(zēng)💔加浮子限(xian)位結構,過(guò)流通道采(cai)用錐形結(jié)構,可☀️加大(da)浮🔞子與流(liú)❄️量護管間(jian)隙,防止浮(fu)子運動時(shi)卡死。 2室内(nèi)實驗 2.1含水(shuǐ)率響應 在(zai)油水兩相(xiàng)介質下進(jin)行了含水(shuǐ)率響應實(shi)驗。在浮子(zǐ)流量計垂(chuí)直狀态下(xia)進行流量(liang)檢定,流量(liang)爲0、1、2……10m3/d,分别選(xuǎn)擇🐉含水率(lü)爲100%、80%、40%進行流(liu)量測試,對(duì)流量刻度(du)進行曲線(xian)拟合🥰(圖3)。 實(shí)驗結果表(biǎo)明,當流經(jīng)浮子流量(liàng)計的流量(liàng)超過0.5m3/d時📐,在(zai)🤩相同含㊙️水(shuǐ)率情況下(xia)不同流量(liàng)的計數響(xiǎng)應呈很好(hǎo)的💯線性♊關(guan)系,确定浮(fu)子流量計(jì)啓動流量(liang)爲0.5m3/d。另外,在(zai)一定井筒(tong)角🔴度、不同(tóng)流量的情(qíng)況下㊙️,當含(han)水率發🏃生(shēng)變化時🈲,油(you)水界面的(de)變化并不(bú)明顯,且🈲不(bu)同含水率(lǜ)下的流量(liàng)測試曲線(xian)基🏃♀️本重合(he),說明含水(shui)率對浮子(zǐ)流量計的(de)影響可忽(hu)略。 2.2傾角響(xiǎng)應 将儀器(qi)分别處于(yú)水平(90°)和負(fù)角度(-30°)(即進(jin)液口低于(yú)出液口)狀(zhuàng)态下🌈,流量(liàng)爲0、1、2……10m3/d,分别選(xuǎn)擇含水率(lü)爲100%、80%、40%進行流(liú)量測試實(shí)驗,對流量(liàng)刻度進♈行(háng)曲線拟合(hé)(圖4、圖5)。 實驗(yàn)結果表明(míng),在水平(90°)和(he)負角度(-30°)狀(zhuàng)态下,流量(liàng)響應不受(shou)流動管道(dao)傾斜角度(dù)的影響,儀(yi)器标定隻(zhi)需在水平(ping)條件下刻(kè)度即⭕可。 同(tong)時在多角(jiǎo)度下對浮(fu)子流量計(ji)進行實驗(yan),結果表明(ming)👨❤️👨:在🎯水✏️平與(yu)垂直狀态(tài)流量測量(liàng)最大誤差(chà)4%;在負角度(dù)下由于🈲浮(fú)子本身質(zhi)量的原因(yīn)誤差高達(da)13%;樣機通過(guò)測量并轉(zhuǎn)換而來的(de)平均相關(guan)流速與标(biāo)準流量呈(chéng)很好的線(xian)性關系❗(表(biǎo)1)。 3現場應用(yòng) 在室内實(shi)驗取得成(chéng)功的基礎(chǔ)上,水平井(jing)井下浮子(zi)流量🧑🏾🤝🧑🏼計🍉流(liu)量測試的(de)正确率,利(lì)用油管和(hé)雙封單卡(kǎ)工藝♈将水(shuǐ)平井井下(xià)浮子流量(liang)計輸送到(dào)水平井井(jing)段,對該井(jing)噴點1進行(hang)了測試,同(tong)時對地面(miàn)單量進行(hang)液量驗證(zheng)。 該井射孔(kǒng)7段,測試前(qian)日産液16.07m3,含(hán)水率100%。儀器(qi)設置采樣(yàng)間隔爲10min,6天(tiān)後起出,測(ce)得噴點1單(dān)層流量爲(wèi)3.77m3/d,地面單量(liàng)噴點1的日(rì)産液爲3.61m3/d。測(ce)試流量與(yu)實際單量(liàng)結果接近(jin),流量測試(shi)誤差4.3%(圖6)。 4結(jie)論 水平井(jing)井下浮子(zi)流量計滿(man)足了低滲(shèn)透油藏水(shui)平井低産(chan)液量分段(duàn)流量測試(shi)的需要,解(jiě)決了常規(guī)流量計☔啓(qi)動排量低(dī)的👄問題。使(shǐ)用該流量(liang)計,提高了(le)低流量水(shuǐ)平井産🐪液(ye)量測📱試的(de)正确率,可(kě)爲掌握水(shuǐ)平井生産(chǎn)層段産液(ye)信息及油(you)藏合理開(kāi)采提供依(yī)據。
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