摘(zhāi)要:在國内某(mou)海域油氣構(gòu)造評價延長(zhǎng)測試項目中(zhōng),首💃次采用γ源(yuan)多相流量計(jì) 進行單井計(ji)量。爲了有效(xiao)提高在延長(zhang)測試中流量(liàng)計🌈的測量⭐精(jing)度,研究了γ源(yuán)多相流量計(jì)的計量原理(li)🐆,分析了影響(xiang)多❗相計量精(jing)度的相關因(yin)素。通過實際(jì)應用過程試(shì)驗☎️,對比、分析(xi)并找出對實(shí)際測量影響(xiang)較大的關鍵(jiàn)因素。針對關(guan)鍵因素,提出(chu)了可操作的(de)性能保障措(cuò)🌈施。實際應用(yong)結果表明,流(liú)量計測量精(jīng)度得到了顯(xiǎn)著🥰提高,滿足(zú)項目測試要(yào)求。通過計算(suan)、分析γ源三❗相(xiang)計量技術的(de)應用關鍵因(yīn)素,實施有效(xiào)🏒的性能保證(zhèng)措施,減㊙️小了(le)由于延長測(ce)🐇試油藏基礎(chu)數據不确定(dìng)性對測量精(jing)度的影響,爲(wei)延長測試進(jin)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻一一步确認(ren)油氣🐉藏類型(xing)及儲量規模(mó)提供了保證(zhèng),也爲海上類(lèi)似低滲油氣(qi)藏測試計量(liàng)提供了有益(yi)🈲的借鑒。
0引言(yán)
　　國内某海域(yù)某地質構造(zao)主力氣藏分(fen)布在P8a、P8b和P10三層(céng)。爲⛱️了落實天(tian)然氣地質儲(chu)量、合理制定(ding)開發方案、評(píng)價開發效果(guo),對🈲該構造探(tan)井進行延長(zhǎng)測試”。由于測(cè)試期間油藏(cáng)儲量、溫度、壓(ya)力和組分存(cún)在.不确定性(xing)，故選取測量(liàng)範圍寬、精度(dù)高的測試計(jì)量🐇設備。
　　γ源多(duo)相流量計自(zì)20世紀90年代亮(liang)相以來,已廣(guǎng)泛應用于國(guo)内外油🌈氣田(tian)單井計量。與(yǔ)傳統的三相(xiàng)分離器相比(bǐ)🤩，多相流量👄計(jì)具有結構緊(jǐn)湊、測量精度(du)高、測量範圍(wei)寬、流型适用(yòng)性好、運行可(ke)靠性高、性價(jià)比高等👣明顯(xian)優勢口,可用(yong)于對油氣構(gou)造A的延長測(cè)試。爲了準确(què)探明構🏃‍♀️造油(yóu)氣藏類型、儲(chu)量和油氣水(shuǐ)含量,需要分(fen)析研究多相(xiàng)流量計的原(yuán)理和影響測(ce)量精度的因(yīn)素,并對比分(fèn)🏃析該構造流(liu)體的組分特(te)點,找出關🔞鍵(jian)因素,制定性(xing)能保證措施(shi)。本文以國内(nei)具有代表性(xing)的海默科技(jì)标.準型γ源多(duo)🤟相流量計爲(wèi)基礎進💃行分(fen)析。
1γ源多相流(liu)量計原理
　　γ源(yuan)多相流量計(jì)通過文丘裏(li)管測量總流(liu)量、單能γ傳🐕感(gǎn)器測量含氣(qi)率、雙能γ傳感(gan)器測量含水(shuǐ)率,然後通❌過(guo)基本的流量(liang)計算❄️和體積(ji)、壓力溫度(pressurevolumetemperature,PVIT)轉(zhuǎn)換得到标況(kuang)條件下的油(yóu)❗氣水流量甲(jia)。通過使用流(liu)型調整技術(shu)，可進一♋步保(bao)證含水率的(de)測試精度。
　　多(duō)相流量計的(de)主要部件包(bāo)括文丘裏管(guǎn)(含 差壓變送(sòng)器 )、單能γ傳感(gan)器、在線取樣(yang)器、雙能γ傳感(gan)器、溫度及 壓(ya)力變送器 等(deng)功能部件。關(guān)鍵部件功能(neng)如下。
①文丘裏(lǐ)管用于測量(liàng)工況(實際測(cè)試壓力、溫度(dù)條件下)條件(jian)♍下❓油相、水相(xiàng)、氣相總流量(liang)。
②γ傳感器用于(yú)測量工況下(xia)的相分率。
③溫(wen)度和壓力變(biàn)送器等用于(yú)工況、标況(1個(gè)标準大氣壓(ya)、20℃條件下)體積(ji)轉換的PVT因子(zǐ)計算。
多相流(liú)量計原理如(rú)圖1所示。
 
2多相(xiang)流計量的影(yǐng)響因素.
　　多相(xiàng)流量計的影(ying)響因素主要(yao)通過計算過(guò)程分析，包括(kuò)🙇🏻含水♉率🚶‍♀️測量(liàng)公式、含氣率(lü)測量公式、總(zong)流量公式，以(yi)及标況下氣(qì)、油、水産出的(de)過程。
　　雙能γ傳(chuán)感器測量含(hán)水率相關公(gong)式爲:
 
　　式中:λ和(he)η分别爲雙能(neng)γ傳感器中的(de)截面含氣率(lǜ)和截📞面含水(shui)率,均爲待測(cè)量;符号右，上(shang)角帶“”的爲雙(shuang)能傳感器高(gāo)能🥰級有🈲關的(de)量,不帶“”的爲(wei)與低能級有(you)關的量或對(duì)兩者共同的(de)量;N0爲空管計(ji)數率🏃🏻;Nx爲在線(xian)計數率;D爲雙(shuang)能傳感器管(guǎn)道内徑,爲固(gu)定值;ρg、:ρo、ρw分别爲(wei)工況下天然(ran)氣、全油、全水(shui)的在線密度(du);ʋg、ʋo、ʋw分别爲天然(rán)氣、全油、全水(shui)的質量🐕吸收(shōu)系數。
 
　　式中:C爲(wei)流出系數，與(yǔ)雷諾數相關(guan)，通過雷諾數(shu)與流☔出系數(shu)的叠🧡代關系(xi)求出;E爲速度(dù)漸進系數,對(duì)一個文丘裏(lǐ)來說，該數據(jù)爲定值;d爲文(wen)丘裏喉徑;△p爲(wèi)流體流經文(wen)丘裏時的高(gāo)低壓端壓力(li)差,由差壓變(bian)送器采集;ρmix爲(wèi)流💰體的混合(hé)密度,是各相(xiang)密度與各相(xiàng)相分率乘積(ji)之和。
計算工(gong)況各相流量(liàng):
 
　　式中:Qg8、Q08、Qw8分别爲(wèi)标況下的氣(qì)、油、水産量;Bg、Bo、Bw分(fen)别爲工況下(xia)氣、油🧑🏾‍🤝‍🧑🏼、水🏃🏻體積(ji)相對于标況(kuàng)下的體積比(bi)。
通過上述公(gōng)式可知，影響(xiǎng)标況下氣、油(yóu)、水測量精度(dù)的因子包括(kuo)含水率、含氣(qi)率、總流量及(ji)工、标況轉換(huàn)過程的每一(yī)個😘變量😘,即各(ge)相的工況密(mì)度、各相的質(zhì)量吸收系數(shù)、空管計數與(yu)在線計數率(lü)、差壓和PVT因子(zi)。在不同的工(gōng)況下,各項因(yīn)子對結果的(de)影響也不同(tong)。
3計量的關鍵(jian)因素
　　爲了進(jìn)一步确定對(duì)本次測試精(jing)度産生重大(da)影響🔴的關鍵(jian)因素,在實際(ji)應用中,對第(dì)2節中分析的(de)影響因素🌈進(jìn)行試驗♊。首先(xiān),結合勘探樣(yang)氣組分參數(shù)和現場測試(shi)實際測量值(zhí),确定多相😘流(liu)所屬類别;然(ran)後,在一定範(fàn)圍内改變影(yǐng)響因素,并将(jiāng)得到試驗測(cè)量數🌐據與改(gai)變前測試數(shu)據進行對比(bi)，以确定對測(ce)量結果産生(sheng)顯著🌈影♉響的(de)因素。
該地質(zhì)構造前期勘(kān)探獲得樣氣(qì)的主要組分(fen)如下。
　　CO2占4.17%，CH4占85.448%，C2H8占(zhan)7.043%,C3H8占2.275%。此外,還有(you)少部分N2、iC4、nC4、iC5、nC5及C6+等(děng)組分。計算得(dé)出樣品組分(fèn)✉️平均分子量(liàng)爲19.225,平均密度(du)爲0.8013kg/m3,相對密度(dù)爲0.6655。
統計試驗(yan)前流量計測(cè)試數據平均(jun)值如下。
　　标況(kuàng)液量爲56.57m3/d;标況(kuàng)油量爲52.3m3/d;标況(kuang)水量爲4.27m3/d;标況(kuang)氣量爲289105.88m3/d;含水(shui)率爲6.88%;含氣率(lü)爲98.59%;溫度爲47.51℃;壓(yā)力爲6467.11kPa;差壓爲(wèi)11.92kPa.
　　結合樣氣密(mi)度,可以計算(suan)出該多相流(liú)所屬的類别(bie)。一般用洛克(ke)哈特和馬蒂(di)内利(Lockhart-Martinelli,LM)數值分(fèn)類。此時該數(shù)值爲0.056,屬于第(di)二類濕氣(洛(luo)💁克哈特和馬(mǎ)蒂内利值在(zai)0.02和0.3之間)。對第(di)二類濕氣來(lái)說,其主要目(mù)的是獲取氣(qì)相。但爲了準(zhǔn)确地計量氣(qì)相,需♍要較爲(wei)準确的液量(liang)🏃數據,同時也(yě)要通過含水(shui)值來提高氣(qì)相測量精度(dù)。
　　爲了評估影(ying)響計量的關(guān)鍵因素,将第(dì)2節中分析得(de)出的🤟影響因(yin)子變化0.1%~0.5%,計算(suan)各影響因子(zǐ)對最終結果(guo)✍️的影響,其結(jié)果如表1所示(shi)🔞。
 
　　由表1可以看(kan)出,在同比例(li)的波動中,對(duì)測試結果影(ying)響最大的🈲是(shì)🔞空管計數率(lü)和在線計數(shù)率,其次爲差(chà)壓零點漂🌈移(yi)和✊壓縮因子(zi)♻️變化,其他各(gè)因子變化對(duì)測試結果影(yǐng)響均較小。
　　空(kong)管計數率與(yu)在線計數率(lü)都屬于γ射線(xian)在不同狀✂️态(tài)🌍下的測試🆚數(shù)據,因此隻需(xu)要監測空管(guǎn)計數率即可(kě)。壓縮因子由(yóu)氣體組分決(jue)定”,因此監測(ce)壓縮因子㊙️即(jí)監測氣體組(zǔ)分變化。
4性能(néng)保障措施
　　通(tong)過上述的計(ji)算分析,确定(ding)了影響計量(liàng)精度的關鍵(jian)因素。爲🈲保障(zhàng)流量計準确(què)、穩定運行,對(dui)流量計現場(chǎng)操作和運維(wéi)提出并實施(shi)了如下針對(duì)性的性能保(bǎo)障措施。
①定期(qī)隔離排空核(hé)實空管計數(shù)率,每兩個月(yue)到三個月進(jin)行一次空管(guan)标定。
②隔離排(pái)空時觀察差(cha)壓零點,如果(guǒ)絕對值超出(chū)0.3kPa,即需🥵要切零(ling)。
③定期進行氣(qi)體組分分析(xi),化驗密度與(yǔ)組分。推薦半(bàn)年進行一次(ci)，以确保壓縮(suo)因子的準确(què)性國]。
④定期取(qu)樣化驗含水(shuǐ)率,側面驗證(zheng)測試含水率(lǜ)的有效性。
　　上(shang)述措施的實(shí)施,可以确保(bao)γ源多相流量(liàng)計達到如表(biǎo)2所💃🏻示流量測(cè)量的精度要(yao)求。
 
5結束語
　　分(fen)析分相率和(he)最終标況流(liú)量計算過程(cheng)可知，影響多(duo)相計量的因(yin)素主要包括(kuo)各相的工況(kuàng)密度、各相⭕的(de)質🧑🏽‍🤝‍🧑🏻量吸收系(xi)㊙️數、空⭐管計數(shù)與在線計數(shu)率等。在延✌️長(zhang)測試應用中(zhōng)進行試驗。對(duì)比分析表明(míng),影響計量的(de)關鍵因素爲(wèi)空管計數率(lǜ)、在線計數率(lǜ)💯、差壓零點✌️漂(piao)移和壓縮因(yīn)子變化。針對(duì)關鍵因素,提(ti)出并應用♋四(sì)項性能優💘化(hua)措施,确保了(le)γ源多相流量(liàng)計在延長測(ce)試中的測量(liàng)精🌂度,減小了(le)由于延長測(ce)試油藏基😘礎(chu)數據不确定(ding)性對測量精(jing)度的影響,爲(wei)海上類低滲(shèn)油氣藏測試(shì)計量提供了(le)有益的借鑒(jiàn)。

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