水平井井下(xià)浮子流量計(ji)的研制 發布(bu)時間:2025-12-15
摘要:低(dī)滲透油田水(shuǐ)平井産液量(liang)低,目前使用(yong)的水平井🌈産(chǎn)液👈剖面測井(jǐng)儀器的流量(liang)測量下限偏(pian)高,造成低😄滲(shèn)透油藏水平(ping)井測量結果(guǒ)偏差較大,影(yǐng)響了測井資(zi)料的正确率(lǜ),爲此選擇了(le)水平井井下(xià)浮子流量計(jì) ,該流量計克(kè)服了渦輪流(liu)量計不适應(ying)低液量水平(ping)井🧡的不足🛀,确(què)保了分段流(liu)量測試結果(guǒ)的正确率。水(shui)平井井下浮(fu)子流量計室(shì)内現場應用(yong)均取得了良(liáng)好效果🎯,流量(liang)測⁉️試結果不(bú)受含水率和(he)🙇🏻井斜角的影(yǐng)響,啓動排量(liang)僅爲0.5m3/d,流量測(ce)量誤差在4%以(yi)内,解決了現(xian)🛀🏻有的渦輪流(liu)量計在流量(liàng)低時測量結(jie)果不準确、甚(shèn)至渦輪不啓(qǐ)動🥵的問題。 流(liú)量測量在油(yóu)田動态監測(ce)中的地位變(biàn)得越來越❗重(zhong)要[1]。國内的低(di)滲透油田水(shuǐ)平井普遍存(cún)在改造段數(shù)多💚、單井産量(liang)㊙️低[2-3]等問題,部(bu)分油田單井(jǐng)産液量爲1~10m3/d,有(yǒu)的甚至低于(yú)5m3/d。産液剖面測(ce)井儀器的流(liú)量測量下限(xiàn)偏高,造✍️成低(dī)滲透🐆油藏水(shuǐ)平井測量結(jié)果偏差較✉️大(da),影響測井💔資(zī)料的正确率(lü)[4-5]。 針對上述問(wèn)題,借鑒直井(jing)中使用的 浮(fú)子流量計 ,水(shui)平井井下浮(fu)子流量計,該(gai)流量計克服(fu)了常規渦輪(lún)流量計🌈在流(liu)量低時測量(liàng)結果不準确(què)、甚至不啓動(dòng)的問題㊙️[6],實現(xiàn)了低滲透油(you)藏水平井流(liu)量分段測試(shi)。 1水平井井下(xià)浮子流量計(jì)設計 1.1結構設(shè)計與工作原(yuán)理 水平井井(jǐng)下浮子流量(liang)計結構如圖(tu)1所示。流量護(hu)管爲🔆錐形孔(kǒng)結構,加大了(le)浮子與流量(liàng)護管的間隙(xi),提⁉️高了浮子(zi)流量計井下(xia)運行的可靠(kào)性。采用螺線(xiàn)管線圈式自(zì)感傳感器原(yuan)㊙️理,可以測量(liang)0.01μm~50mm的機械位移(yí),同✌️時浮子采(cai)用钛合金材(cai)質,提高了密(mì)封性。 測試期間給(gěi)浮子感應線(xiàn)圈提供恒定(dìng)的電流激勵(lì),水平狀态下(xia)利用彈簧彈(dàn)性力使得流(liú)體流經浮子(zǐ)前後産生壓(ya)差,被測介質(zhi)通過過流通(tong)道克服彈簧(huáng)🛀彈性力✉️推動(dong)套在推杆上(shàng)的浮子組件(jiàn)🧑🏾🤝🧑🏼移動,帶動浮(fú)子組件上的(de)滑套外🌍部銜(xian)鐵發生位移(yi),不同流量下(xia)♍浮子穩定在(zài)💰一定的相應(yīng)位置,引起感(gǎn)應線圈中磁(ci)阻變化,産生(sheng)感應電動勢(shì)。感應電動勢(shì)經濾波放大(da)輸入單片機(jī)内進行處理(lǐ),從而測出流(liu)量值(圖2)。 1.2主要技術(shu)參數與性能(néng)特點 儀器最(zui)大外徑89mm,工作(zuò)溫度150℃,最大工(gōng)作壓力≤60MPa,流量(liàng)測量範圍1~45m3/d,測(ce)量誤差±5%,采樣(yàng)間隔3s。 流量計(ji)的主要性能(neng)特點如下: (1)爲(wei)了适應水平(píng)井井下惡劣(liè)的工作條件(jian),在水平井井(jǐng)下浮子流量(liang)計進液口增(zēng)加割縫篩管(guan)以降低砂卡(kǎ)程度,充‼️分考(kao)慮高壓密封(feng)性及防震抗(kang)沖擊性,确保(bǎo)了儀👉器在井(jing)下工作🤩的長(zhang)期穩定。 (2)流量(liàng)計采用橋式(shì)雙通道結構(gou),液壓坐封時(shi)流體從外管(guan)和隔離管之(zhī)間的環空過(guo)流通道流過(guo),此時浮子保(bao)護單向閥💋單(dan)向截止,保證(zheng)坐封液壓力(li)不影響浮子(zǐ)組件。生産時(shi)本層産液從(cóng)過橋孔經底(di)部進液口進(jin)入,從隔離管(guan)與儀器環空(kōng)空間流過,其(qi)他層産液從(cong)隔離管與外(wài)管環空空間(jian)流過,互不幹(gan)擾,确保⭐了多(duo)段壓裂水平(píng)井測試順利(lì)。 (3)水平狀态下(xia)浮子采用了(le)钛合金材質(zhi)和浮子+彈簧(huang)式結💚構,不同(tong)❗流量下浮子(zi)穩定在一定(dìng)的位置,從而(er)提高密封性(xing)。同⭕時增加浮(fu)子限位結構(gou),過流通道采(cǎi)用錐形結構(gou),可加大浮子(zi)與流量護管(guǎn)📐間隙,防止浮(fu)子運動時🐕卡(ka)死。 2室内實驗(yàn) 2.1含水率響應(yīng) 在油水兩相(xiàng)介質下進行(hang)了含水率響(xiang)應實驗。在浮(fu)🏃♀️子流量🙇♀️計垂(chui)直狀态下進(jìn)行流量檢定(dìng),流量爲0、1、2……10m3/d,分别(bie)選擇含水率(lǜ)爲♉100%、80%、40%進行流量(liang)🔱測試,對流量(liang)刻度進行曲(qu)線拟合(圖3)。 實(shi)驗結果表明(ming),當流經浮子(zǐ)流量計的流(liu)量超過0.5m3/d時,在(zài)相同含水率(lǜ)情況下不同(tong)流量的計數(shù)響應呈很好(hao)的線性關系(xi),确定浮子流(liu)量計啓動流(liu)量爲0.5m3/d。另外,在(zài)一定井筒角(jiǎo)⭐度、不同流量(liàng)的情況下,當(dang)含水率發生(sheng)變化時,油水(shuǐ)界面的變化(hua)并不明顯,且(qiě)不同含水率(lǜ)下的流量測(cè)試曲線基本(ben)重合,說明含(han)水率對浮💋子(zǐ)流量計的影(ying)響可忽略。 2.2傾(qing)角響應 将儀(yí)器分别處于(yu)水平(90°)和負角(jiǎo)度(-30°)(即進液口(kou)低于出👉液口(kou))狀态下🌈,流量(liàng)爲0、1、2……10m3/d,分别選擇(ze)含水率爲100%、80%、40%進(jin)行流量測試(shì)實驗,對流量(liàng)刻度進行曲(qǔ)線拟合(圖4、圖(tu)5)。 實驗結果表(biao)明,在水平(90°)和(he)負角度(-30°)狀态(tai)下,流量響應(yīng)不受流動管(guǎn)♋道傾斜角度(dù)的影響,儀器(qi)标定隻需在(zai)水平條件下(xia)刻度即可。 同(tong)時在多角度(dù)下對浮子流(liu)量計進行實(shi)驗,結果表明(míng):在水平與垂(chui)直狀态流量(liang)測量最大誤(wù)差4%;在負角度(du)下由于🧑🏽🤝🧑🏻浮子(zǐ)👄本身質量的(de)原因誤差高(gao)達13%;樣機通過(guo)測量并轉換(huan)而來的平均(jun)相關流速與(yǔ)标準流量呈(chéng)很好的線性(xing)關系(表1)。 3現場(chang)應用 在室内(nèi)實驗取得成(chéng)功的基礎上(shàng),水平井井下(xià)浮子流量計(ji)流量測試的(de)正确率,利用(yong)油管和雙封(fēng)單卡工藝将(jiang)水平井井下(xià)浮子流量計(jì)輸送到水平(ping)井井🏃🏻段,對該(gai)井噴點1進行(hang)了測試,同時(shí)對地面單量(liàng)進行液量驗(yan)證。 該井射孔(kong)7段,測試前日(rì)産液16.07m3,含水率(lǜ)100%。儀器設置采(cǎi)樣間隔爲10min,6天(tiān)📞後起出,測得(dé)噴點1單層流(liu)量爲3.77m3/d,地面單(dān)量噴點🍓1的日(rì)産液爲3.61m3/d。測試(shi)流量與實際(ji)單量結果接(jiē)近,流量測試(shi)誤差4.3%(圖6)。 4結論(lun) 水平井井下(xià)浮子流量計(ji)滿足了低滲(shen)透油藏水平(ping)井低産液量(liang)🤟分段流量測(ce)試的需要,解(jiě)決了常規流(liú)量計啓動排(pai)量👣低的問題(ti)。使用該流量(liàng)計,提高了低(dī)流量水平井(jing)産液量測試(shi)的正确率,可(kě)爲掌握水平(píng)🥰井生産層段(duàn)産液信息及(jí)油藏合理開(kāi)采📐提供依據(ju)。
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