水平井井下(xia)浮子流量計(ji)的研制 發布(bu)時間:2025-12-13
摘要:低(di)滲透油田水(shuǐ)平井産液量(liàng)低,目前使用(yòng)的水平🏒井産(chǎn)液剖面測井(jǐng)儀器的流量(liàng)測量下限偏(piān)高,造🧑🏽🤝🧑🏻成低🐕滲(shèn)透油藏水平(píng)井測量結果(guo)偏差較大,影(yǐng)響了測井資(zī)料的正确率(lü),爲此選擇了(le)水平井井下(xia)浮子流量計(jì) ,該流量計克(ke)服了渦輪流(liú)量計不适應(ying)低液量水平(píng)井的不足,确(què)保了分段流(liú)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(liang)好效果,流量(liang)測試結果不(bú)受含🆚水率和(hé)井斜角的影(yǐng)響,啓動排量(liàng)僅爲0.5m3/d,流量測(ce)量誤差在4%以(yǐ)内,解決了現(xian)💋有的渦輪流(liu)量計在流量(liang)⭐低時測量結(jié)果不準确、甚(shèn)至渦輪不啓(qǐ)動的問題。 流(liú)量測量在油(you)田動态監測(cè)中的地位變(bian)得越來越👉重(zhòng)要[1]。國内🍓的低(di)滲透油田水(shuǐ)平井普遍存(cún)在改造段🏃🏻數(shu)多、單井㊙️産量(liàng)🔞低[2-3]等問題,部(bù)分油田單井(jǐng)産液量爲1~10m3/d,有(you)的甚至低于(yú)5m3/d。産液剖面測(ce)井㊙️儀器的♉流(liu)量測量下💃限(xian)偏高,造🔴成低(di)滲透油藏水(shuǐ)平井測量結(jié)果偏差較🌏大(dà),影響測井資(zī)料的正确率(lǜ)[4-5]。 針對上述問(wèn)題,借鑒直井(jǐng)中使用的 浮(fú)子流量計 ,水(shuǐ)平井井下浮(fú)子流量計,該(gāi)流量計克服(fú)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(dong)的問題[6],實現(xian)了低滲透油(yóu)藏水平井流(liu)量分段測試(shì)。 1水平井井下(xia)浮子流量計(jì)設計 1.1結構設(shè)計與工作原(yuan)理 水平井井(jing)下浮子流量(liang)計結構如圖(tú)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(xì),提高了浮子(zǐ)流量計井下(xia)運🛀🏻行的可靠(kao)性。采用螺線(xian)管線圈式自(zì)感傳感器原(yuán)☁️理,可以測量(liàng)0.01μm~50mm的機械位移(yí),同👨❤️👨時浮子采(cǎi)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(li),水平狀态🌈下(xià)利用彈簧彈(dàn)性力使得流(liu)體流經浮子(zǐ)前後⁉️産生壓(yā)差🚶♀️,被測✉️介質(zhì)通過過流通(tōng)道克服彈簧(huáng)彈性力推動(dong)套在推杆上(shang)的浮☁️子組件(jian)移動,帶動浮(fú)子組件上的(de)滑套外部銜(xian)鐵發⭕生位移(yí),不同流量下(xia)浮子穩定在(zai)🈲一定的相應(ying)♻️位置,引起感(gan)應線圈中磁(ci)阻變化,産生(sheng)感應電動勢(shi)。感應電動勢(shi)經濾波放大(da)輸入單片機(jī)内進行處理(li)⭐,從而測出流(liú)量值(圖2)。 1.2主要技術(shu)參數與性能(neng)特點 儀器最(zui)大外徑89mm,工作(zuò)溫度150℃,最大工(gong)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(néng)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(jing)下📱浮子🈲流量(liàng)計進液口增(zeng)加割縫篩管(guan)以降低砂卡(ka)程度,充分考(kao)🏒慮高壓密😄封(fēng)性及防震抗(kang)沖擊性,确保(bao)了儀器在井(jǐng)🌐下工作的長(zhǎng)期穩定。 (2)流量(liàng)計采用橋式(shì)雙通道結構(gòu),液壓坐封時(shi)流體從外管(guǎn)和隔離管之(zhi)間的環空過(guò)流通道流過(guò),此時浮子保(bǎo)🏃🏻♂️護單向閥㊙️單(dān)向截止,保證(zhèng)坐封液壓力(lì)不影響❤️浮子(zǐ)組件。生産時(shí)本層👉産液從(cóng)💯過橋孔經底(dǐ)部進液口進(jìn)入,從隔離管(guan)與儀器環空(kōng)空間流過,其(qi)他層産液從(cóng)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(zhì)和浮子+彈簧(huang)🌈式結構,不同(tóng)♈流量下浮子(zǐ)穩定在一定(ding)的位置,從而(er)提高密封性(xìng)。同時增🚶加浮(fu)子限位結構(gou),過流通道采(cai)🐉用錐形結構(gòu),可加大浮子(zǐ)與流量護管(guǎn)間隙,防止浮(fu)子運動時卡(kǎ)死。 2室内實驗(yan) 2.1含水率響應(ying) 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(chuí)直狀态下進(jin)行流量檢定(ding),流量爲0、1、2……10m3/d,分别(bie)選擇含水率(lü)爲🥵100%、80%、40%進行流量(liang)♊測試,對流量(liang)刻度進行曲(qǔ)線拟合(圖3)。 實(shí)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(lü)情況下不同(tong)流量的計數(shu)響應呈很好(hǎo)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(zai)一定井筒角(jiao)度、不同流量(liàng)的情況下🈚,當(dāng)含水率發生(sheng)變化時,油水(shui)界面的變化(huà)并不明顯,且(qiě)不同含水🏒率(lǜ)下的流量測(cè)試曲線基本(běn)重合,說明含(hán)水率對浮⁉️子(zǐ)流量計的影(yǐng)響可忽略。 2.2傾(qing)角響應 将儀(yi)器分别處于(yu)水平(90°)和負角(jiao)度(-30°)(即進液口(kǒu)低于出液口(kǒu))狀态下,流量(liang)爲0、1、2……10m3/d,分别選擇(zé)含水率爲100%、80%、40%進(jìn)行流量❗測試(shi)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(guan)道傾斜角度(du)的影響,儀器(qì)标定隻需在(zài)水平條件下(xia)刻🔴度即可。 同(tóng)時在多角度(dù)下對浮子流(liú)量計進行實(shí)驗,結果表明(míng):在📱水平⭐與垂(chuí)直狀态流量(liang)測量最大誤(wù)差4%;在負角☔度(du)下由于浮子(zi)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(jun1)相關流速與(yǔ)标準流量呈(cheng)很好的線性(xìng)關系(表1)。 3現場(chǎng)應用 在室内(nèi)實驗取得成(cheng)功的基礎上(shang),水平井井下(xia)浮子流量📧計(jì)㊙️流量🌈測試的(de)正确率,利用(yong)油管和雙封(feng)單卡工藝将(jiāng)水🆚平井🈲井下(xia)浮子流量計(ji)輸送到水平(ping)井井段,對該(gāi)井噴點1進行(hang)了測試,同時(shi)對地面單量(liàng)進行液量驗(yan)證。 該井射孔(kǒng)7段,測試前日(ri)産液16.07m3,含水率(lǜ)100%。儀器設置采(cai)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(dan)量噴點1的日(ri)🚶産液爲3.61m3/d。測試(shì)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(lùn) 水平井井下(xià)浮子流量計(ji)滿足了低滲(shèn)透油藏水平(píng)💛井低産液💔量(liang)分段流量測(ce)試的需要,解(jie)決了常規流(liú)👉量計啓動排(pai)量低的問題(tí)。使用該流量(liang)計,提高了低(dī)流量水平井(jǐng)産液量測試(shì)的正确率,可(ke)爲掌握水平(ping)❄️井生産層段(duan)産液信❌息及(ji)油藏合理開(kai)采🐪提供依據(ju)。
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