摘要:在國内某(mou)海域油氣構造(zào)評價延長測試(shì)項目中,首次采(cai)用γ源多相流量(liàng)計 進行單井計(jì)量。爲了有效提(ti)高在延長測試(shì)中流量計的測(ce)🔞量精度,研究了(le)γ源多相流量計(jì)的計量原理,分(fèn)析了影響多相(xiang)計量精度的相(xiàng)關因素。通過實(shi)際應用過程試(shi)驗,對比、分析并(bìng)找出對實📞際測(cè)量影響較大的(de)關鍵因素。針對(dui)關鍵因素,提出(chu)了可操作的🏃🏻性(xing)能保障措施。實(shí)際應用結果表(biao)明,流😍量計測量(liàng)精度得到了顯(xian)著⭕提高,滿足項(xiàng)目測試要求。通(tong)過計算、分析γ源(yuan)三相計量技術(shù)的應用關鍵因(yīn)素,實施有效的(de)性能保證措施(shī),減小了由于延(yan)長測試油藏基(jī)礎數據不确✂️定(dìng)性對測量精度(dù)的🐪影響,爲延長(zhǎng)測試進一一步(bù)确認油氣藏類(lei)型及儲量規模(mó)提供了保證,也(yě)爲海上類似低(di)滲油氣藏測試(shì)計量提供了有(yǒu)益🤞的借鑒。
0引言(yan)
　　國内某海域某(mǒu)地質構造主力(li)氣藏分布在P8a、P8b和(he)P10三層。爲了🍉落實(shi)天然氣地質儲(chu)量、合理制定開(kāi)發方案、評價開(kai)發效果,對👈該構(gòu)💃🏻造探井進行延(yán)長測試”。由于測(cè)試期間油藏儲(chǔ)量、溫度、壓力和(he)組分存在.不确(que)定性📞，故選取測(cè)量範圍寬、精度(du)高的測試計量(liàng)設備。
　　γ源多相流(liú)量計自20世紀90年(nián)代亮相以來,已(yǐ)廣泛應用于☂️國(guó)内外油氣田單(dan)井計量。與傳統(tǒng)的三相分離器(qì)相比，多相流量(liàng)計具有結構緊(jin)湊、測量精度高(gao)、測量範圍寬、流(liú)型适用性好☔、運(yùn)行可靠性高、性(xing)價比高等♉明顯(xiǎn)優勢口,可用于(yú)對油氣構造A的(de)延長測試。爲了(le)🆚準确探明構造(zào)油氣藏類型、儲(chu)量和油氣水含(han)量,需要分析研(yán)究多相流量計(ji)的原理和影響(xiang)測量精度🌐的因(yīn)素,并對比分析(xī)該構造流體的(de)組分特點,找出(chū)🏃🏻關⭕鍵因素,制定(ding)性能保證措施(shi)。本文以國内具(jù)有代表性的海(hǎi)默科技标.準型(xing)γ源多🥰相流量計(jì)爲基礎進行分(fèn)析。
1γ源多相流量(liang)計原理
　　γ源多相(xiàng)流量計通過文(wén)丘裏管測量總(zong)流量、單能γ傳感(gan)器測量含氣率(lǜ)、雙能γ傳感器測(ce)量含水率,然後(hou)通過基本的流(liú)量計算和體積(ji)、壓力溫度(pressurevolumetemperature,PVIT)轉換(huan)得到标況條件(jiàn)下的油氣水流(liú)🈚量甲。通過使用(yòng)👄流型調整技❌術(shu)，可進一步保證(zheng)含水率的測試(shì)精度。
　　多相流量(liang)計的主要部件(jiàn)包括文丘裏管(guan)(含 差壓變送器(qì) )、單能γ傳感器、在(zai)線取樣器、雙能(neng)γ傳感器、溫度及(jí) 壓力變送器 等(děng)功能部件。關鍵(jian)部件功能如下(xia)。
①文丘裏管用于(yú)測量工況(實際(ji)測試壓力、溫度(du)條件下)條件下(xia)油相、水相、氣相(xiang)總流量。
②γ傳感器(qi)用于測量工況(kuang)下的相分率。
③溫(wen)度和壓力變送(sòng)器等用于工況(kuang)、标況(1個标準大(da)氣壓、20℃條🎯件下)體(tǐ)積轉換的PVT因子(zi)計算。
多相流量(liàng)計原理如圖1所(suo)示。
 
2多相流計量(liang)的影響因素.
　　多(duo)相流量計的影(yǐng)響因素主要通(tōng)過計算過程分(fen)析，包🌏括含水率(lü)測量公式、含氣(qi)率測量公式、總(zong)流量公式，以及(ji)标況下氣、油🙇‍♀️、水(shui)産出的過程。
　　雙(shuāng)能γ傳感器測量(liang)含水率相關公(gong)式爲:
 
　　式中:λ和η分(fen)别爲雙能γ傳感(gan)器中的截面含(han)氣率和截面🌈含(hán)🏃水率,均爲待測(cè)量;符号右，上角(jiao)帶“”的爲雙能傳(chuán)感器高能級有(you)關的☀️量,不帶“”的(de)爲與低能級有(you)關的量或對兩(liang)者共❓同的量;N0爲(wèi)空管計數率;Nx爲(wèi)在線計數率;D爲(wei)雙能傳感器管(guǎn)道内徑,爲⛷️固定(ding)值;ρg、:ρo、ρw分别爲工況(kuàng)下天然氣、全油(yóu)、全水的在線密(mi)度;ʋg、ʋo、ʋw分别爲天然(ran)氣、全油、全水的(de)質量吸收系數(shu)。
 
　　式中:C爲流出系(xì)數，與雷諾數相(xiang)關，通過雷諾數(shu)與流出系🌈數♈的(de)叠代關系求出(chu);E爲速度漸進系(xì)數,對一個文丘(qiu)裏來說，該數據(ju)爲定值;d爲文丘(qiu)裏喉徑;△p爲流體(ti)流經文丘裏時(shí)的高低壓端壓(ya)力差,由差壓變(biàn)送器采集;ρmix爲流(liú)體的混合密度(dù),是各相密度與(yǔ)各相相分⭕率乘(cheng)積之和。
計算工(gong)況各相流量:
 
　　式(shi)中:Qg8、Q08、Qw8分别爲标況(kuang)下的氣、油、水産(chǎn)量;Bg、Bo、Bw分别爲工況(kuàng)下氣🆚、油、水體積(ji)相對于标況下(xià)的體積比。
通過(guo)上述公式可知(zhī)，影響标況下氣(qì)、油、水測量精度(du)‼️的因子包🐕括含(han)水率、含氣率、總(zǒng)流量及工、标況(kuàng)轉換過程的每(mei)一個變量,即各(gè)相的工況密度(du)、各相的質量吸(xī)收系數、空管計(jì)數與在線📐計數(shu)率、差壓和PVT因子(zǐ)。在不同的工況(kuàng)下,各項因子對(dui)結果的影響也(ye)不同。
3計量的關(guan)鍵因素
　　爲了進(jin)一步确定對本(běn)次測試精度産(chan)生重大影響的(de)關鍵💜因素,在實(shí)際應用中,對第(di)2節中分析的影(yǐng)響因素進行試(shì)驗。首先,結合勘(kān)探樣氣組分參(can)數和現場測試(shì)實際測量值,确(què)定多相流所屬(shu)類别;然後,在📧一(yi)定範圍内改變(biàn)影響因素,并将(jiāng)得到試驗測量(liang)數據與改變前(qian)測試數據進行(hang)對比，以确定對(dui)測量結💜果産生(shēng)顯著影響的因(yīn)素。
該地質構造(zao)前期勘探獲得(dé)樣氣的主要組(zu)分如下🎯。
　　CO2占4.17%，CH4占85.448%，C2H8占(zhan)7.043%,C3H8占2.275%。此外,還有少(shǎo)部分N2、iC4、nC4、iC5、nC5及C6+等組分(fèn)。計算得出樣品(pǐn)組分平均分子(zi)量爲19.225,平均密度(dù)爲0.8013kg/m3,相對密度爲(wèi)0.6655。
統計試驗前流(liu)量計測試數據(ju)平均值如下。
　　标(biāo)況液量爲56.57m3/d;标況(kuang)油量爲52.3m3/d;标況水(shui)量爲4.27m3/d;标況氣量(liang)爲289105.88m3/d;含水率🌈爲6.88%;含(hán)氣率爲98.59%;溫度爲(wei)47.51℃;壓力爲6467.11kPa;差壓爲(wèi)11.92kPa.
　　結合樣氣密度(du),可以計算出該(gai)多相流所屬的(de)類别。一般用洛(luò)克哈特和馬蒂(di)内利(Lockhart-Martinelli,LM)數值分類(lei)。此時該數值爲(wei)0.056,屬于第二類濕(shi)氣(洛克哈特和(he)馬蒂内利值在(zai)0.02和0.3之間)。對第二(èr)類濕氣來說,其(qi)主要目的是獲(huo)取氣相。但爲了(le)準确地計量氣(qi)相,需要較爲準(zhǔn)🔞确的液量數據(ju),同時也要通過(guo)含水值來提高(gao)氣相測量精度(du)。
　　爲了評估影響(xiǎng)計量的關鍵因(yīn)素,将第2節中分(fèn)析得☔出🔱的☔影響(xiǎng)因子變化0.1%~0.5%,計算(suan)各影響因子對(duì)最終結果的影(yǐng)響,其⛱️結果如表(biao)🌈1所示。
 
　　由表1可以(yi)看出,在同比例(li)的波動中,對測(ce)試結果影響最(zuì)大的是空管計(jì)數率和在線計(ji)數率,其次爲差(cha)壓零點漂移和(he)🚶壓縮因子變化(huà),其他各因子變(biàn)化對測試結果(guo)影響均較小。
　　空(kōng)管計數率與在(zài)線計數率都屬(shu)于γ射線在不同(tong)狀👉态下的測試(shi)數據,因此隻需(xu)要監測空管計(ji)數率即可。壓縮(suo)因子由氣體組(zǔ)分決定”,因此監(jiān)測壓縮因子即(jí)監測氣體組分(fèn)變化。
4性能保障(zhàng)措施
　　通過上述(shu)的計算分析,确(què)定了影響計量(liang)精度的關鍵因(yīn)素。爲保👌障流量(liàng)計準确、穩定運(yun)行,對流量計現(xian)場操🔱作和⛹🏻‍♀️運維(wei)提出🏃‍♂️并實施了(le)如下針對性的(de)性能⚽保障措施(shī)。
①定期隔離排空(kōng)核實空管計數(shù)率,每兩個月到(dao)三個月進行💞一(yi)次空管标定。
②隔(ge)離排空時觀察(cha)差壓零點,如果(guǒ)絕對值超出0.3kPa,即(jí)需要切零。
③定期(qi)進行氣體組分(fèn)分析,化驗密度(dù)與組分。推薦半(bàn)年進行一次🏃‍♀️，以(yǐ)确保壓縮因子(zǐ)的準确性國]。
④定(dìng)期取樣化驗含(hán)水率,側面驗證(zheng)測試含水率的(de)有效性✊。
　　上述措(cuo)施的實施,可以(yi)确保γ源多相流(liu)量計達到如表(biao)2所示流量✉️測量(liang)的精度要求。
 
5結(jié)束語
　　分析分相(xiàng)率和最終标況(kuàng)流量計算過程(cheng)可知，影響多相(xiàng)計量的因素主(zhu)要包括各相的(de)工況密度、各相(xiàng)的質量吸收系(xì)🚶‍♀️數、空管計😍數與(yǔ)在線計數率等(deng)。在延長測試應(yīng)用中進行試🌈驗(yan)。對比分析表明(míng),影響計量的關(guān)鍵因素爲空管(guan)💚計數率、在線計(ji)數率、差壓零點(dian)㊙️漂移和壓縮因(yin)子變化。針對關(guan)鍵因素,提出并(bìng)應用🔅四項性能(neng)優化☎️措施,确保(bao)了γ源🏃多相流量(liang)計在延長測試(shì)中的測量精度(dù),減小了由于延(yán)長測試油藏基(jī)礎數據不确定(dìng)性對✂️測量精度(du)的影響,爲海上(shàng)類低滲油氣藏(cang)📞測試計量提供(gòng)了有😘益的借鑒(jiàn)。

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