水平井井下(xià)浮子流量計(jì)的研制 發布(bu)時間:2025-12-16
摘要:低(di)滲透油田水(shui)平井産液量(liang)低,目前使用(yong)的水平井産(chan)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(ying)響了測井資(zī)料的正确率(lü),爲此選擇了(le)水平井井下(xià)浮子流量計(jì) ,該流量計克(ke)服了渦輪流(liú)量計不适應(yīng)低液量水平(píng)🚩井🏃🏻的☀️不足,确(què)⭐保了分段流(liú)量測試結果(guo)的正确率。水(shuǐ)平井井下⭕浮(fu)子流量計室(shì)内現場應用(yòng)均取得了良(liang)好效果,流量(liang)測試結果不(bu)受含水率和(hé)井斜角的影(ying)🤞響,啓動排量(liàng)僅爲0.5m3/d,流㊙️量測(cè)量誤差在4%以(yǐ)内,解決了現(xian)有的渦輪流(liu)量計在流量(liàng)低時測量結(jié)果不準确、甚(shen)至渦輪不啓(qǐ)動的問題。 流(liu)量測量在油(you)田動态監測(cè)中的地位變(bian)得越來越重(zhong)要🈲[1]。國🤟内的低(dī)滲透油田水(shuǐ)平井普遍存(cun)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(yǒu)的甚至低于(yú)🤞5m3/d。産液剖面測(cè)井儀器的流(liú)量測量下限(xiàn)偏高,造成低(di)滲透油藏水(shui)平井測量結(jié)❓果偏差較👈大(dà),影響測井資(zī)料的正确⛱️率(lü)[4-5]。 針對上述問(wen)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(gai)流量計克服(fú)了常規渦輪(lun)流量計⛱️在流(liu)量低時測量(liang)結果不準确(que)、甚至不啓動(dong)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(xia)浮子流量計(ji)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(liàng)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(xì),提高了浮子(zi)流量🚶計井下(xia)運行的可靠(kao)性。采用螺線(xian)管線圈式自(zi)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(cǎi)💯用钛合金材(cái)質,提高了密(mi)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(xia)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(zhi)通過過流通(tōng)道克服彈簧(huang)彈性力推動(dong)套在推杆上(shàng)的浮🆚子組件(jian)🌈移動,帶動浮(fu)子組件上的(de)滑套外部銜(xián)鐵發生位移(yí),不同流量下(xià)浮子穩定在(zai)☂️一定的相應(yīng)位置,引起感(gǎn)應線圈中磁(cí)阻變化,産生(sheng)感📱應電動勢(shi)。感應電動勢(shì)經濾波放大(dà)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(shù)參數與性能(neng)特點 儀器最(zuì)大外徑89mm,工作(zuo)溫度150℃,最大工(gong)作壓力≤60MPa,流量(liang)測量範圍1~45m3/d,測(cè)💚量誤差±5%,采樣(yàng)間隔3s。 流量計(jì)的主要性能(neng)特點如下: (1)爲(wei)了适應水平(ping)井井下惡劣(lie)的工作條件(jian),在水平井井(jǐng)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(feng)性及防震抗(kang)沖擊性,确🈚保(bao)了儀器在井(jing)下工作的長(zhǎng)期穩定。 (2)流量(liang)計采用橋式(shì)雙通道結構(gou),液壓坐封時(shí)流體從外管(guan)和隔離管之(zhī)間的環空過(guò)流通道流過(guò),此時浮子保(bǎo)護單向閥單(dan)向截止,保證(zhèng)坐封液壓力(li)不影響浮子(zi)組件。生産時(shi)本層産液從(cong)♌過橋孔🌍經底(dǐ)部進液口進(jin)入,從隔離管(guan)與儀器環空(kong)空間流過,其(qi)他層産液從(cong)隔離管與外(wai)管環空空間(jiān)流過,互不幹(gan)擾,确保🙇♀️了多(duo)段壓裂水🛀平(ping)井測試順利(lì)。 (3)水平狀态下(xià)浮子采用了(le)钛合金材質(zhì)和浮子+彈簧(huáng)式結構,不同(tong)流量下浮子(zi)穩定在一定(ding)的位置,從而(er)提高密封性(xìng)。同時增加浮(fú)子限位結構(gou),過流通道采(cǎi)用錐形結構(gòu),可加大浮子(zǐ)與流量護管(guan)間隙,防止浮(fú)子運動時卡(kǎ)死。 2室内實驗(yàn) 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(xiǎng)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(lü)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(shí)驗結果表明(míng),當流經浮子(zǐ)流量計的流(liu)量超過0.5m3/d時,在(zai)🔴相同含🙇🏻水💚率(lǜ)情況下不同(tóng)流量的計數(shù)響應呈很好(hao)的線性關系(xi),确定🌏浮子流(liú)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(shēng)變化時,油水(shui)界面的變化(hua)并不明顯,且(qie)🏃♀️不同含水❄️率(lǜ)下的流量測(cè)試曲線基本(ben)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(yí)器分别處于(yú)水平(90°)和負角(jiǎo)度(-30°)(即進液口(kou)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(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(tài)下,流量響應(yīng)不受流動管(guan)道傾斜角度(dù)的影響,儀器(qi)标定隻需在(zai)水平條件下(xià)刻度即可。 同(tóng)時在多角度(dù)下對浮子流(liu)量計進行實(shi)驗,結果表明(ming):在☂️水平與垂(chuí)直狀态流量(liang)測量最大誤(wù)差4%;在負角度(dù)下由于浮子(zǐ)本身質量的(de)原因誤差高(gao)達13%;樣機通✏️過(guò)測量并轉換(huan)而來的🌈平均(jun1)相關流速與(yu)标準流量呈(chéng)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(shàng),水平井井下(xia)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(jiāng)水平井井下(xia)浮子流量計(jì)輸送到水平(píng)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(yàn)證。 該井射孔(kǒng)7段,測試前日(rì)産液16.07m3,含水率(lü)100%。儀器設置采(cǎi)樣間隔☎️爲10min,6天(tiān)後起出,測得(de)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(shì)流量與實際(jì)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(xia)浮子流量計(jì)滿足了低滲(shèn)透油藏水平(ping)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(pái)量低的🔆問題(tí)✉️。使用該流量(liang)計,提高了低(di)流量水平井(jǐng)産液量測試(shì)的正确率,可(kě)🏃🏻♂️爲掌握水平(ping)⚽井生産層段(duàn)産液信息及(jí)油藏合理開(kāi)采提供依據(jù)。
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