摘要:在(zai)國内某(mou)海域油(you)氣構造(zào)評價延(yan)長測試(shì)項目中(zhōng),首次采(cai)用γ源多(duō)相流量(liàng)計 進行(hang)單井計(ji)量。爲了(le)有效提(tí)高在延(yan)長測試(shi)中流量(liang)計🔱的測(ce)量☁️精度(du),研究了(le)γ源多相(xiang)流量計(jì)的計量(liang)原理,分(fèn)析📐了影(yǐng)㊙️響多相(xiang)計量精(jīng)度的相(xiàng)關因素(sù)。通過實(shi)際應用(yòng)過程試(shì)驗☀️,對比(bǐ)、分析并(bìng)找出對(dui)實際測(cè)量影響(xiǎng)較大的(de)關鍵因(yin)素。針對(duì)關鍵因(yin)素,提出(chū)了可操(cao)作的✂️性(xing)能保障(zhang)措施。實(shi)際應用(yòng)結果表(biǎo)明,流量(liàng)計測量(liàng)精度得(de)到了顯(xian)著🌐提高(gao),滿足項(xiang)目測試(shi)要求。通(tong)過計算(suàn)💛、分析γ源(yuan)三相計(jì)量技術(shu)的應用(yòng)關鍵因(yin)素,實施(shi)有效的(de)性能保(bao)證措施(shi),減小了(le)由于延(yán)長測試(shì)油藏基(ji)礎數據(ju)不确定(ding)性對測(ce)量🌐精度(du)的影響(xiǎng),爲延長(zhǎng)測試進(jin)一一步(bu)确認油(you)氣🛀藏類(lei)型👌及儲(chu)量規模(mó)提㊙️供了(le)保證💘,也(yě)爲海上(shang)類🎯似低(di)滲油氣(qi)🔅藏測試(shì)計量提(ti)供了有(yǒu)益的借(jie)鑒。
0引言(yán)
　　國内某(mǒu)海域某(mou)地質構(gou)造主力(lì)氣藏分(fen)布在P8a、P8b和(he)P10三層。爲(wei)了落實(shí)天然氣(qì)地質儲(chǔ)量、合理(li)制定開(kai)發方案(àn)、評價開(kai)發效果(guǒ),對該構(gòu)🍓造探井(jing)進行延(yán)長測試(shi)”。由于測(cè)試期間(jiān)油藏儲(chǔ)量、溫度(du)、壓力和(he)👉組分存(cún)在.不确(què)定性，故(gù)選取測(cè)🈚量範圍(wei)寬、精度(du)高的測(ce)試計量(liàng)設備。
　　γ源(yuán)多相流(liu)量計自(zì)20世紀90年(nian)代亮相(xiàng)以來,已(yi)廣泛應(yīng)用于國(guo)内外油(yóu)氣田單(dān)井計量(liang)。與傳統(tong)的三相(xiàng)分離器(qi)相比，多(duo)相流量(liang)❓計具有(you)結構緊(jǐn)湊、測量(liàng)精度高(gāo)、測量範(fàn)圍寬、流(liú)型适用(yòng)性好、運(yùn)行可靠(kào)性高、性(xing)價比高(gao)等明顯(xian)優勢🈚口(kǒu),可用于(yu)對油氣(qì)構造A的(de)延長❌測(ce)試。爲了(le)🙇🏻準确探(tàn)明構造(zao)油氣藏(cang)類型、儲(chu)量和油(you)氣水含(han)量,需要(yào)分析研(yán)究🔅多相(xiàng)流量計(ji)的原理(li)和影響(xiǎng)測量精(jing)度的因(yīn)素,并對(dui)比分析(xī)該構造(zao)流體的(de)組分特(te)點,找出(chū)🆚關鍵因(yin)素,制定(ding)性能🏃🏻‍♂️保(bǎo)證措施(shī)。本文以(yi)國内具(jù)有代表(biǎo)性的海(hai)🔴默科技(ji)标.準型(xíng)γ源多相(xiàng)流量計(jì)爲基❤️礎(chu)進行分(fen)析。
1γ源多(duo)相流量(liang)計原理(li)
　　γ源多相(xiang)流量計(ji)通過文(wén)丘裏管(guan)測量總(zong)流量、單(dan)能γ傳感(gan)器⭐測量(liang)🔞含♊氣率(lü)、雙能γ傳(chuán)感器測(cè)量含水(shuǐ)率,然後(hòu)通過基(ji)本的流(liu)量計算(suàn)和體積(jī)、壓力溫(wen)度(pressurevolumetemperature,PVIT)轉換(huan)得到标(biāo)🌏況條件(jian)下的油(you)氣水流(liú)🤩量甲。通(tong)過使用(yòng)流型調(diao)整技術(shu)，可進一(yi)步保證(zhèng)含水率(lǜ)的測試(shi)精度。
　　多(duō)相流量(liang)計的主(zhǔ)要部件(jiàn)包括文(wén)丘裏管(guǎn)(含 差壓(yā)變送器(qi) )、單能γ傳(chuan)感器、在(zai)線取樣(yang)器、雙能(néng)γ傳感器(qì)、溫度及(ji) 壓力變(biàn)送器 等(deng)功能部(bu)件。關鍵(jian)部件功(gōng)能如下(xia)。
①文丘裏(lǐ)管用于(yú)測量工(gōng)況(實際(ji)測試壓(yā)力、溫度(dù)條件下(xia))條件下(xia)油🛀相、水(shuǐ)相、氣相(xiang)總流量(liàng)。
②γ傳感器(qì)用于測(ce)量工況(kuang)下的相(xiàng)分率。
③溫(wēn)度和壓(ya)力變送(sòng)器等用(yong)于工況(kuang)、标況(1個(gè)标準大(da)氣壓、20℃條(tiáo)件下)體(tǐ)積轉換(huàn)的PVT因子(zi)計算。
多(duo)相流量(liang)計原理(lǐ)如圖1所(suǒ)示。
 
2多相(xiàng)流計量(liang)的影響(xiang)因素.
　　多(duō)相流量(liang)計的影(ying)響因素(su)主要通(tōng)過計算(suan)過程分(fèn)析，包括(kuò)含水㊙️率(lǜ)測量公(gong)式、含氣(qi)率測量(liàng)公式、總(zǒng)流量公(gong)式，以及(jí)标況下(xià)氣、油、水(shuǐ)産💘出的(de)過程。
　　雙(shuang)能γ傳感(gan)器測量(liàng)含水率(lǜ)相關公(gōng)式爲:
 
　　式(shi)中:λ和η分(fen)别爲雙(shuāng)能γ傳感(gǎn)器中的(de)截面含(han)氣率和(hé)截🌈面含(han)☔水率,均(jun)爲待測(cè)量;符号(hao)右，上角(jiao)帶“”的爲(wei)雙能傳(chuan)感器高(gao)能級有(yǒu)關的量(liang),不帶“”的(de)爲與低(dī)能級有(you)關的量(liang)或對兩(liang)者共同(tóng)的量💃🏻;N0爲(wei)空管計(jì)數率;Nx爲(wei)在線計(ji)數☂️率;D爲(wei)雙能傳(chuan)感器管(guan)道内徑(jìng),爲固定(ding)值;ρg、:ρo、ρw分别(bie)爲工況(kuàng)㊙️下天然(rán)氣、全💯油(you)、全水的(de)在線密(mì)度;ʋg、ʋo、ʋw分别(bie)爲天然(rán)氣、全油(you)、全水的(de)質量吸(xi)收系數(shu)。
 
　　式中:C爲(wei)流出系(xì)數，與雷(lei)諾數相(xiang)關，通過(guo)雷諾數(shu)與流出(chū)系數的(de)叠🔴代關(guān)系求出(chu);E爲速度(du)漸進系(xì)數,對一(yī)個💔文丘(qiu)裏來說(shuō)，該數據(jù)爲定值(zhi);d爲文丘(qiu)裏喉徑(jing);△p爲流體(ti)流經文(wén)丘裏時(shi)🐉的高低(di)💔壓端壓(ya)力差,由(yóu)差壓變(biàn)送器采(cǎi)集;ρmix爲流(liú)體的混(hùn)合密度(du),是各相(xiang)密度與(yǔ)各相相(xiàng)分率乘(cheng)積之和(he)。
計算工(gong)況各相(xiang)流量:
 
　　式(shi)中:Qg8、Q08、Qw8分别(bié)爲标況(kuàng)下的氣(qì)、油、水産(chan)量;Bg、Bo、Bw分别(bié)爲工況(kuàng)下氣、油(you)、水體積(ji)相對于(yú)标況下(xià)的體積(ji)比。
通過(guò)上述公(gong)式可知(zhī)，影響标(biāo)況下氣(qì)、油、水測(cè)量精度(du)的因子(zǐ)包括含(hán)水率、含(hán)氣率、總(zǒng)流量及(jí)工、标況(kuang)轉換過(guò)程的每(mei)⛹🏻‍♀️一個變(biàn)量,即各(gè)相的工(gōng)況密度(du)、各相的(de)質✨量吸(xī)收系數(shù)、空管計(jì)數🥰與在(zai)線計數(shu)率、差壓(yā)和PVT因子(zi)。在不同(tong)的工況(kuàng)下,各項(xiàng)因子對(duì)結果的(de)影響也(ye)不同。
3計(jì)量的關(guān)鍵因素(su)
　　爲了進(jin)一步确(què)定對本(běn)次測試(shì)精度産(chan)生重大(da)影響的(de)關鍵因(yin)素🌐,在實(shí)際應用(yòng)中,對第(dì)2節中分(fen)析的影(yǐng)響因素(su)進行試(shì)驗。首先(xian),結合勘(kān)探樣氣(qì)組分參(can)數和現(xiàn)場測試(shi)📐實際測(cè)量值,确(que)定多相(xiang)流所屬(shu)❄️類别;然(rán)後,在💋一(yī)定範圍(wei)内改變(biàn)影響因(yin)素,并🚶‍♀️将(jiang)得到試(shì)驗測量(liang)數🌈據與(yu)改變前(qián)測試數(shù)據進行(hang)對比，以(yi)确定對(dui)測量結(jié)😘果産生(sheng)顯著影(yǐng)響的因(yīn)素。
該地(di)質構造(zào)前期勘(kān)探獲得(dé)樣氣的(de)主要組(zu)分如下(xia)🏃。
　　CO2占4.17%，CH4占85.448%，C2H8占(zhàn)7.043%,C3H8占2.275%。此外(wài),還有少(shǎo)部分N2、iC4、nC4、iC5、nC5及(jí)C6+等組分(fèn)。計算得(de)出樣品(pǐn)組分平(píng)🌈均分子(zi)量爲19.225,平(píng)均密度(dù)爲0.8013kg/m3,相對(dui)密度爲(wèi)0.6655。
統計試(shì)驗前流(liú)量計測(ce)試數據(jù)平均值(zhí)如下。
　　标(biao)況液量(liàng)爲56.57m3/d;标況(kuang)油量爲(wèi)52.3m3/d;标況水(shui)量爲4.27m3/d;标(biāo)況氣量(liàng)爲🌏289105.88m3/d;含水(shui)率爲6.88%;含(hán)氣率爲(wei)98.59%;溫度爲(wèi)47.51℃;壓力爲(wei)6467.11kPa;差壓爲(wei)11.92kPa.
　　結合樣(yang)氣密度(dù),可以計(jì)算出該(gai)多相流(liu)所屬的(de)類别。一(yī)般用洛(luo)克哈特(te)和馬蒂(dì)内利(Lockhart-Martinelli,LM)數(shu)值分類(lèi)。此時該(gai)數☁️值爲(wèi)🆚0.056,屬于第(dì)二💜類濕(shī)氣(洛💛克(kè)哈特和(he)馬蒂内(nèi)利值在(zai)0.02和0.3之間(jian))。對第二(èr)類濕氣(qì)來說,其(qi)主要目(mù)的是獲(huo)取氣相(xiang)。但爲了(le)🛀準确地(di)計量氣(qì)相,需要(yào)較爲準(zhun)确的液(yè)量㊙️數據(jù),同時也(ye)要通過(guò)含水值(zhi)來提高(gāo)氣相測(ce)量精度(du)。
　　爲了評(ping)估影響(xiang)計量的(de)關鍵因(yin)素,将第(dì)2節中分(fen)析得出(chu)的影響(xiǎng)🐪因子變(biàn)化0.1%~0.5%,計算(suan)各影響(xiǎng)因子對(dui)最終結(jie)果的影(yǐng)響,其結(jie)果如表(biao)1所示。
 
　　由(yóu)表1可以(yi)看出,在(zai)同比例(li)的波動(dòng)中,對測(cè)試結果(guǒ)影響最(zuì)大的是(shì)🏃🏻‍♂️空管計(jì)數率和(he)在線計(jì)數率,其(qi)次爲差(cha)🔆壓零☔點(dian)漂移和(hé)壓縮因(yīn)子變化(hua),其他各(gè)因子變(bian)化對測(cè)試結果(guo)影響均(jun)較小。
　　空(kōng)管計數(shu)率與在(zài)線計數(shù)率都屬(shu)于γ射線(xiàn)在不同(tong)狀态下(xià)的測試(shì)數據,因(yin)此隻需(xū)要監測(cè)空管計(jì)數率即(jí)可。壓縮(suō)因子由(yóu)氣體組(zǔ)分🔆決定(ding)”,因此監(jiān)測壓縮(suō)因子即(ji)監測氣(qì)體組分(fen)變化🈲。
4性(xìng)能保障(zhàng)措施
　　通(tōng)過上述(shù)的計算(suàn)分析,确(què)定了影(yǐng)響計量(liàng)精度的(de)關鍵因(yin)素。爲保(bǎo)障流量(liang)計準确(què)、穩定運(yun)行,對流(liu)量計現(xiàn)場操📐作(zuò)和運維(wéi)提出并(bing)實施了(le)如下針(zhen)對性的(de)性能保(bǎo)障措施(shi)。
①定期隔(gé)離排空(kong)核實空(kōng)管計數(shu)率,每兩(liǎng)個月到(dao)三個月(yue)進行一(yī)次空管(guǎn)标定。
②隔(ge)離排空(kōng)時觀察(cha)差壓零(líng)點,如果(guo)絕對值(zhi)超出0.3kPa,即(jí)需要切(qiē)零。
③定期(qi)進行氣(qì)體組分(fen)分析,化(hua)驗密度(du)與組分(fen)。推薦半(bàn)年進行(hang)🛀一次，以(yi)确保壓(yā)縮因子(zi)的準确(que)性國]。
④定(ding)期取樣(yang)化驗含(hán)水率,側(ce)面驗證(zhèng)測試含(hán)水率的(de)有效性(xing)。
　　上述措(cuo)施的實(shí)施,可以(yi)确保γ源(yuan)多相流(liu)量計達(dá)到如表(biao)2所示流(liú)量測量(liàng)的精度(du)要求。
 
5結(jié)束語
　　分(fen)析分相(xiang)率和最(zuì)終标況(kuang)流量計(ji)算過程(cheng)可知，影(yǐng)響多相(xiang)計量的(de)因素主(zhǔ)要包括(kuò)各相的(de)工況密(mì)度、各相(xiàng)的質✨量(liang)吸收系(xi)數、空管(guan)計數與(yǔ)在線計(ji)數率等(děng)。在延長(zhǎng)測試👉應(yīng)用中進(jin)行試驗(yan)。對比分(fen)析表明(ming),影響計(jì)量的關(guan)鍵因素(sù)爲空管(guǎn)計數率(lü)、在線計(ji)數率、差(cha)壓零點(dian)漂移和(hé)壓縮因(yin)子變化(hua)。針♊對關(guan)鍵因素(sù),提出并(bìng)應用🏃‍♂️四(sì)項性能(neng)優化措(cuo)施,确保(bǎo)了γ源多(duō)相流量(liàng)計在延(yan)長測試(shi)中的測(cè)量精度(du),減小了(le)由于延(yán)長測試(shi)油藏基(ji)礎🤩數據(ju)不确定(ding)性對測(ce)量精度(dù)的影響(xiǎng),爲海上(shang)類低滲(shèn)油氣藏(cáng)測試計(ji)量提供(gòng)了有益(yì)的借鑒(jiàn)。

本文來(lai)源于網(wang)絡,如有(yǒu)侵權聯(lian)系即删(shan)除！