油田用超聲波流量計測井技術(shù)提高度
摘要：吐哈油田地下井況日益復雜,可能存在大孔道、砂埋層、地層伽馬本底值異常等情況。超聲波流量計,在實際應用中無機械摩擦,靈敏度不收環(huán)境影響,測井成功率比較高。
吐哈油田為提高油井采收率進行了長期注水開發(fā),地下井況日益復雜,可能存在大孔道、砂埋層、地層伽馬本底值異常等情況。
吐哈油田剖面測試,魯克沁稠油井剖面測試,常規(guī)方法容易受儀器適用范圍或者井壁油垢的因素影響測量精度。超聲波流量計因為其原理的優(yōu)勢,在實際應用中無機械摩擦,靈敏度不收環(huán)境影響,測井成功率比較高,滿足復雜情況下剖面測試的需要。
1、超聲波流量計儀器原理：
波源與觀察者之間有相對速度時,會造成波的頻率變化。超聲波傳感器發(fā)出的高頻超聲波信號在井下多相流體傳輸過程中,油泡和氣泡具有不同的超聲波散射強度,散射信號***終會形成一個多普勒散射信號功率譜,對此功率譜的幅度和中心頻率進行分析研究可以獲得油泡和氣泡的運動速度及等效橫截面積,以及水的流速。通過運動速度及橫截面積,即可求得油氣水的流量。
對油氣水三相流的功率譜曲線,進行油水與氣水信號的分離。用油水和氣水兩相流的功率譜曲線擬合油氣水三相流的復合功率譜曲線,從而得到對應的油水功率譜和氣水功率譜曲線。油氣水三相流油氣分離示意圖如下圖3所示。
表1 YD2-41井超聲法產(chǎn)液剖面成果表
表2 YD2-41井示蹤法產(chǎn)液剖面成果表
表3 HT2-80井產(chǎn)氣剖面成果表
圖1 油氣水三相流油氣分離示意圖
圖1中,油功率譜曲線中,幅度***大值對應的頻率Fo,記為油的中心頻率,曲線的積分面積Ao,記為油面積;氣功率譜曲線中,幅度***大值對的應頻率Fg,記為氣的中心頻率,曲線的積分面積Ag,記為氣面積。
2、超聲波流量計測井應用情況：
超聲波流量計儀器在吐哈油田共完成16口產(chǎn)液剖面測試。其中為解決魯克沁稠油產(chǎn)出剖面測試的難題,在YD2-41井用超聲波多相流與示蹤流量進行了對比,對比結(jié)果良好。
2.1、YD2-41超聲波產(chǎn)液剖面與示蹤法產(chǎn)液剖面對比：
該井魯克沁采油廠稠油機采井,日產(chǎn)液12.8方,含水45%。利用常規(guī)示蹤法和超聲波多相流進行了對比。(見表1-表2)
兩次產(chǎn)液剖面的主要結(jié)論相同:主要產(chǎn)出位置,主要出水位置,顯示了兩種方法有一定的一致性:主要產(chǎn)層均為1#、2#層、主要產(chǎn)油層位2#層、主產(chǎn)層的含水均在40-50%,分析大致一致、底部產(chǎn)水層認識一致。
2.2、HT2-80產(chǎn)氣剖面：
該井為日產(chǎn)氣1.5萬方,有少量油水產(chǎn)出,井筒內(nèi)有積水,按超聲產(chǎn)液剖面測試條件,只要井筒內(nèi)不是單相流體就可以進行測試。為了驗證該方法在氣井中的適應性,測試資料顯示功率譜在2號層上顯示明顯,該層為主要的產(chǎn)出層。(見表3)
3、結(jié)語：
(1)對于砂卡、稠油、套損等井況,超聲波流量計測井有明顯的優(yōu)勢,能夠克服,成功獲取測試資料。
(2)超聲波多相流產(chǎn)液剖面技術(shù)可以作為常規(guī)的產(chǎn)液剖面技術(shù)的補充,特別是稠油區(qū)塊的井,該方法較示蹤流量法有一定優(yōu)勢。