阻抗式产出剖面测井仪动态测全水机构设计及应用.docx

1、方法研究阻抗式产出剖面测井仪动态测1:1全水机构设计及应用房乾郑旭倪莉李凯峰徐艳梅（大庆油田有限责任公司测试技术服务分公司黑龙江大庆）摘要：文章分析了阻抗式产出剖面测井仪在测量全水值时存在的问题，提出了一种新的流体在流动状态下测量全水的方法,阐述了该测量方法的原理和动态测全水机构的组成，通过宣内动态实验和现场应用，证明该方法删量全水值一致性好，测量值达到稳定的时间短，提高了含水率的测量粘度，使阻抗式含水率计的应用进一步得到优化。关键词：阻抗；动态；全水；应用中图法分类号:TM930.2文献标识码：B文章编号：1004-9134（2014）05-0063-040引言阻抗式产出剖面测井仪在大庆油田

2、已经累计测井近2万口，应用该方法占产出井测井总数的86%以上,成为油田高含水测井的主导技术。阻抗式产出剖面测井仪含水率测量由全水值和混相值两个关键的因素决定，目前静态法测信混相值是在流体集流的状况下通过多点累计测星，即使井内脱气，通过分流气相获取理想的混相值相，测量成功率较高,但是全水值需要在油水分离完全后测量，在不同流量和含水时，测量结果会出现较大的偏差，通过对测俄原理和仪器结构分析认为阻抗式仪器全水值测量:效果不理想主要存在以下问题：1）取样筒内油水利用比重不同自然分离，受流道内部机构和原油沾污影响，油水分离不彻底;2）测量全水过程中，部分油水混合物进入取样筒内;3）进液口上方聚集的原油在

3、油水分离前被收合的集流伞压人取样筒。为了实现在液体流动状态下测量全水值，以克服静态法测量全水的缺点，本文提出了一种动态测量全水的方法。1仪器总体结构基于动态法测址全水而设计的阻抗式产出剖面测井仪结构如图1所示，仪器从上到下依次为电路、出液口、阻抗传感器、涡轮流量计、排油口、上进液口、集流伞、下进液口、丝杠和电机。图1中的5、6、7、8、9、10及其内部的推动机构构成动态测全水总成。、3扑51-电路;2-出液口：3阻抗传感雄4-涡轮流量计;5-排油口6上进液口；7-集流伞;时下进液口；d丝杠；0电机图1阻抗式产出剖面测井仪结构2动态测量全水原理动态测地全水的思路是在液体流动状态下实现油水的自动分

4、离，从而完成全水值的测量。在测量混相值时，使油水从流道内通过，到达阻抗传感器；当测量全水值时,保证流入阻抗传感器的液体只有单相的水流。该方案需要解决取样筒密闭、集流伞的开关与动态测量机构行程配合的问题。动态测量全水机构如图2所示，其中集流伞由上伞（右侧）和下伞（左侧）两部分组成，上伞负责混相流体的集流，下余阻止集流伞下方的油泡进入下进液口，保证其周围形成死水区。油水1-中心杆;2-自锁机构;3-下伞支座;4下进液口；5-集流伞6中心流道;7-上进液口：8-上个支座;9出油孔：13滑套图2动态测全水机构第一作者简介:房乾，男，1976年生，高级工程帅,2000年毕业于哈尔滨理工大学机械电子专业，

5、现在大庆油田测试技术服务分公司工作.主要从事测井仪器的研发工作。邮编：163311序号配比含水/%流量/(mJ/d)测量混相值计数/Hz测量全水值计数/Hz含水指数第一次第二次第三次平均值第一次第二次第三次平均值I1859.81861.11860.51860.51.000290.040.52156.22160.32164.32160.31880.01881.51883.71881.70.871380.040.02543.42544.32537.92541.91882.21884.91883.01883.40.741470.140.13060.73051.33057.33056.41879.91

6、879.01878.51879.10.615560.040.03902.13991.13983.73958.61843.81845.41844.81844.00.465650.040.05482.75496.35527.65501.01841.11841.91841.61841.00.33440m3/d动态实验数据表220m3/d动态实验数据测量混相值时，集流伞打开，油和水同时从上下两个进液口进入仪器，此时可以进行流量和混相值的测虽;测量全水值时，自锁机构卡住下伞支座，集流伞集流状态不变，丝杠带动中心杆将滑套向左拉动，关闭上进液口，重质相的水从下进液口压入流道。当电机继续收合，自锁机构弹开，下

7、伞支座快速弹回，上、下进液口快速关闭，电机带动集流伞收合，完成流体的全水值取样。表I3动态实验效果分析动态实验是在油水两相流模拟井装置中进行的，流最测扯点选择3m3/d、5m/dJOn?/d、20m3/d.4Om3/d和60mVd,对于每个流匿点含水率刻度点依次选择50%、60%、70%、80%、90%和100%,混相值和全水值分别测量三次，取其平均值计算含水指数，表1至表3分别为40n?/d、20m3/d和5m/d时动态实验结果。测钺混相值计数/Hz测量全水值计数/Hz序号配比含水/保流/(m/d)-蓄.次第二次第三次平均值第一次第二次第三次平均值289.920.02175.92154.42

8、163.1380.119.92590.72582.02594.4469.919.93035.73051.13035.1560.120.03779.53775.93756.4650.020.04292.94289.54293.91878.01870.11875.61874.61.0002164.51875.71876.51876.31876.10.8672589.11869.81870.01869.41869.80.7223040.61857.61857.71857.11857.50.6113770.61858.71856.71852.61856.00.4924292.11845.01844.0

9、1844.11844.30.430表35m3/d动态实验数据测瓦混相值计数/Hz测量全水值计数/Hz第一次第三次第三次平均值第一次第二次第三次平均值11972.51984.51957.21971.4290.05.02299.72236.82206.82247.81952.71952.51951.91952.4379.95.02738.42669.02559.92655.81948.61948.51949.01948.7470.05.03106.13199.63095.93133.81947.41947.51947.51947.6560.05.03652.63606.33606.03621.71

10、953.31951.81952.81952.6650.25.03994.34087.03995.04025.41863.91863.61863.91863.8序号配比含水/%流fi/(m3/d)含水指数1.0000.8690.7340.6220.5390.463表4各流不同含水时全水值测数据40/(m3/d)20/(m3/d)10/(mJ/d)5/(m3/d)3/(m3/d)100%1860.451876.141999.161971.401871.9190%1881.681876.141989.311952.381871.9180%1883.381869.751987.621948.66186

11、8.3870%1879.131857.471992.651947.581867.7160%1858.091856.001997.351952.641872.0750%1874.231844.332001.281956.421874.38上述测量的全水值,在同一流量和同一含水配比下，三次测量结果一致性好、偏差很小。仪器在6个流量点和不同含水时测量的全水平均值如表4所示,从表中数据可以看出不同流量点下不同含水配比时，仪器所测得的全水值差距亦不大。由式(1)计算各流量点下全水值的最大相对误差,各流量点下测量结果如表5所示,最大相对误差3.6%,最小为0.36%,误差分布如图3所示。最大相对误差。=最

12、大隼操小值取值时间短。M*/(ms/d)6040201053最大相对误差/%3.61.351.710.681.220.36表5各流量不同含水时全水值最大相对误差10%8642依强&姿X用204060流tt(m7l)全水值赧大误差分布图图5S210-S210层混相测量曲线图3全水值最大相对误差分布阻抗式产出剖而测井仪含水刻度图版1.00.0010203040506070图4含水刻度图版通过各测得的混相值和全水值计算阻抗仪器含水指数，如表6所示，绘制含水刻度图版如图4所示。表6模拟井含水刻度数据图6S210S210层全水测量曲线(m/d)1009080706050601.000.8700.7530

13、.6250.4450.306401.000.8710.7410.6150.4650.306201.000.8670.7220.6110.4920.334101.000.8530.7230.6040.5110.37051.000.8690.7340.6220.5390.46331.000.9190.7720.6760.5920.508流址/含图7G211G211层混相测量曲线4现场应用2013年6月24日在采油三厂ZD251-SE57井采用动态测全水机构的阻抗式产出剖面测井仪进行了含水率测址，图5至图8分别是该井S210S210和G211G2I1两个层位测片的混相测量曲线和全水测址曲线，从图中可

14、以看出采用动态测全水机构测量全水值波动小,图8G2U-G211层全水测量曲线2013年6月5日完成Bl-4-E37井的测试，该井井口量油44.31m3/d，化验含水81.7%,实际测量产量50.2n?/d,合层含水81.6%。测井成果表如表7所示,测井成果图如图9所示。衰7B1-4-E37井测井成果表序号深度/m产液层合层产液量/(m3/d)分履产液量/(m/d)合层含水/%分层含水/%1998.3S210-1150.26.581.684.321005.4S21243.73.281.278.431007S2,13,1240.52.181.467.141009.9S21338.43.582.28

15、0.051012.3S2*14-S21434.91.682.488.861015.2S2*15+16X133.32.682.176.271017.1S2】5+16230.74.482.688.68)020S3-S3!-326.311.481.681.691029.7S332S34,3314.95.481.68L5101034.5S35+69.59.581.781.72013年6月15日完成G129-F412#的测试，该井29.3mJ/d,合层含水92.6%o测井成果表如表8所示,井口量油26.1m3/d，化验含水97%,实际测量产量测井成果图如图10所示。*8G129-F412井测井成果表序号

16、深度/m产液层合层产液址/(n?/d)分层产液址合成含水/%分层含水/%1100L1G21-G2329.33.092.694.321008.5G25G2626.31.192.490.031012G27-9-G21525.213.392.594.441031.4G217-G21811.91.790.488.851037.1G219-G22I10.24.490.790.561048.2G223-G2*24,245.85.890.990.9图9Bl-4-E37解释成果图以上两口井测井结果与井口落实产最和含水一致性较好，说明采用动态取全水装置在现场测井的过程中测得的全水值真实、准确。5结论基于动态法测址而设计的阻抗仪器全水值的取样是在液体流动状态下完成的，解决了静态法含水测最过程中油水分离不彻底及原油沾污的问题。通过模拟井动态