[發明專利]一種油井低產液高含水油水兩相流流量測量方法

在審

• 申請號: 201810127004.4
• 申請日: 2018-02-08
• 公開（公告）號: CN108252706A
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發明（設計）人: 金寧德;何元生;翟路生;任英玉
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: E21B47/00
• 分類號: E21B47/00;E21B49/08
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 程毓英

本發明涉及一種油井低產液高含水油水兩相流流量測量方法，采用兩組位于同一傳感器管道中的傳感器組合進行測量，一組為上下游電導傳感器陣列；另一組為弧形對壁式電導傳感器。測量步驟如下：通過上下游電導傳感器陣列獲取上下游流體波動信號并基于相關算法計算油水兩相流相關流速U_cc，進而獲得混合流速U_m；通過弧形對壁式電導傳感器獲得歸一化電導率G_e*，進而計算獲得持水率Y_w及持油率Y_o；確定油水兩相流漂移模型中的相分布系數C₀及泡徑指數n，實現混合流速U_m及持油率Y_o與油相表觀流速U_so之間的物理關聯，實現油相表觀流速U_so測量；獲得水相表觀流速。

技術領域

本發明涉及低滲透油藏高含水期開采階段油井低產液高含水油水兩相流產出剖面測井 技術領域。

背景技術

油水兩相流普遍存在于石油工業油井生產過程中，油井動態監測技術主要任務是正確評 價油井生產特性及準確測量油氣儲集層分層分相流量，為油田開發方案調整提供科學依據。 但是，隨著我國陸相低產低滲老油田進入高含水期開采階段，油水相間存在嚴重滑脫效應(相 間相對運動)，分散相局部流速及局部濃度呈非均勻分布狀態，致使油水兩相流產出剖面測 井技術難度很大。

在油水兩相流總流量測量方面，傳統產出剖面測井方法主要采用集流型渦輪流量計。在 低流速情況下，由于受油水兩相流相間滑脫效應影響，渦輪流量計轉速不僅與油水兩相流總 流速有關，而且與分散相局部流速及局部濃度非均勻分布有關，即同時受油水兩相流總流速 及持水率參數控制，致使渦輪流量計儀表因子不再是常數，原來從集流型渦輪流量計響應直 接測量油水兩相流總流速方法存在較大誤差。

在油水兩相流持水率測量方面，傳統產出剖面測井方法主要采用縱向環形電導傳感器 (胡金海等，一種同時測量流量及含水率的電導式傳感器，測井技術，2002，26(2)：154-157)。 該方法通過環形電極沿管內軸向激發電場，研究表明環形電導傳感器僅在電極及管壁附近測 量持水率靈敏度較高，而在管中心附近處靈敏度則很低，且沿管截面方向靈敏度呈不均勻分 布(N D Jin,Z Xin,J Wang,Z Y Wang,X H Jia and WP Chen,Design and geometry optimization of a conductivity probe with a vertical multiple electrode array for measuring volume fraction and axial velocity of two-phase flow,Measurement Science and Technology,2008,045403,19pp)。尤 其是，高含水時油水兩相流流型多為水包油流型，其分散相油泡泡徑為1mm左右(Y.F.Han, N.D.Jin,L.S.Zhai,H.X.Zhang,Y.Y.Ren,Flow pattern and holdup phenomena of low velocityoil-water flows in a vertical upward small diameter pipe,Journal of PetroleumScience and Engineering,2017,159:387-408)，當小油泡流過環形電導傳感器測量區域時，由于目前環形 電導傳感器持水率分辨率局限性，環形電極輸出響應對流過的小油泡不敏感，難以捕獲分散 相的油泡體積濃度變化。

發明內容

本發明的目的是提供一種油井低產液高含水油水兩相流流量測量方法。該方法通過采用 插入式上下游電導傳感器陣列測量油水兩相流相關流速(總流速)，通過采用帶有保護電極 的弧形對壁電導傳感器測量持水率，在此基礎上，采用油水兩相流漂移模型實現油水兩相流 分相流量測量。技術方案如下：