韓慶峰 趙興達
摘要:通過儀器控制定量改變儀器外徑,對兩次測量結(jié)果進行對比分析,從而計算出測量點井壁變徑面積,進而對所測流量進行校正,提升流量測量精確度。
關(guān)鍵詞:注入剖面測井;變徑;流量;校正
引 言
目前,在生產(chǎn)測井中,流量測量主要是基于速度-體積模型,如超聲流量計、電磁流量計、FCP測井流量測量,均是通過測量流體速度,跟據(jù)油管內(nèi)截面與儀器外截面所形成的環(huán)形空間面積,進而換算出流體體積,但在實際生產(chǎn)中,由于管壁粘污、變形等因素,例如注聚井井壁的聚合物粘污,造成環(huán)形空間面積發(fā)生改變,但在計算過程中依然以標(biāo)準環(huán)形空間面積計算,便在流量測量過程中產(chǎn)生誤差,影響流量測量精度。本文探討通過儀器外徑的定量改變,兩次測量并分析,進而得出變徑面積,從而對流量的測量結(jié)果進行校正,提升流量測量精度。
一、理論假設(shè)
在流量測量的速度-體積模型中,測井儀主要通過測量流體速度,根據(jù)不同原理,形成工程值,再依據(jù)儀器標(biāo)定數(shù)據(jù),結(jié)合環(huán)形空間面積,從而計算出流量。不同儀器測量原理雖有不同,所形的工程值意義也不相同,但根本原理均為通過流體速度測流體體積,所以本文僅以超聲流量計為例進行討論,其它測量方法就不一一敘述了。同時,連續(xù)測量與點測的區(qū)別主要在于儀器運行的速度,所以本文只討論點測情況下流量的校正,連續(xù)流量測量僅需將儀器運行速度引入相關(guān)計算便可。
本文理論探討的假設(shè)基礎(chǔ)為:
1、測量儀外徑可定量改變,進而改變環(huán)形空間面積
2、超聲流量計
3、測量環(huán)形空間及標(biāo)定環(huán)境為:油管內(nèi)徑62mm,儀器外徑38mm
4、測量方式為點測
二、理論推導(dǎo)
1、儀器外徑定量變化對流體速度的影響
儀器外徑與流速變化對照表(油管內(nèi)徑0.062m)
通過上表可知,儀器的外徑發(fā)生變化,即油管與儀器形成的環(huán)形空間發(fā)生變化,流體流速也會跟隨儀器外徑的變化發(fā)生較大變化,進而大幅影響儀器測量的工程值,保證后期計算的精度。
2、推導(dǎo)過程
本文的數(shù)據(jù)推導(dǎo),以儀器刻度方程依據(jù),進而推導(dǎo)出相關(guān)參數(shù)。
公式一(流量方程):???F=bk+c;
F:流量
K:儀器測量工程值
b、c:儀器刻度常數(shù)
公式二:??????????????F=(S-S)*P;
F:流量
S:油管截面積(內(nèi)徑62MM為例)
S:儀器截面積(儀器外徑38MM為例)
P:流體速度
由公式一、公式二可知:
公示三:??????
儀器不變徑情況下,點測,設(shè)該點流量為X,井壁粘污變徑面積為S,則有該點流體流速P1為:
則有該點儀器測得工程值K1由公示三可知:
公示四:
儀器變徑情況下,點測,設(shè)儀器定量變徑S,則有該點流體流速P2為:
則有該點儀器測得工程值K1由公示三可知:
公示五:
由公示四、公示五可知,兩式均為二元一次方程,其中不可知變量只有該點流量X、井壁粘污變徑面積S,其余各量均為已知量或測量值,可知
3、其它實現(xiàn)方法
根據(jù)以上推論,如果儀器能實現(xiàn)在井下可控變徑,可以引入流量計標(biāo)校體系,對變徑前后分別標(biāo)定,即實現(xiàn)一次下井,用不同直徑兩支儀器進行流量測量,可更高精度的提供變徑情況及流量測量。
三、結(jié) 論
1、儀器外徑的微小改變,就會引起所測流體速度的大幅變化。
2、通過改變儀器外徑,即改變測量環(huán)形空間截面積,經(jīng)過兩次測量,可以方便快捷的給出所測點的變形截面積,進而對流量進行校正,排除油管變徑的干擾。
3、加入連續(xù)測量計算后,可給出全井的粘污變徑情況,為采油廠提供新的更可靠的數(shù)據(jù)支持。