阵列探针产出剖面测井技术及其应用.docx

1、石油天然气学报(江汉石油学院学报)2013年12月第35卷第12期JournalofOilandGasTechnology(J.JPI)Dec.2013Vol.35No.12阵列探针产出剖面测井技术及其应用房乾，韩世林，朱海清_口。（中石油大庆油田有限责任公司测试技术服务分公刮，黑龙江大庆163311）陈蕾，王丽娜摘要阵列探针产出刮面测井仪是针对油田高含水率的特点而研制的新型测井仪器，其含水率的测量是根据油、水不同的导电特性，由探针澳景局部持水率，通过建立含水率和持水率的关系曲线对含水率进行解释。经实践证明.该仪器在中高含水率测景中具有较好的重复性和一致性，可以满足大庆油田绝大部分抽油机井流景

2、和含水率测试的需要，具有较好的应用前景和推广价值.关健词阵列探针；产出剖面；测井仪器；含水率；持水率中图分类号P631.84文献标志码A文箪编号1000-9752（2013）12-0089-04探针传感器在垂直管道中探测气液两相电导流动信号已经取得了很好的效果，研究发现利用探针测量管道内介质的导电性，具有很好的重复性和一致性。目前在文献中还未见采用探针技术测量:井下油水持率的相关报道。阵列探针产出剖面测井仪是大庆油ID针对高含水率测量而开发的一种专用测井仪器，不同于目前垂直管道内流型探测采用的探针轴向分布方式，该仪器的测量系统设计了集流器提高流速，使油水泡更加集中，因此采用了径向分布的阵列探针

3、；传感器采用阵列探针方式比采用单一电导传感器测量含水率时减少了测量断面油水分布不均匀带来的误差。现场应用表明，该仪器测量重复性好，测井时效高，对油田中高含水率测量具有很好的应用前景。1含水率测量原理及仪器概况1.1含水率测量原理阵列探针产出剖面测井仪采用井下集流的方式测量含水率，其测量是根据油、气、水不同的导电特性，在仪器流道内设置一组阵列探针，通过检测探针与油水的接触情况来进行持水率测量。当探针接触到油（汽）或水时，每路探头就会产生不同的输出信号，信号输出高电平代表油泡（或气泡），低电平代表水，输出信号的宽度表明油泡（或气泡）与探针的接触时间，如图1所示。对同一测点的各路探针传感器输出信号进

4、行连续采集，计算该处探针处于水中的导电时间与处于油和水中的导电时间均值之比，可以计算探针的局部测S:持水率，将各探针的局部持水率平均，得到平均持水率曲线，通过模拟井建立含水率与持水率的关系图版进行解释,进而得到含水率。测量时间注：a,b,.,m为探针数量：上为信号输出高电平的时间，i=l.2,，n,”为出现高电平的数量。图1阵列探针产出剖面测井仪含水率测原理收稿日期2013-04-18作者简介房乾（1976-）,男，2000年哈尔滨理工大学毕业，硬工，高级工程师，现以事测井仪器的研发工作。图2阵列探针产出剖面测井仪含水率解释图版图3阵列探针产出剖面测井仪测井曲线界面义=歹空一X（+4）式中心，

5、为探针，处的局部持水率.1：心为探针，处水的导电时间.S；为探针，处油的导电时间.s。1.2技术指标外径：28mm。耐温：125*C。耐压：30MPao流域测量范围：380mWd。含水率测量范围：50%100%。含水率测量精度：±5%。含水率测量分辨率：2.5%。1.3仪器特性1）该仪器可以对井下油、气泡的大小和空间分布进行监测。2）流ht和含水率同步测ht，测井时效高，有利于含水率的综合解释。3）采用阵列探针组，减少r单-传感器测他时油水分布不均匀引起的误差。2含水率试验及解释图版阵列探针产出剖面测井仪在大庆油田油、气、水三相流实验室进行r油水两相刻度，绘制的含水率解释图版如图2所

6、示。从图2可以看出，在流ht为380m，/d、含水率为50%100%范围内含水率测&有很好的分辨率，特别是流量在10m7d以上和含水率超过60%时.含水率曲线呈近似平行分布，此时含水率解样受流ht影响较小，因此仪器测井成功率很高。图3为含水率和流量:测井曲线界面.曲线采集窗口对应的4条测井曲线分别代表4组不同含水率传感器测ht的瞬时持水率。该仪器T作时.同时录取持水率和流量曲线，并且在实际测房过程。|«可以根据探针的具体匚作情况-对参与计算含水率的各探针进行设定。为了检验仪器的一致性.在三相流实验室进行r2支仪器的含水率试股.表1、2分别是48和5”仪器的含水率刻度数据.图4

7、、5分别为4。和5#仪器的含水率解释图版，从图版中可以看出2支仪器含水率曲线分布形态趋于一致。从采用2支仪器各测试点平均后拟合的平均含水率解释图版（图6）可以看出,平均解释图版与单支仪器解释图版具有很好的一致性2支仪器各测点与平均含水率解释图版各测点的最大偏差仅为1.03%。第35卷第12期房冠等：阵列探针产出削面测井技术及其应用91表14仪器含水率刻度数据表25,仪器含水率刻度数据流量不同含水率下测得的持水率/I流址不同含水率下测得的持水率/I/(m3-d,)100%90%80%70%60%50%/(m3d->)100%90%80%70%60%50%801.000.930.870.80

8、0.740.68801.000.930.860.800.740.67601.000.910.850.780.710.66601.000.930.870.800.730.68401.000.920.850.780.710.66401.000.920.860.800.730.68201.000.910.850.770.710.68201.000.920.850.800.730.69101.000.910.860.790.730.70101.000.920.870.810.740.7051.000.940.890.840.760.7351.000.940.890.840.780.7431.000.9

9、40.900.860.810.7731.000.940.900.870.820.76含水率/%-4-100-90-A-80*70-6050含水率/%-4-100-90-A-80*70-6050图55,仪器含水率解释图版图4V仪器含水率解释图版含水率/%-4-100-90-A-80.7060503现场试验及检矣从2011年11月开始，在大庆油田采油二厂、三厂、六厂和八厂等4个采油厂共完成现场试验50井次，通过现场试验对仪器的一致性和重复性进行了检验。3.1一致性分析图62支仪器含水率平均解释图版N4-21-P0138井是大庆油田采油二厂的1口生产井，井口流量62.3n?/d,含水率96%。201

10、1年11月25日，在该井先后分别用3支仪器（1”、3”、4”）进行分层流最和含水率测量，各层测试结果如表3所示。3次测量含水率均值均约为98%,致性非常好，旦与井口化验含水率仅相差2%。表3N4-21-P0138井3支仪器分层解释结果3.2重复性分析序号深度/m流M/（m3d-】）含水率/%3»1#384*1*11097.063.474.158.498989821098.362.974.461.299989831100.756.167.054.999989841102.051.464.256.399989851108.530.943.737.399999961110.03.73.58

11、2.36989999均值98.798.398.3N8-1-332井是大庆油田采油二厂的另1口生产井，通知单显示流量为60.8m3/d,含水率为87.3%。针对该井2011年12月1日和2011年12月2日进行2次重复测虽，2次测缺的含水率重复误差不超过10%,重复性较好，测量结果如表4所示。表4N8-1-332井测试结果序号深度/m第1次测址第2次测谶含水率ifi夏误差/%-d*)含水率/%流量/(mJd-')含水率/%1100572.186718702102571.59172.381103103254.9895182741085569156.288351090.550.18856.2

12、8806110029912599513.98968111924.795199234结语阵列探针产出剖面测井仪基于油、气、水不同的导电特性，利用统计学的规律，采用阵列传感器技术测量流体截面多个位置的含水率，避免了传统含水率测量将油水混合物等效于理想均匀介质给测量带来的误差，能够更为细致地描述井下油水分布，使含水率测量精度明显提高。通过试验和现场应用证明，该仪器有较好的重复性和一致性，测井时效高，操作和维修简便，能够为油田动态监测及开发中后期含水率测欧提供有效的技术手段。因此，该仪器在大庆油田和其他高含水率油田具有广阔的应用前景。参考文献1金宁德.郑桂波，胡凌云.垂直上升管道中气液两相流电导波动信号的混沌特性分析口.地球物理学报,2006.49(5)：15521560.2FossaM.Designandperformanceofa