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ZDL-S型电磁流量计在河南油田的应用

时间:2014-09-19 00:27来源:未知 作者:蒸汽流量计 点击:
摘要: 电磁流量计是依据电磁感应原理研制而成的高精度流量测量仪器,对其工作原理、资料解释及应用情况做了介绍。通过实例分析,说明将电磁流量资料和同位素示踪资料结合起来进行综合解释,可以减小同位素污染和地层大孔道等因素对示踪资料测试结果的影响,

摘  要: 电磁流量计是依据电磁感应原理研制而成的高精度流量测量仪器,对其工作原理、资料解释及应用情况做了介绍。通过实例分析,说明将电磁流量资料和同位素示踪资料结合起来进行综合解释,可以减小同位素污染和地层大孔道等因素对示踪资料测试结果的影响,提高了注水剖面测试资料录取的准确率。
关键字: 电磁流量计 注入剖面 同位素综合解释

      引言

      随着河南油田进入高含水开发后期,地层的岩性、物性变得越来越复杂,同位素示踪测井作为目前注入剖面测试的主要方法,很难解决由于同位素污染、漏失、比重不当等原因造成的资料失真问题。为了提高注入剖面测试资料的解释精度和符合率,河南油田测井公司于2002年2月立项引进ZDL-S型电磁流量计。通过近90口井的现场测井实验,证明了该仪器具有测量精度高、可靠性好、操作简单等优点,测量结果不受井内流体温度、压力、导电率等因素的直接影响,具有很强的适应性。将电磁流量资料和同位素示踪资料结合起来进行综合解释,可以大大减小同位素污染和地层大孔道等因素对资料准确率的影响,为油田稳油控水提供了科学依据。

      工作原理

      ZDL-S型电磁流量计依据电磁感应原理研制而成,当导体(聚和物流体、水)横切磁场移动时,导体中感应出与速度(流速)成正比的电势,通过仪器测量出流体流动产生的感应电势,就能推算出流速和流量。电磁流量计工作原理如图1所示。

 

 

      在图1中,电磁流量计主要由产生均匀磁场的励磁系统、安装在绝缘管道的点状导电电极和信号检测电路组成,磁场方向、两电极连线和流道的轴线三者相互垂直。根据法拉第电磁感应定律,管道内导电的流体在磁场中作切割磁力线运动时,在垂直于磁场和流动方向上产生的感应电动势大小与流体流速成正比,公式如下:

      U=Bdv=BdQ/[π(d/2)2 ]

      式中:u— 感应电势,V;
               B— 磁场强度,H;
               d— 管道直径,m;
               v— 含导电离子流体的流速,m/s;
               Q— 流体的体积流量,m 。

      可以看出,只要检测出两电极之间的感应电动势,就可以确定流体的流速和流量。

      引进的ZDL系列电磁流量计主要有以下两种:① 内磁式。用于油管内的流量测量,既可以定点测量,也可以连续测量。②外磁式。只能定点测量,从外径上分为ф35mm、ф38mm两种,分别用于油管和套管井内的流量测量。

      配接专门设计生产的J38-J1接口短节,ZDL系列电磁流量计可以与J38-WCG、J38-TP及DDL系列仪器组合测井,完成偏心注水井、笼统注水井的流量测量。

      资料对比

      将90口井的电磁流量资料和同位素资料进行对比分析,发现约87%的井电磁流量测试结果和同位素测试结果基本相符。而一些注聚井和层渗透性级差较大的井,两者差别较大。这主要是由于地层岩性、物性的差异,同位素粘污和漏失现象普遍存在,特别是聚合物井,由于聚合物粘度较高,示踪剂不易形成均匀的悬浮液,容易产生井底沉淀和管壁粘污,影响了同位素资料的准确性。结合电磁流量资料,可以区分吸水层位和同位素粘污,可以识别地层大孔道的存在,可以准确评价井下工具(偏心配水器、封隔器)的技术状况,在测井施工和资料解释时就可以有针对性地采取措施,提高资料的准确率。

      实例分析

      J6-17井是一口分层注水井,日注入量100m3 ,全井共射开5个小层,分成四个配注层段注水。注水方案要求在2118.50 m处下入475-10型封隔器,2106.80m处下入死嘴配水器,以实现对2103.20~2108.00m层段和2111.00~2113.00m层段的动态停注。2002年6月21日,下入分层配注管柱以后,用五参数组合仪进行注水剖面测井。

      在五参数测井资料中,发现井下配注管柱结构符合注水方案要求。但示踪资料显示:2106.00~2107.60m层段存在同位素异常,但井温没有变化。由于配水器正对准射孔层位,无法确定该层段的同位素异常是由于吸水引起还是粘污引起。再根据电磁流量资料,配水器上下的流量计数值没有变化,证明了死嘴配水器没有漏失,这样就可以认定2106.00~2107.60 m层段的同位素异常是同位素粘污,后经作业验证属实。

      T6- 907井是双河油田江河区块的一口注水井,日注入量160m3,全井共有6个射孔层。2002年5月11日进行五参数注水剖面测井,所用同位素载体粒径为300~600μm,体积用量60ml。施工结束后,对比电磁流量资料和同位素资料,发现两者差别较大。根据电磁流量资料,31-2(2000.90~2005.70m)层绝对吸水量为58m3/d,相对吸水量为36%,说明该层是该井的主要吸水层;但同位素资料显示该层不吸水。通过分析完井资料,认为造成这一结果的主要原因是该地层渗透性好,存在大孔道,所选用的同位素示踪剂粒径偏小(300~600μm),示踪剂随注入水流向地层深处而超出伽玛仪器探测范围。后改用粒径为900~1200μm的同位素示踪剂再测一次,在示踪曲线上该层有很好的同位素显示。经计算,该层段的相对吸水量为37.5%,与电磁流量测试结果基本一致,证明了31-2层段确实存在大孔道。

      结论

      1.电磁流量计由于没有机械活动部件,克服了涡轮流量计灵敏度低、涡轮易阻塞等不足之处,可以成功地应用于注聚井的注入剖面测量,可以将电磁流量资料和同位素示踪资料结合起来进行综和解释。
      2.电磁流量计可有效区分同位素曲线上的注水显示和粘污。
      3.准确判断、计算超高渗透层的注水状况。
      4.准确评价井下工具(偏心配水器、封隔器)的技术状况。
      5.提高小层注水量及偏心配水器内各层注水量定量解释精度。

      参考文献

      1 常子恒,等.石油勘探开发技术.北京:石油工业出版社

(责任编辑:admin)
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