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[摘 要]本文介绍了注聚剖面测试技术及其应用,该技术是根据注聚井的管柱结构,将测试仪器配备电磁好流量计及上下扶正器,采用钢丝方式下井,测量方式为外流式。测量时仪器上下端配有扶正器,确保仪器位于被测管道的中心位置,被测流体由电磁流量计和油管(或套管)之间的空隙流过,通过测量流体的流速,得出被测管道流量。
[关键词]注聚剖面;电磁流量计;外流式
中图分类号:TE357.4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)27-0372-01
1 概述
随着辽河油田勘探开发进入中后期,积极转变开发方式已是大势所趋。2008年,辽河油田锦16块化学驱这项股份公司级重大现场试验项目成功实施,为该油田可持续发展提供新的技术支撑。目前,该区块已经广泛开展了化学驱注聚井,并取得了显著的效果。为达到精细注聚效果该区块已经开展实施分注,但实施分注后必须通过测试才能直观判 断注入剖面情况,同位素和氧活化测井效果虽好,不但具有放射性而且成本还高,难以满足化学驱大规模测试的需求。因此,急需研究注聚剖面测试技术,解决现场存在问题。随着辽河油田化学驱规模的不断扩大,该测试技术的研究成功,可为低成本化学驱大规模实施,改善注聚剖面,提高驱替效果和增油提供可靠的技术支撑。
2 注聚剖面测试技术的工作原理
(1)传感器原理
注聚流量传感器采用电磁感应原理,即当流体切割磁力线流动时,流体中带电粒子受洛仑兹力的作用形成感生电动势。如图1所示。
对于某种稳定的流体而言,感生电动势与流体的流速成正比关系。所以只要用特制的电极测得感生电动势就可以得到流速,并换算出流量。
根据法拉第电磁感应定律得出:
感应电势 Ue=B·D·V
=B·D·Q/(π·(D/2)2)
式中:B—为磁场强度,T;V—为含导电离子流体的流速,m/s;Q—为流体的体积流量,m3;D—管道直径,m。
上式不包含流体的温度、压力、密度、粘度、和导电率等因素,故测量精度不受这些环境因素直接影响,能实现大流量范围的较高精度的流量测定。
(2)励磁方式:为了消除直流励磁方式的极化干扰问题,以及交流励磁的正交干扰和同相干扰问题,采用低频励磁方波方式。如图2所示。在半个周期内,磁场是恒稳的直流磁场,它具有直流励磁的特点,受电磁干扰很小。从整个时间过程来看,方波信号又是一个交变信号,所以它能克服直流励磁易产生的极化现象。因此,低频方波励磁是一种比较好的励磁方式。
(3)工作方式:仪器外围设磁感应电极,流体在仪器外部均匀磁场的空间流过,产生感应电动势。聚合物有一定的粘度,而且经常呈现不均匀的形态,如果采用聚流结构,会造成压力变化;采用分流结构,分流比不同,会造成数据失真或不稳定;外流式流体全部从仪器外部流过,不会造成流体堵塞流道、分流不均等现象,是聚合物测试的理想工作方式。
3 注聚剖面测试技术的优越性
(1)注聚剖面流量测试仪线性好,量程宽,灵敏度高,可靠性高,仪器稳定性好。适用于聚合物的流量测量,能够满足注聚井吸水剖面测试工艺要求。
(2)没有放射性,成本低。
(3)采用钢丝下井,测试工艺简单。
4 现场应用
2014年至2016年,注聚剖面测试技术现场累计实施30口井,在实际应用复杂的油井条件下,工作稳定正常,仪器精度达标。
典型井例1:锦XXX
该井所在区块为锦16块,2005年2月补层转注,最大井斜15°38′。现场测试方案是,该井分别在投球前后各测试一次注聚剖面。测试数据显示,该井投球后注聚剖面得到了良好的改善,说明测试仪器性能可靠高、稳定性好,能够满足注聚井吸水剖面测试工艺要求。具体测试数据见下图所示。
测试结果:通过注聚剖面流量测试仪测试锦2-丙6-A245井油层吸水量,我们发现投球后油层吸水量发生了明显的变化。层号52(1380.9m至1386.3m)吸水量由12.0m3/d减少到4.9m3/d,层号54(1388.8m至1391.0m)吸水量由9.6m3/d减少到2.3m3/d,层号54(1391.0m至1397.7m)吸水量由55.1m3/d减少到12.2m3/d,层号55(1395.7m至1398.0m)吸水量由2.9m3/d增加到44.6m3/d,层号55(1398.0m至1400.0m)吸水量由0.1m3/d增加到1.8m3/d,层号55(1400.0m至1403.0m)吸水量由0.3m3/d增加到1.4m3/d。
5 应用前景
该技术自主研发,解决了大规模化学驱注聚剖面测试成本高、具有放射性难题,测试仪器采用电磁流量计,测量方式为外流式,上下配有扶正器,测试工艺简单,没有放射性,成本较低。如该项工艺大规模用于辽河油田化学驱块经济效益显著。为油田开发措施的制定提供了依據,具有广泛的应用前景。
参考文献
[1] 陈松林,田泽芬,丰国成.电磁流量计在注聚剖面测井上的研究与应用[J].辽宁工程技术大学学报,2004,10.
[2] 郭亮,孙荣德,王瓒,等.外流式流量计在注聚剖面测试中的应用[J].油气井测试,2010,(2):79-81
[3] 张国军.一种注聚剖面测井仪及应用[J].国外测井技术,2007(2):44-46.
作者简介
李复(1969-),男,工程师,现在辽河油田钻采工艺研究院从事油田测试工作。
[关键词]注聚剖面;电磁流量计;外流式
中图分类号:TE357.4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)27-0372-01
1 概述
随着辽河油田勘探开发进入中后期,积极转变开发方式已是大势所趋。2008年,辽河油田锦16块化学驱这项股份公司级重大现场试验项目成功实施,为该油田可持续发展提供新的技术支撑。目前,该区块已经广泛开展了化学驱注聚井,并取得了显著的效果。为达到精细注聚效果该区块已经开展实施分注,但实施分注后必须通过测试才能直观判 断注入剖面情况,同位素和氧活化测井效果虽好,不但具有放射性而且成本还高,难以满足化学驱大规模测试的需求。因此,急需研究注聚剖面测试技术,解决现场存在问题。随着辽河油田化学驱规模的不断扩大,该测试技术的研究成功,可为低成本化学驱大规模实施,改善注聚剖面,提高驱替效果和增油提供可靠的技术支撑。
2 注聚剖面测试技术的工作原理
(1)传感器原理
注聚流量传感器采用电磁感应原理,即当流体切割磁力线流动时,流体中带电粒子受洛仑兹力的作用形成感生电动势。如图1所示。
对于某种稳定的流体而言,感生电动势与流体的流速成正比关系。所以只要用特制的电极测得感生电动势就可以得到流速,并换算出流量。
根据法拉第电磁感应定律得出:
感应电势 Ue=B·D·V
=B·D·Q/(π·(D/2)2)
式中:B—为磁场强度,T;V—为含导电离子流体的流速,m/s;Q—为流体的体积流量,m3;D—管道直径,m。
上式不包含流体的温度、压力、密度、粘度、和导电率等因素,故测量精度不受这些环境因素直接影响,能实现大流量范围的较高精度的流量测定。
(2)励磁方式:为了消除直流励磁方式的极化干扰问题,以及交流励磁的正交干扰和同相干扰问题,采用低频励磁方波方式。如图2所示。在半个周期内,磁场是恒稳的直流磁场,它具有直流励磁的特点,受电磁干扰很小。从整个时间过程来看,方波信号又是一个交变信号,所以它能克服直流励磁易产生的极化现象。因此,低频方波励磁是一种比较好的励磁方式。
(3)工作方式:仪器外围设磁感应电极,流体在仪器外部均匀磁场的空间流过,产生感应电动势。聚合物有一定的粘度,而且经常呈现不均匀的形态,如果采用聚流结构,会造成压力变化;采用分流结构,分流比不同,会造成数据失真或不稳定;外流式流体全部从仪器外部流过,不会造成流体堵塞流道、分流不均等现象,是聚合物测试的理想工作方式。
3 注聚剖面测试技术的优越性
(1)注聚剖面流量测试仪线性好,量程宽,灵敏度高,可靠性高,仪器稳定性好。适用于聚合物的流量测量,能够满足注聚井吸水剖面测试工艺要求。
(2)没有放射性,成本低。
(3)采用钢丝下井,测试工艺简单。
4 现场应用
2014年至2016年,注聚剖面测试技术现场累计实施30口井,在实际应用复杂的油井条件下,工作稳定正常,仪器精度达标。
典型井例1:锦XXX
该井所在区块为锦16块,2005年2月补层转注,最大井斜15°38′。现场测试方案是,该井分别在投球前后各测试一次注聚剖面。测试数据显示,该井投球后注聚剖面得到了良好的改善,说明测试仪器性能可靠高、稳定性好,能够满足注聚井吸水剖面测试工艺要求。具体测试数据见下图所示。
测试结果:通过注聚剖面流量测试仪测试锦2-丙6-A245井油层吸水量,我们发现投球后油层吸水量发生了明显的变化。层号52(1380.9m至1386.3m)吸水量由12.0m3/d减少到4.9m3/d,层号54(1388.8m至1391.0m)吸水量由9.6m3/d减少到2.3m3/d,层号54(1391.0m至1397.7m)吸水量由55.1m3/d减少到12.2m3/d,层号55(1395.7m至1398.0m)吸水量由2.9m3/d增加到44.6m3/d,层号55(1398.0m至1400.0m)吸水量由0.1m3/d增加到1.8m3/d,层号55(1400.0m至1403.0m)吸水量由0.3m3/d增加到1.4m3/d。
5 应用前景
该技术自主研发,解决了大规模化学驱注聚剖面测试成本高、具有放射性难题,测试仪器采用电磁流量计,测量方式为外流式,上下配有扶正器,测试工艺简单,没有放射性,成本较低。如该项工艺大规模用于辽河油田化学驱块经济效益显著。为油田开发措施的制定提供了依據,具有广泛的应用前景。
参考文献
[1] 陈松林,田泽芬,丰国成.电磁流量计在注聚剖面测井上的研究与应用[J].辽宁工程技术大学学报,2004,10.
[2] 郭亮,孙荣德,王瓒,等.外流式流量计在注聚剖面测试中的应用[J].油气井测试,2010,(2):79-81
[3] 张国军.一种注聚剖面测井仪及应用[J].国外测井技术,2007(2):44-46.
作者简介
李复(1969-),男,工程师,现在辽河油田钻采工艺研究院从事油田测试工作。