常用流量计组合测井技术现状与应用分析
油田在注水开发时常组合测井仪器获取注水剖面测井资料,流量计是组合测井仪器的重要组成部分。本文介绍了几种常用流量计的测量原理,并对其优缺点及适用条件进行了分析,为合理选择流量测量方法提供参考。
随着油田的持续开采,采出原油的含水率不断升高,储层压力不断下降,为了保持产量,稳定产油井的产出,需要采用分层注水方法补充地层压力。现阶段注水剖面测井资料常采用组合测井技术获取,然后对多参数进行综合分析。流量测试是组合测井技术中重要组成部分,主要的注入剖面测试的流量计有靶式流量计、涡轮流量计、超声波流量计、电磁流量计及中子氧活化测井仪等。各流量计测试原理不同,适用的条件也不同。在使用过程中,需要根据实际情况,选择最合适的流量计,才能确保获取资料的准确性。本文重点介绍涡轮流量计、电磁流量计及脉冲活化测井仪的测试原理、优缺点及使用范围,为合理使用流量测井仪器提供参考。
1.常用流量测井方法
大庆油田三次采油使用的聚合物具有很好的导电性,电磁流量计测量效果较好。现阶段使用较多的集流式电磁流量组合测井仪主要由集流式电磁流量计、磁定位器、伽马测量仪、温度压力测量仪等组成,其中伽马测量仪用量校正测量深度,温度压力测量仪测量井下温度压力。集流式电磁流量计在预定的井深打开集流伞,对注入井内的流体进行集流,使流体通过内流道的速度大大增加,提高了仪器的测量精度和分辨率,使测定的流量数据准确可靠,结合测定的温度及压力数据,形成系统的剖面数据,适用于笼统井的注聚合物、注三元液的剖面测试等。
脉冲氧活化测井仪的测量原理是使用高能脉冲中子激活氧原子,使其发生一系列原子核反应,激发态的氧原子释放出高能伽马射线,通过测定伽马射线的时间谱,来反映井筒内含氧物质(主要是水)的流动状况,然后解析伽马射线的时间谱,得出水流速度,最终计算出流量数据。脉冲氧活化测井仪能够较为直观地测量水流方向及流量,可以测量油管内外及套管外水流情况,适用范围广,可以测量清水、聚合物及弱凝胶等含氧物质,同时测量不受流体粘度、射孔大小、地质条件及流量测量范围的影响,正由于脉冲氧活化测井仪具有诸多优点,在油田动态监测中应用较广。
2.几种流量计优缺点及适用条件
涡轮流量计使用时间长,应用较为普遍,其流量测量范围可达500m3/d,在连续测井中可以弥补启动排量的问题,耐温性能好,抗温可达175℃。但涡轮流量计需要机械转动测量,在使用中容易出现问题,工作稳定性较差。在组合测井仪结构中,涡轮流量计通常置于下端,当进行井温测井时,仪器需要下测至井底,井底杂质较多,很容易污染涡轮流量计,使其测量的准确性变差。再者涡轮流量计无法测量管外流体的流量。
电磁流量计使用范围较广,应用效果较好,测量不受温度、压力、密度、粘度影响,响应速度快,无部件运动不会出现机械故障,可正反方向测量流量不损坏流量计,测量准确可靠,测井时效性高,仪器耐用,具有诸多优点,因此应用比较普遍。但电磁流量计在使用中也存在问题,测量时怕死油,连续测量效果不好,分辨率不高,不能测管外液体流量等。
脉冲氧活化测井仪能够对配注水井分层注水量进行测量,能够实现对管外分层注水量的测量,测量灵敏度高,对极低流速(流速低于0.01m/s)流体和极高流速(流速大于20m/s)流体均能准确测量,适用范围广,不受流体性质影响,对于流体性质复杂的井测量具有优势。这种仪器的缺点是仪器昂贵,技术难度大,检测流量下限较高(大于7m3/d),流体紊流效益影响测量结果准确性。