水平及近水平油水两相流产液剖面测井解释方法研究

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两相流动现象广泛存在于工业生产过程中,两相流流动参数检测对生产过程及工艺优化具有重要意义。由于两相流存在随机可变的相界面,使其流动结构复杂、流型多变,流动过程参数难于测量,从而对传感器的结构以及测井资料解释提出了更高的要求。针对石油工业中油井内特定测量环境的两相流参数检测问题,本文对能够同时测量相含率和相关速度的六电极电导阵列传感器进行了优化设计,并利用变系数漂移模型对水平0度,1±度,3±度五个角度的测井资料进行解释,并给出了相含率预测模型,总体含水率模型预测误差为0.048(4.8％)。论文研究工作主要包含以下内容:
　　1、针对电导传感器在多相流检测中的应用特点,并结合多相流相含率和相关测速的需要提出水平六电极电导阵列传感器。利用ANSYS有限元分析结合前人提出的传感器灵敏度以及传感器响应线性度等概念完成了电导阵列传感器结构尺寸优化设计。在传感器响应线性度的分析中利用有限元软件对水平油水两相流中的四种流型进行了建模,通过提取传感器测量电极电导值得到传感器在直流电流源激励下的响应特性,并以线性度为主要指标选择最优的传感器结构。
　　2、在水平及近水平油水两相流产液剖面测井资料解释当中,对集流后涡轮流量计的响应特性进行了分析,并讨论了涡轮流量计响应频率和流型的关系,发现当流型为层状流和波状流时,涡轮流量计的响应特性较复杂;而当流型为分散和半分散流型时涡轮流量计的响应特性却变的相对简单。基于以上分析给出总流量的三种解释模型:统计模型,体积模型,修正体积模型。以上三种模型的建模过程、模型求解,误差分析在本文当中均给出了详细的论述,发现修正体积模型在总流量预测方面具有较高的精度。
　　3、对于水平及近水平油水两相流分相流量模型解释充分利用水平井产出剖面测井组合仪器的响应数据,结合电导及电容传感器对于不同总流量及含水率范围的响应特性对油水两相相含率进行预测。在相含率测井解释当中主要对变系数漂移模型和统计模型进行研究,针对不同的总流量及含水率范围选择合适的解释模型,从而完成了水平0度,1±度,3±度五个角度的测井模型解释,并取得较好的预测效果。最后对变系数漂移模型的特点进行分析,提出了变系数漂移模型对流型的依赖性及自适应性等特点。

著录项

作者
翟路生;
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作者单位

天津大学;

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授予单位天津大学;
学科检测技术与自动化装置
授予学位硕士
导师姓名金宁德;
年度 2010
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类 P631.84;
关键词
油水两相流; 电导阵列传感器; 测井模型; 产液剖面; 变系数漂移;

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