摘要:在國内某(mǒu)海域油氣構造(zào)評價延長測試(shi)項目☎️中,首次采(cǎi)用γ源多相流量(liàng)計
進行單井計(ji)量。爲了有效提(ti)高在延長測試(shi)中流量計的測(ce)量精度,研究了(le)γ源多相流量計(jì)的計量原理,分(fen)析🛀🏻了影♻️響多相(xiang)計量精度的相(xiàng)關因素。通過實(shi)際應用過程試(shi)驗🈲,對比、分析并(bing)找出對實際測(cè)量影響較大的(de)關鍵因素。針對(duì)關鍵因素,提出(chu)了可操作的🐅性(xing)能保障措施。實(shí)際應用結果表(biǎo)明,流量計測量(liàng)精度得到了顯(xian)著提高,滿足項(xiàng)目測試要求。通(tōng)過計算、分析γ源(yuán)三相計量技術(shu)的應用關鍵因(yin)素,實施有效的(de)👌性能保證措施(shi),減小了由于延(yán)長測試油藏基(jī)礎數據不确🐅定(ding)性對測量精度(dù)的☁️影響,爲延長(zhǎng)測😍試進🙇♀️一一步(bu)确認油氣藏類(lèi)型及儲量規模(mó)提供了保證,也(ye)爲海上類似低(dī)滲油氣藏測試(shi)計量提供了有(yǒu)益㊙️的借鑒。
0引言(yán)
國内某海域某(mǒu)地質構造主力(li)氣藏分布在P8a、P8b和(he)P10三層。爲了落實(shi)天然氣地質儲(chǔ)量、合理制定開(kāi)發方案、評價開(kai)發效果,對該構(gou)造探井進行延(yán)長測試”。由于測(cè)試期間油藏儲(chu)量、溫度、壓力和(hé)💞組分存💯在.不确(que)定性⛹🏻♀️，故選取測(ce)量範圍寬、精度(du)高的㊙️測試計量(liàng)🚩設備。
γ源多相流(liu)量計自20世紀90年(nian)代亮相以來,已(yǐ)廣泛應用于國(guó)⛹🏻♀️内外🐕油氣田單(dān)井計量。與傳統(tǒng)的三相分離器(qì)相比🙇♀️，多相流量(liang)計具有結構緊(jǐn)湊、測量精度高(gāo)、測量範圍寬、流(liu)型适用性好、運(yun)行可靠性高、性(xing)價比高等明顯(xiǎn)優勢口,可用于(yu)對油氣構造A的(de)延長測試。爲了(le)🐅準确探明構造(zào)油氣藏類型、儲(chu)量和油氣水含(han)量,需要分析研(yán)究多相流量計(ji)的原♌理和影響(xiǎng)測量♉精度的因(yin)素,并對比分析(xi)該構造流體的(de)📐組分特點,找出(chu)關鍵因素,制定(ding)性能🔅保證措施(shi)。本文以國内具(ju)有代表性的海(hai)默科技标.準型(xíng)γ源多💞相流量計(jì)爲基礎進行分(fèn)析。
1γ源多相流量(liang)計原理
γ源多相(xiàng)流量計通過文(wen)丘裏管測量總(zong)流量、單能γ傳感(gan)📞器☎️測量含⭕氣率(lü)、雙能γ傳感器測(cè)量含水率,然後(hòu)通過基本的流(liu)量計算和體積(ji)、壓力溫度(pressurevolumetemperature,PVIT)轉換(huan)得到标☁️況條件(jian)下的油♍氣水流(liu)🔅量甲。通過使用(yòng)流型調整技術(shu)，可進一步保證(zheng)含水率的測試(shi)精度。
多相流量(liang)計的主要部件(jiàn)包括文丘裏管(guan)(含
差壓變送器(qi)
)、單能γ傳感器、在(zài)線取樣器、雙能(neng)γ傳感器、溫度及(jí)
壓力變送器
等(deng)功能部件。關鍵(jiàn)部件功能如下(xia)。
①文丘裏管用于(yú)測量工況(實際(ji)測試壓力、溫度(dù)條件下)條件下(xia)油相、水相、氣相(xiang)總流量。
②γ傳感器(qi)用于測量工況(kuàng)下的相分率。
③溫(wēn)度和壓力變送(sòng)器等用于工況(kuang)、标況(1個标準大(da)氣壓🚶♀️、20℃條件下)體(tǐ)積轉換的PVT因子(zi)計算。
多相流量(liàng)計原理如圖1所(suo)示。
2多相流計量(liàng)的影響因素.
多(duo)相流量計的影(yǐng)響因素主要通(tōng)過計算過程分(fèn)析，包💁括含水🚶率(lü)測量公式、含氣(qì)率測量公式、總(zǒng)流量公式，以及(ji)标況下氣、油、水(shui)産出的過程。
雙(shuāng)能γ傳感器測量(liàng)含水率相關公(gong)式爲:
式中:λ和η分(fen)别爲雙能γ傳感(gan)器中的截面含(han)氣率和截面含(han)水率,均爲待測(cè)量;符号右，上角(jiao)帶“”的爲雙能傳(chuan)感器高能級有(yǒu)關的量,不帶“”的(de)爲與低能級有(yǒu)關的量或對兩(liang)者共同的量;N0爲(wèi)空管計數率;Nx爲(wèi)在線計數率;D爲(wei)雙能傳感器管(guǎn)道内徑,爲固定(ding)值;ρg、:ρo、ρw分别爲工況(kuàng)下天然氣、全油(yóu)、全水的在線密(mi)度;ʋg、ʋo、ʋw分别爲天然(ran)氣、全油、全水的(de)質量吸收系數(shù)。
式中:C爲流出系(xi)數，與雷諾數相(xiang)關，通過雷諾數(shù)與流出系數的(de)☎️叠代關系求出(chu);E爲速度漸進系(xì)數,對一個文丘(qiū)裏來說，該數據(jù)爲定🥰值;d爲文丘(qiū)裏喉徑;△p爲流體(ti)流經文🐪丘裏時(shi)的高低壓端壓(ya)力差,由差壓變(bian)送器采集;ρmix爲流(liu)體的混合☂️密度(dù),是各相密度與(yǔ)各相相分率乘(chéng)積之和。
計算工(gōng)況各相流量:
式(shi)中:Qg8、Q08、Qw8分别爲标況(kuàng)下的氣、油、水産(chǎn)量;Bg、Bo、Bw分别爲工況(kuàng)下氣、油、水體㊙️積(jī)相對于标況下(xià)的體積比。
通過(guo)上述公式可知(zhī)，影響标況下氣(qì)、油、水測量精度(du)的因子包括含(han)水率、含氣率、總(zǒng)流量及工、标況(kuang)轉換💞過程的每(měi)一個變量⭐,即各(gè)♍相的工況密度(du)、各相的質量吸(xi)收💘系數、空管計(jì)數與在線🈚計數(shu)率、差壓和PVT因子(zi)。在不同的工況(kuàng)下,各項因子對(duì)結果的影響也(yě)不同。
3計量的關(guan)鍵因素
爲了進(jìn)一步确定對本(ben)次測試精度産(chan)生重大影響的(de)關鍵因素,在實(shí)際應用中,對第(dì)2節中分析的影(ying)響因素💘進行試(shì)驗🌐。首先☁️,結合♻️勘(kān)探樣氣組分參(cān)數和現場測試(shi)實際測量值,确(que)定多相流所屬(shǔ)類别;然後,在一(yi)定範圍内改變(bian)影🈲響因素,并将(jiang)得到試驗測量(liàng)數🏃♀️據與改變前(qián)測試數據進♊行(hang)對比，以确定對(duì)測量結🐆果産生(shēng)顯著影響的因(yīn)素。
該地質構造(zào)前期勘探獲得(dé)樣氣的主要組(zu)分如下。
CO2占4.17%，CH4占85.448%，C2H8占(zhàn)7.043%,C3H8占2.275%。此外,還有少(shao)部分N2、iC4、nC4、iC5、nC5及C6+等組分(fen)。計算得出樣品(pin)組分平均分子(zi)量爲19.225,平均密度(dù)爲0.8013kg/m3,相對密度爲(wei)0.6655。
統計試驗前流(liu)量計測試數據(ju)平均值如下。
标(biāo)況液量爲56.57m3/d;标況(kuàng)油量爲52.3m3/d;标況水(shui)量爲4.27m3/d;标況氣量(liàng)爲289105.88m3/d;含水率爲😘6.88%;含(han)氣率爲98.59%;溫度爲(wèi)47.51℃;壓力爲6467.11kPa;差壓爲(wei)11.92kPa.
結合樣氣密度(dù),可以計算出該(gāi)多相流所屬的(de)類别。一👨❤️👨般用洛(luò)☁️克哈特和馬蒂(di)内利(Lockhart-Martinelli,LM)數值分類(lèi)。此時該數值爲(wèi)0.056,屬于第二🌐類濕(shi)氣(洛克哈特和(hé)馬蒂内利值在(zai)0.02和0.3之間)。對第二(er)類濕氣來說,其(qi)主要目的是獲(huò)取氣相。但爲了(le)準确地計🔅量氣(qi)相,需要較爲準(zhǔn)🐆确的液量數據(jù),同時也要通過(guò)含水😘值來提高(gāo)氣相測量精度(du)。
爲了評估影響(xiang)計量的關鍵因(yīn)素,将第2節中分(fen)析得出的影響(xiǎng)因💃🏻子變化0.1%~0.5%,計算(suan)各影響因子對(dui)最終結果的影(ying)響,其結果如表(biǎo)1所示🐉。
由表1可以(yi)看出,在同比例(lì)的波動中,對測(cè)試結果影響最(zui)大✔️的是空管計(jì)數率和在線計(jì)數率,其次爲差(chà)壓零點漂移和(he)壓縮㊙️因子🌏變化(huà),其他各因子變(bian)化對測試結💯果(guo)影響均較小。
空(kong)管計數率與在(zai)線計數率都屬(shǔ)于γ射線在不同(tóng)狀态🐆下的測試(shì)數據,因此隻需(xu)要監測空管計(ji)數率即💞可。壓縮(suo)因子由氣體組(zǔ)分決定”,因此監(jian)測壓縮因子即(jí)監測☔氣體組分(fèn)變化。
4性能保障(zhàng)措施
通過上述(shu)的計算分析,确(que)定了影響計量(liàng)精度的關鍵因(yin)素。爲保障流量(liang)計準确、穩定運(yun)行,對流量計現(xian)⭕場操作和🔱運維(wei)提出并實施了(le)如下針對性的(de)性能保障措施(shi)。
①定期隔離排空(kōng)核實空管計數(shu)率,每兩個月到(dào)三個🤩月🍉進行一(yi)次空管标定。
②隔(ge)離排空時觀察(chá)差壓零點,如果(guo)絕對值超出0.3kPa,即(jí)需要切零。
③定期(qi)進行氣體組分(fèn)分析,化驗密度(du)與組分。推薦半(bàn)年進行一次💛，以(yǐ)确保壓縮因子(zi)的準确性國]。
④定(dìng)期取樣化驗含(han)水率,側面驗證(zheng)測試含水率的(de)有🏃♂️效🧡性。
上述措(cuò)施的實施,可以(yǐ)确保γ源多相流(liú)量計達到如表(biǎo)2所👨❤️👨示流量㊙️測量(liang)的精度要求。
5結(jié)束語
分析分相(xiang)率和最終标況(kuàng)流量計算過程(cheng)可知，影響多🌐相(xiàng)計量的因素主(zhǔ)要包括各相的(de)工況密度、各相(xiàng)的質量吸收系(xì)數、空管計數與(yu)在線計數率等(děng)。在延長測試📐應(yīng)用中進行試驗(yàn)。對比♋分析表明(ming),影響計量的關(guān)鍵因素爲空管(guan)⭐計數率、在🈲線計(jì)數率🔱、差壓零點(dian)✨漂移和壓縮因(yin)子變化。針對關(guan)鍵因素,提出并(bing)應用四項性能(neng)優化措施,确保(bǎo)了γ源🤟多相流量(liang)計在延長♉測試(shi)中的🔱測量精度(du),減小⛱️了由于延(yan)長測試油藏基(ji)礎數據不确定(dìng)性對♌測量精度(du)的影響,爲海上(shàng)類低滲油氣藏(cáng)測試計量提供(gòng)了有益的借鑒(jiàn)。
本文來源于網(wang)絡,如有侵權聯(lian)系即删除！
