摘要(yào):在國内某(mou)海域油氣(qì)構造評價(jià)延長測試(shì)項目中,首(shǒu)👣次采用γ源(yuan)多相流量(liàng)計 進行單(dan)井計量。爲(wèi)了有效提(tí)高在延長(zhǎng)測試中流(liú)量計的測(cè)量精度,研(yan)究了γ源多(duō)相流量計(jì)的計量原(yuan)理,分析了(le)影響多相(xiang)計量精度(dù)的相關因(yīn)素。通過實(shi)際應用過(guò)程試驗,對(duì)比、分析并(bìng)找🍓出對實(shí)際測量影(yǐng)響❗較大的(de)關鍵因素(su)。針對關鍵(jian)因素,提出(chu)了可操作(zuò)的性能保(bǎo)障措✨施。實(shí)際應用結(jie)果表明,流(liú)量計測量(liàng)精🏃‍♂️度得到(dào)了顯👉著提(tí)高,滿足項(xiàng)目測試要(yào)求。通過計(ji)算⛹🏻‍♀️、分析γ源(yuan)三相計量(liàng)🌈技術的應(ying)用關鍵♊因(yīn)素,實施有(you)效的性能(neng)保證措施(shi),減小了由(you)于延長測(cè)試油藏基(jī)礎數據不(bú)确定性對(duì)測量精度(dù)的影響,爲(wei)延長測試(shi)進📐一一步(bu)确認油氣(qi)藏類型及(jí)儲量規模(mó)提供了保(bǎo)證,也爲海(hai)上類🧑🏽‍🤝‍🧑🏻似低(dī)滲油氣藏(cáng)測試計量(liang)提供了有(you)益的借鑒(jian)。
0引言
　　國内(nei)某海域某(mou)地質構造(zao)主力氣藏(cáng)分布在P8a、P8b和(hé)P10三層。爲了(le)🌐落實天🛀🏻然(rán)氣地質儲(chu)量、合理制(zhì)定開發方(fang)案、評🌈價開(kāi)發效果,對(duì)該構造探(tan)井進行延(yan)長測試”。由(yóu)于測試期(qi)間油藏儲(chǔ)量、溫度🛀、壓(ya)力和💋組分(fèn)存在.不确(què)定性，故選(xuǎn)取測量範(fan)圍寬、精度(du)高的🍓測試(shì)計量設備(bèi)。
　　γ源多相流(liú)量計自20世(shì)紀90年代亮(liang)相以來,已(yi)廣泛應用(yong)于國内外(wai)油氣田單(dan)井計量。與(yu)傳統的三(san)相分離器(qì)♍相比，多相(xiàng)流量計具(ju)有結構緊(jǐn)湊、測量精(jīng)度高、測量(liàng)範圍寬、流(liú)型适用性(xìng)好👉、運行可(kě)🌈靠性高、性(xing)價比高等(deng)明顯優勢(shi)口,可用于(yú)♋對油氣構(gòu)🈚造A的延長(zhang)測試。爲了(le)🔅準确探明(ming)構🈲造油氣(qi)藏類型、儲(chǔ)量和油氣(qi)水含量,需(xū)要分析研(yan)究🌐多🛀相流(liu)量計的原(yuan)理和影響(xiang)測量精度(du)的因素,并(bìng)💁對比分析(xi)該構造流(liu)體的組分(fen)特點,找出(chū)關鍵因素(su),制定性能(néng)保證措施(shi)。本文以國(guó)内具有代(dai)表性的海(hǎi)默科技标(biao).準型γ源多(duo)相流量計(ji)爲基礎進(jin)行分析。
1γ源(yuan)多相流量(liang)計原理
　　γ源(yuán)多相流量(liàng)計通過文(wén)丘裏管測(ce)量總流量(liàng)、單能γ傳💔感(gan)器測量含(han)氣率、雙能(néng)γ傳感器測(cè)量含水率(lü),然後通過(guò)基本的流(liu)量計算🈲和(he)體積、壓力(lì)溫度(pressurevolumetemperature,PVIT)轉換(huan)得到标況(kuang)條件下的(de)油氣水流(liú)量甲。通過(guò)使用流型(xing)調整技術(shù)，可進一步(bu)保證含水(shuǐ)率的測試(shì)精度。
　　多相(xiang)流量計的(de)主要部件(jiàn)包括文丘(qiu)裏管(含 差(cha)壓變送器(qi) )、單能γ傳感(gan)器、在線取(qu)樣器、雙能(néng)γ傳感器、溫(wēn)度及 壓力(lì)變送器 等(deng)功能部件(jian)。關鍵部件(jiàn)功能如下(xià)。
①文丘裏管(guan)用于測量(liang)工況(實際(jì)測試壓力(lì)、溫度條件(jian)下🐇)條件下(xià)油相、水相(xiàng)、氣相總流(liú)量。
②γ傳感器(qì)用于測量(liàng)工況下的(de)相分率。
③溫(wēn)度和壓力(lì)變送器等(deng)用于工況(kuàng)、标況(1個标(biāo)準大氣壓(yā)、20℃條件下)體(tǐ)積轉換的(de)PVT因子計算(suàn)。
多相流量(liang)計原理如(ru)圖1所示。
 
2多(duo)相流計量(liang)的影響因(yīn)素.
　　多相流(liu)量計的影(yǐng)響因素主(zhǔ)要通過計(jì)算過程分(fen)析，包括含(hán)💯水率測量(liàng)公式、含氣(qi)率測量公(gōng)式、總流量(liang)公式，以及(jí)标況下氣(qì)、油、水産😍出(chū)的過程。
　　雙(shuang)能γ傳感器(qì)測量含水(shuǐ)率相關公(gōng)式爲:
 
　　式中(zhong):λ和η分别爲(wei)雙能γ傳感(gan)器中的截(jie)面含氣率(lü)和截面含(han)水🈲率,均爲(wèi)待測量;符(fú)号右，上角(jiǎo)帶“”的爲雙(shuāng)能傳感器(qi)高能級有(yǒu)關的👉量,不(bú)帶“”的爲與(yǔ)低能級有(you)關的量或(huo)對兩者共(gòng)同的量;N0爲(wei)空管😘計數(shù)率🌈;Nx爲在線(xiàn)計數率;D爲(wei)雙能傳感(gǎn)器管👅道内(nèi)徑,爲固定(dìng)值;ρg、:ρo、ρw分别爲(wèi)工況下天(tian)然氣、全🛀油(you)、全水的在(zài)線密度;ʋg、ʋo、ʋw分(fen)别爲天然(rán)氣、全油、全(quan)水的質量(liàng)吸收系數(shu)。
 
　　式中:C爲流(liú)出系數，與(yu)雷諾數相(xiang)關，通過雷(léi)諾數與流(liú)出系🏃‍♂️數的(de)叠代關系(xì)求出;E爲速(su)度漸進系(xì)數,對一個(gè)文丘裏來(lái)說，該數據(jù)爲定值;d爲(wei)文丘裏喉(hóu)徑;△p爲流體(tǐ)🐇流經文丘(qiu)裏時的高(gao)低壓端壓(yā)力差,由🍓差(chà)壓變送器(qì)⛹🏻‍♀️采集;ρmix爲流(liu)體的混合(hé)密度,是各(ge)相密度與(yu)各相相分(fèn)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼率乘積之(zhi)和。
計算工(gong)況各相流(liú)量:
 
　　式中:Qg8、Q08、Qw8分(fen)别爲标況(kuàng)下的氣、油(yóu)、水産量;Bg、Bo、Bw分(fèn)别爲工況(kuang)下氣♻️、油、水(shuǐ)體積相對(dui)于标況下(xià)的體積比(bi)。
通過上述(shu)公式可知(zhī)，影響标況(kuàng)下氣、油、水(shui)測量精度(du)的因🌈子包(bao)括含水率(lü)、含氣率、總(zong)流量及工(gong)、标況轉換(huàn)過程的每(měi)一個變量(liang),即各🆚相的(de)工況密度(dù)、各相的質(zhi)量吸收系(xì)數、空管計(ji)數與在線(xiàn)計數率、差(cha)壓和PVT因子(zǐ)。在不同的(de)工況下,各(gè)項因子對(duì)結果的影(ying)響也不同(tong)。
3計量的關(guān)鍵因素
　　爲(wèi)了進一步(bu)确定對本(ben)次測試精(jing)度産生重(zhong)大影響♊的(de)關💋鍵因素(su)💚,在實際應(ying)用中,對第(dì)2節中分析(xi)的影響因(yin)素進行試(shì)驗。首先,結(jié)合勘探樣(yang)氣組分參(can)數和現場(chang)測試實際(jì)測量值,确(que)定多相流(liú)所屬類别(bie);然後,在一(yī)定範圍内(nèi)改變影響(xiǎng)因素,并㊙️将(jiāng)得到試驗(yàn)測量數據(ju)與改變前(qián)測試數據(ju)進行對比(bi)，以确定對(duì)測量結果(guǒ)産生顯著(zhe)♉影💛響的因(yin)素。
該地質(zhi)構造前期(qī)勘探獲得(dé)樣氣的主(zhǔ)要組分如(ru)下。
　　CO2占4.17%，CH4占85.448%，C2H8占(zhan)7.043%,C3H8占2.275%。此外,還(hai)有少部分(fen)N2、iC4、nC4、iC5、nC5及C6+等組分(fen)。計算得出(chu)樣品組分(fèn)平均分子(zǐ)量爲19.225,平均(jun1)密度爲0.8013kg/m3,相(xiàng)對密度爲(wèi)0.6655。
統計試驗(yan)前流量計(jì)測試數據(jù)平均值如(ru)下。
　　标況液(yè)量爲56.57m3/d;标況(kuàng)油量爲52.3m3/d;标(biao)況水量爲(wèi)4.27m3/d;标況氣量(liàng)爲289105.88m3/d;含水率(lü)爲6.88%;含氣率(lǜ)爲98.59%;溫度爲(wei)47.51℃;壓力爲6467.11kPa;差(cha)壓爲11.92kPa.
　　結合(he)樣氣密度(dù),可以計算(suàn)出該多相(xiàng)流所屬的(de)類别。一般(ban)用洛克哈(hā)特和馬蒂(di)内利(Lockhart-Martinelli,LM)數值(zhí)分類。此時(shí)該數✨值爲(wèi)0.056,屬于第二(er)📐類濕氣(洛(luo)克哈特和(hé)馬蒂内利(lì)值在0.02和0.3之(zhī)間)。對第二(er)類濕氣💔來(lái)說,其主要(yào)目的是獲(huo)取氣相。但(dàn)爲了準确(que)地計量氣(qì)相,需要較(jiào)爲準确的(de)液量數據(ju),同時也要(yao)通過含水(shuǐ)值來提高(gao)氣相測量(liàng)精度。
　　爲了(le)評估影響(xiang)計量的關(guān)鍵因素,将(jiang)第2節中分(fèn)析得出的(de)影響💁因子(zǐ)變化0.1%~0.5%,計算(suàn)各影響因(yin)子對最終(zhong)結果的影(ying)響,其結果(guǒ)如表1所示(shi)。
 
　　由表1可以(yǐ)看出,在同(tong)比例的波(bō)動中,對測(ce)試結果影(yǐng)✌️響💚最大⛹🏻‍♀️的(de)是空管計(jì)數率和在(zài)線計數率(lǜ),其次爲差(cha)壓零點漂(piao)移和壓縮(suō)因子變化(huà),其他各因(yīn)子變化對(duì)測試結🍉果(guo)影響均較(jiào)小。
　　空管計(jì)數率與在(zai)線計數率(lü)都屬于γ射(she)線在不同(tong)狀态下的(de)測試🏃‍♂️數據(ju),因此隻需(xu)要監測空(kōng)管計數率(lü)即可。壓💁縮(suo)因子由☂️氣(qi)體組分決(jue)定”,因此監(jiān)測壓縮因(yīn)子🍉即監測(ce)氣體組分(fèn)變化。
4性能(neng)保障措施(shi)
　　通過上述(shù)的計算分(fen)析,确定了(le)影響計量(liang)精度的關(guān)鍵因素☎️。爲(wei)保障流量(liang)計準确、穩(wen)定運行,對(dui)流量計現(xian)☁️場操作和(he)運維提出(chū)并實施了(le)如下針對(dui)性的性能(néng)保障措施(shi)。
①定期隔離(lí)排空核實(shi)空管計數(shu)率,每兩個(gè)月到三個(ge)月進行一(yī)次空管标(biao)定。
②隔離排(pai)空時觀察(chá)差壓零點(diǎn),如果絕對(dui)值超出0.3kPa,即(jí)需⛹🏻‍♀️要🔆切零(ling)🏃。
③定期進行(háng)氣體組分(fen)分析,化驗(yan)密度與組(zǔ)分。推薦半(ban)年進行一(yi)次🔞，以确保(bǎo)壓縮因子(zǐ)的準确性(xìng)國]。
④定期取(qu)樣化驗含(hán)水率,側面(miàn)驗證測試(shì)含水率的(de)有效性。
　　上(shang)述措施的(de)實施,可以(yi)确保γ源多(duō)相流量計(ji)達到如表(biǎo)2所示流量(liàng)測量的精(jing)度要求。
 
5結(jie)束語
　　分析(xī)分相率和(hé)最終标況(kuang)流量計算(suàn)過程可知(zhi)，影響多相(xiang)🏃‍♂️計量的因(yīn)素主要包(bāo)括各相的(de)工況密度(dù)、各相💜的質(zhi)量吸🌈收系(xì)數、空管計(ji)數與在線(xian)計數率等(deng)。在延長測(ce)試應用中(zhong)進行試驗(yan)。對比分析(xi)表明,影響(xiang)計量⁉️的關(guan)鍵因素爲(wei)空管計數(shù)率、在線計(ji)數率、差壓(ya)零點漂移(yí)和壓縮因(yīn)子變化。針(zhen)對關鍵因(yin)素,提出并(bìng)應用四項(xiàng)性能優化(huà)♋措施,确保(bao)了γ源多相(xiang)流量計在(zai)延長測試(shi)中的測量(liàng)精🧑🏽‍🤝‍🧑🏻度,減小(xiǎo)了由于延(yan)🌂長測試油(yóu)藏基礎數(shu)據不确定(ding)性對測量(liàng)精度的影(ying)響,爲♊海上(shang)類低滲油(you)氣藏測試(shì)計量提供(gong)了有益的(de)借鑒。

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