基于光纖傳感油藏井下產(chǎn)液剖面監(jiān)測技術(shù)研究.pdf

1、油藏產(chǎn)液剖面參數(shù)的動態(tài)監(jiān)測對于油田開發(fā)具有重要意義,它不僅能夠?qū)崟r(shí)反映井下儲油層段的產(chǎn)油能力,還能對油田后期開發(fā)方案制定提供可靠依據(jù),對油田可持續(xù)發(fā)展及節(jié)約油田開發(fā)成本具有極其重要的戰(zhàn)略意義。長久以來,油田產(chǎn)液剖面測井雖然取得了較長足的發(fā)展,但是由于井下工況復(fù)雜,傳統(tǒng)的監(jiān)測手段難以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)分布式測量,測井辦法對油田造成污染等一系列缺點(diǎn),使井下產(chǎn)液剖面分布式監(jiān)測問題亟待解決。
　　本文基于拉曼光纖傳感技術(shù),自主設(shè)計(jì)了拉曼光纖產(chǎn)液剖面

2、監(jiān)測系統(tǒng),通過自限溫加熱帶對井筒產(chǎn)液進(jìn)行加熱,井筒產(chǎn)液流量差異造成自限溫加熱帶表面溫度不同,利用拉曼光纖測得分布式溫度曲線以實(shí)現(xiàn)流量的實(shí)時(shí)監(jiān)測目的。主要研究工作如下:
　　首先,基于工程流體力學(xué)及傳熱學(xué)原理,分析產(chǎn)液層段井筒內(nèi)的流動形態(tài)及監(jiān)測過程中熱量的傳遞過程;對于層流與湍流流動形態(tài)下分別進(jìn)行研究;建立產(chǎn)液剖面監(jiān)測過程徑向穩(wěn)態(tài)傳熱及軸向?qū)α鲹Q熱過程數(shù)學(xué)型。
　　其次,以拉曼溫度光纖作為監(jiān)測系統(tǒng)的核心傳感元件設(shè)計(jì)監(jiān)測系統(tǒng),并

3、分析光纖及加熱帶進(jìn)行封裝工藝機(jī)械性能及傳熱性能;同時(shí)設(shè)計(jì)傳感器下井及布設(shè)工藝方案。
　　最后,利用有限元分析及室內(nèi)實(shí)驗(yàn)對模型進(jìn)行驗(yàn)證,結(jié)果顯示,有限元仿真計(jì)算與理論計(jì)算結(jié)果存在差異,室內(nèi)實(shí)驗(yàn)監(jiān)測系統(tǒng)靈敏度與該工況下理論計(jì)算值在較小流量區(qū)間匹配度較高。
　　本文根據(jù)設(shè)計(jì)的光纖與加熱帶復(fù)合辦法對產(chǎn)液剖面進(jìn)行分布式監(jiān)測并建立流量監(jiān)測數(shù)學(xué)模型,并設(shè)計(jì)產(chǎn)液剖面監(jiān)測系統(tǒng)及傳感器封裝結(jié)構(gòu),最后進(jìn)行了有限元分析及室內(nèi)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了理論模型的準(zhǔn)確