插入式低流速高含水油水兩相流測(cè)量方法研究.pdf

1、我國(guó)陸地多數(shù)油田已進(jìn)入中晚期石油開(kāi)采階段。由于長(zhǎng)期注水開(kāi)采和油層低滲低產(chǎn)的特點(diǎn),油井內(nèi)油水兩相流呈現(xiàn)低流速高含水的流動(dòng)特點(diǎn)。研究低流速高含水油水兩相流流動(dòng)參數(shù)測(cè)量方法對(duì)改善油井生產(chǎn)特性及優(yōu)化油藏管理具有重要意義。
　　本文開(kāi)發(fā)了一種用于低流速高含水油水兩相流流動(dòng)參數(shù)測(cè)量的插入式電導(dǎo)傳感器。采用有限元分析方法優(yōu)化了插入式電導(dǎo)傳感器幾何尺寸,并設(shè)計(jì)了電導(dǎo)傳感器的信號(hào)調(diào)理模塊。在油水總流量0.5方/天至7方/天,含水率10％-98%的范

2、圍內(nèi)進(jìn)行了兩相流動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中,觀察到了水包油段塞流、水包油泡狀流和水包油細(xì)小泡狀流三種典型流型。對(duì)插入式電導(dǎo)傳感器測(cè)量特性取得如下創(chuàng)新性研究成果:
　　1.采用ANSYS有限元分析軟件分析了插入式電導(dǎo)傳感器電場(chǎng)分布特性,考察了電極附近的靈敏度場(chǎng)特征;采用計(jì)算流體力學(xué)方法(CFD)考察了插入體周圍流場(chǎng)分布特性;綜合電場(chǎng)及流場(chǎng)分布結(jié)果,最終優(yōu)化設(shè)計(jì)了插入式電導(dǎo)傳感器幾何尺寸。動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:該電導(dǎo)傳感器對(duì)水包油段塞流、水包油泡狀

3、流和水包油細(xì)小泡狀流具有較好的相含率及相關(guān)流速測(cè)量特性。
　　2.在測(cè)量油水兩相流分相持率的基礎(chǔ)上,提取了兩相流漂移模型中的流動(dòng)參數(shù),并依據(jù)相關(guān)流速測(cè)量結(jié)果,建立了低流速高含水油水兩相流總流量測(cè)量模型。動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在油水總流量0.5方/天至7方/天、含水率10%-98%的范圍內(nèi),取得了較高精度的總流量和分相含率預(yù)測(cè)結(jié)果。
　　3.采用遞歸圖和遞歸定量分析對(duì)低流速高含水油水兩相流動(dòng)特性進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)三種水包油流型在遞歸