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层流量测量新方法

阅读:877发布:2020-09-11

专利汇可以提供层流量测量新方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种分 层流 量测量方法。用于产油井分层流量的测量和注 水 井吸水剖面的测量。该方法是由 温度 传感器 作井下仪,以计算机及其外部设备作地面仪计算机根据流量测量专用方程式将井温 信号 转换为流量信号。通过流量的两个特征层位对综合地质参数K值进行优选,直至得到符合被 测井 的K值为止,才输出其流量值。本 发明 的测量方法 精度 高,操作简便,由计算机实时控制和测量、既可得到点式测量数据,又可记录连续曲线,且可同时得到点式数据和记录连续曲线。,下面是层流量测量新方法专利的具体信息内容。

1、一种由计算机控制和测量的,通过地温梯度(G)、流体密度(Pf)、流体比热(Cf)、投产运行时间(天)、围岩导热率(Kh)等地质参数进行测量分层流量的方法,其特征在于:将地温梯度(G)、流体密度(Pf)、投产运行时间(天)、围岩导热率(Kh)地质参数合并为综合地质参数K;确定了包含井温异常值(T)在内的求分层流量测量方法的专用方程式:
Q=KQ2oT+KQo方/日
K为被测井的综合地质参数C日/方,
Q为上一次取样得到的流量值方/日;当上一次测量点位于总流量值时,Q等于总流量值;通过流量分别等于零(零流量)和总流量值两个特征层位对井的综合地质参数K进行优选,直至得到被测井的实际K值时的流量值为止,测量井温,计算流量并输出;
2、如权利要求1所述的分层流量测量方法,其特征在于该方法只需输入总流量值,计算机即可实时控制和测量;
3、如权利要求1所述的分层流量测量方法,其特征在于该方法的输出方式可直接得到点式数据,又可记录连续曲线,该曲线可是模量记录,也可是数字记录,而且可同时得到点式数据和记录连续曲线。

说明书全文

发明是一种流量测量的方法,属于井温测井技术领域,用于产油井分层流量的测量和注井吸水剖面的测量。其测量方法是用温度传感器作井下仪,用计算机及其外部设备作地面仪,测得井温数据和流体密度(Pf)、比热(Cf)、投产运行时间(日)、围岩导热率(Kh)等地质参数,以测得分层流量。

在油田测井中被广泛应用的是涡轮流量计,但它存在着精度差,故障率高、寿命短等缺点。

在US-3913398中公开了一种通过井温测井来测量流体流速的方法。该方法是将井内若干需要的深度值(DE、DTOP、DG等)地温梯度(G)、流体密度(Pf)和比热(Cf),套管最大半径(R)以及连续产油的天数(Time)等作为常数输入到计算机,进行井温测井,测得对应于输入深度的若干点井温值,代入在一定的区域作为常数的地温梯度(G)值,计算出以流体密度比热和质量流速为变量的A值通过计算流速公式:

QM= (A)/(9.47×Cff(t)) ……(1)

计算出相应的点流速值Qm。

(1)式中的各参量详见US-3913398中的(4)式、(5)式和(8)式。

上述流速测量方法存在着如下缺点:

(1)该方法是在井温异常区(约30米),将地温梯度(G)值作为常数计算出(1)式中的A值。实际上地温梯度(G)值,在 地温异常区不是常数而是变量,所以计算出的A值以及进而计算出的QM值必定产生很大误差。

(2)(1)式是将流体密度(Pf)、围岩导热率(Kh)等作为常数而得出9.47值。其实Pf、Kh等也不是常数,是因井不同而异,所以将Pf、Kh等作为常数处理。会使QM进一步产生更大误差。

(3)流体比热Cf也是变量而且实际上是很难测得的,所以在(1)式中利用比热Cf来测量流速QM不但不准确,而且,难以实现。

(4)上述方法只能进行点测量,不能得到连续曲线。

(5)井温异常直接反映流量变化,(1)式中没有出现井温异常值,因而测量精度差,得到的流速值QM会产生很大误差,甚至相差几倍,没有使用价值。

由于存在上述不足,该发明虽然已公开10多年,但并未见到应用。

在US4520666中所公开的是一种将涡轮流量计测量和井温测量相组合的测井方法。该方法由于使用涡轮流量计,所以仍然存在着测量精度差、故障率高,使用寿命短的缺点。同时,该专利将难以提供的围岩导热率(U),流体密度(P)和比热(CP)等参数,采用近似的方法进行处理。这必定带来误差,并且由地温梯度确定围岩中的温度( ),其精度是难以保证的,而且计算过程还相当复杂。

本发明的目的在于避免上述现有技术的不足之处而提供一种测量精度高,操作简便,并能同时完成点式和连续测量的流量测量方法。为了达到上述目的,本发明通过对多井的测量和综合,将地温梯度(G)、流体密度(Pf)和比热(Cf),围岩导热率(Kh)等各个地质参数合并为综合地质参数K,并用计算机对综合地质参数K进行优选,得到符合被测井测量时的数值K;流量变化是产生在井温异常处,而井温异常值(T) 的大小直接影响流量大小,利用热平衡原理、确定了包含井温异常值(T)的分层流量测量方法的专用方程式:

Q=KQo2T+KQo方/日

K:为被测井综合地质参数℃日/方;φ0为上一次取样得到的流量值方/日;当上一次测量点位于总流量值时,φ0等于总流量值;

T:为井温异常变化值℃。

该方程式,可将井温信号转换为流量信号并进行实时处理,以获得精度较高的分层流量值。

利用被测井所有射层之上的流量等于地面计量的总流量以及所有射层之下的流量等于零,这两个边界条件,解方程(2),对K值进行优选,直至得到符合于被测井实际测量时的流量值为止。即通过流量分别等于零和总流量值两个特征层位对井的地质参数K进行优选,直至得到符合于被测井实际测量时的流量值为止。

本发明的流量测量方法,只需输入总流量值,计算机即可实时控制和测量;同时,输出方式可直接得到点式数据,又可得到连续曲线,该曲线既可是模量记录,也可是数字记录,而且可以同时得到点式数据和记录连续曲线。

图1是本测量方法的框图软盘和收录机存放程序和数据。将井下井温模量信号转换为数字量,输入到计算机,其输出的流量值再由主机分别送到相应的外部设备进行显示、记录和打印。

图2是本发明的测量方法的程序流程图,图中T、Q、K等均为方程(2)的变量。

由第1步启动计算机后,在第2步输入K的上限值和工况常数等,其余常数和初始化由第3步进行输入。在第4步取到井温信号,并进行必要的处理。第5步进行显示和打印,并在第6步将井温值进行模 量输出。到此完成了井温测井。

为了测量流量,所以在第7步计算出T值。若测点流量值,由第8步进入第9步。若流量不变即井温无异常,又返回到第4步,如此反复进行,一旦流量产生了变化,即井温有了异常,在第10步将井温异常T值存在某单元,并在第11步将存T值的单元地址加1。若尚未测到井底部,由第12步回到第4步,如此反复进行,当测到井的底部时,即由第12步进入第13步,将T值取出来,并在第14步计算其Q值。在第15步逐渐减小在第2步输入的K值,并在第16步打印Q和K值,当流量尚不为零时,从第17步回到第13步,反复执行,一旦Q值为零,即进入第18步,为连续流量测量作好准备。到此为止,完成了点流量测量。

为了测量连续流量,把井下仪器提到上部,在第18步打入点/连符号,即返回到第3步。并从第8步运行到19步,若流量有变化即井温有异常,在第20步将T值存起来,并通过第14步计算其流量值。在第21步将Q值存起来,在第22步把Q值模量记录下来。若在第19步时流量不变,即没有井温异常,所以从第19步直接到21步,记录上一次采样的流量值。当执行到第23步时,若尚未测量到井底,就又返回到第4步,到此完成了一次采样,并依次进行采样,这样一直测量到井底,即从第23步进入第24步,完成了记录全测量段的流量曲线。

利用本发明的测量方法对江汉和华北两油田提供的三口实测资料(同时测有井温和流量值)进行验证。由井温作为输入,其输出即流量值的计算结果,同油田提供的实测结果比较,得到了比较满意的结果(见附表)。

本发明与现有技术相比具有如下优点:

(1)对被测井的有关地质参数,包括地温梯度(G)、流体密 度(Pf)和比热(Cf)、投产运行时间(天)、围岩导热率(Kh)等合并为综合地质参数K,并由计算机进行优选,得到符合被测井时的实际数值,因而能获得精度较高的流量数据;

(2)测井时只需输入总流量值,这对被测井来说,在地面上是很容易提供的,避免了一一输入所有地质参数、而且其中有的地质参数,因井而不同是难以提供的,因此,本发明的流量测量方法操作极为简便。

(3)既可得到点式测量数据,也可得到连续曲线,而且该曲线既可是模量记录,也可是数字记录,并且还可同时得到点式数据和连续曲线。

(4)在分层流量测量方法的专用方程式(2)中包括了直接反应流量变化的井温异常值(T),因而提高了流量测量精度。

附表    流量的实测值和计算值的比较

资料号    层位    实测值(方/日)    计算值(方/日)    备注

1    49.00    49.35

1#    2    1.70    1.80

3    2.60    2.11

2#    1    22.10    21.55

2    6.5    6.85

3#    1    114.00    113.45

2    48.00    49.21

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