油井多相流计量技术
第1章油井流入动态及多相流动计算2008PPT课件
胶结地层的紊流速度系数：
1.906107
k1.201
非胶结地层紊流速度系数：
.
g 1.0k80.515 06
17
如果试井资料在单相渗流呈现非线性渗流，可绘
制 (pR pwf ) q 与 q 的关系曲线 。
Pr Pwf C Dq q
Pr Pwf qo
C
由此可以看出， PrPwf/q与 q
ta nD
.
11
注意问题： 对于非直线型IPR曲线，由于斜率不是定值，按不同
定义求得的采油指数不同。
在使用采油指数时，应该说明相应的流动压力，不
能简单地用某一流压下的采油指数来直接推算不同流 压下的产量。
.
12
⑺IPR曲线的应用：
反映了油藏向井的供油能力； 反映了油藏压力、油层物性、流体物性、完井质量等对油层
o
2
mPsa
4）直线外推至q=0,求得 PR 12Mp.a
5）Pwf=8.8MPa时
Qo=20×(12-8.8)=64m3
.
16
2.符合非线性渗流规律时的流入动态
条件：油井产量很高时，在井底附近不再符合线性渗流， 呈现高速非线性渗流。
Pr PwfCoqDoq2
C
oBo(lnx
3 4
S)
2koha
D1.33916013 Bo2 42h2rw
.
2
油井生产过程
四个基本流动过程：
油气从油藏流到井底（Pr→Pwf） －地层中的渗流 从井底流到井口（Pwf → Pt） －多相管流（泡流、段塞流、环流、雾流） 通过油嘴的流动（Pt → PB）
－嘴流
井口到分离器的流动（ PB →Psep ） －近似水平管流
多相计量技术新进展
普遍的装置是文丘里管流量计，有时也用喷嘴或节 流阀等其他装置。一般来说，这种装置对多相流动
的反应取决于上游的流动情况。实际上，在Ｉｍ—
域，压力增大，随后过余压力的释放导致了上游段
塞的加速以及高于实际速度的速度记录。互相关技 术常常可以由流动的预均相化得以改进。理想上， 这会导致与流体平均速度接近的特征速度（在这种
万方数据
５４
国外油田工程第２６卷第２期（２０１０．２）
于流体测量，在实验室研制成功，并ＥＳＭＥＲ多相
流测量技术获得多项专利。英罔石油软件公司在实 验室科研成果的基础上，开展了大量的应用研究工
式，以避免对传感器腐蚀及对流动产生附加压降。
过去十年中对三相流量计的研制做了大量工 作，研制出一些型号的商』Ｈ多相流量计，但均不能 达到误差在士５％以内的要求。日前广泛采用的综
商品化的多相流流量计在限定工况下能够以 ９０％的置信概率达到１０％以内的气液相测量精度。
气体百分数区域开发更好的均匀化方案。
３．４互相关
但由于使用条件的变化与误差传递等影响，在某些
工况下油水相测量不确定度可能远远超出±１０％的
沿管线的两个位置得到的信号之间的互相关在 很多多相流量计中使用。因此，两测量值之间的互 相关函数的峰值代表两测量位置之间流动特性的
利用不同能量的７射线源，可以测定三相的持
测量值。没有方法能够理论上预测这种关系，因 此，一定要通过校准来确定这些关系。但不可能在
测量技术应用的所有情况下校准。而且这种方法并 不总是有效的。校准方法通常可以通过神经网络技 术来得到增强，这种技术可以高精度地确定函数关 系。然而，这种技术虽然有用，但不能解决基本问
“飞行时间法”。此方法可以应用的测量流量检测的仅
油井流入动态与井筒多相流动计算
第一章油井流入动态与井筒多相流动计算一、名词解释1、流入动态：油井产量与井底流动压力（简称流压）的关系。
2、IPR 曲线：表示产量与流压关系的曲线称为流入动态曲线。
简称IPR 曲线。
3、采油指数：是一个反应油层性质、厚度、流体参数、泄油面积、完井条件等的综合指标。
4、流动效率：在相同产量下的理想生产压差与实际生产压差之比。
5、产液指数：指单位生产压差下的生产液量。
6、泡流：溶解气开始从油中分离出来，由于气量少，压力高，气体都以小气泡分散在液相中，气泡直径相对于油管直径要小很多，这种结构的混合物的流动称为泡流。
7、流型：油气混合物的流动结构是指流动过程中油、气的分布状态，也称为流动型态，简称流型。
8、段塞流：井筒内形成的一段油一段气的结构，这种结构的混合物的流动称为段塞流。
9、环流：形成油管中心是连续的气流而管壁为油环的流动结构，这种流动称为环流。
10、雾流：在管壁中，绝大部分油都以小油滴分散在气流中，这种流动结构称为雾流。
11、滑脱：在气-液两相管流中，由于气体和液体之间的密度差而产生气体超越液体流动的现象称为滑脱。
12、滑脱损失：出现滑脱之后将增大气液混合物的密度，从而增大混合物的静水压头。
因滑脱而产生的附加压力损失称为滑脱损失。
13、质量流量：质量流量，即单位时间内流过过流断面的流体质量。
14、体积流量：单位时间内流过过流断面的流体体积。
15、气相实际速度：实际上，它是气相在所占断面上的平均速度，真正的气相实际速度应是气相各点的局部速度。
16、气相表观速度：假设气相占据了全部过流断面，这是一种假想的速度。
17、滑脱速度：气相实际速度与液相实际速度之差称为滑脱速度。
18、体积含气率（无滑脱含气率）：单位时间内流过过流断面的两相流体的总体积中气相所占的比例。
19、真实含气率：真实含气率又称空隙率、气相存容比，两相流动的过流断面上，气相面积所占的份额，故也称作截面含气率。
20、混合物密度：在流动的管道上，取一微小管段，则此微小管段内两相介质的质量与体积之比称为混合物的真实密度。
多相流计量装置在油井计量中的应用
等影 响 ． 各相 所 占的 比例 会 随井下 情况 、 生 产工艺 的 变化而 不停地发生 变化 。因此 。 对于油 井产 出的混合 液 的准确计 量一直是油 田计量工作 的难题 。采用多相 流计量 装置 。 可 以 比较准确地 实现混合 流体 的分 析计
量。
１多相流 计量装置 的工作原 理
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｍ ｕ ｌ ｔ ｉ ｐ ｈ ａ ｓ ｅ ｌ ｆ ｏ ｗ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｕ ｓ ｅ ｄ ｔ ｏ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｔ ｈ ｅ ｅ ｘ ｉ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍ ｏ ｆ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ｌ ｙ ｕ ｓ ｅ ｄ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ． Ｔ ｈ ｅ ａ ｃ ｃ ｕ ｒ ａ ｔ ｅ ｌ ｙ ｍｉ ｘ ｅ ｄ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｌ ｆ ｕ ｉ ｄ ， ｏ ｉ ｌ ， ｇ ａ ｓ ａ ｎ ｄ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｉ ｍｐ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｅ ｄ ．
各相 所 占 的比例是 不 同的 ． 并 且气 相会 受温 度 、 压 力
衡控制 （ ４ ） 气液控制器的气 路出 口配装气体流量计 ， 液路 出 口配装液体 流量计和油水气组 分仪 ． 与计算 机数据 采集处理 系统 配套 ．完成对管道 多相流 的在线计量 ． 包括油 、 水、 气分相流量及含水率等 。
气、 水 的计 量 。
关键词 ： 油 井计 量 ； 多相 流 ； 应用
Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｍｕ ｌ ｔ ｉ ｐ ｈ ａ ｓ ｅ Ｆ ｌ ｏ ｗ Ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｄｅ ｖ ｉ ｃ ｅ ｉ ｎ Ｏｉ ｌ Ｗｅ ｌ ｌ Ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ
油田多相流计量技术
油田多相流计量技术
杨晓丽
【期刊名称】《吐哈油气》
【年(卷),期】2000(000)001
【摘要】油井产出物在线不分离计量是一门涉及多相流流型调整、相分率测量和互相关流速测量等多方面知识的测量技术。
本文较系统地介绍了在线不分离计量技术,指出了该项技术在油田产出物计量方面所处的优势,并结合油田生产实际,从现场应用的角度阐述了它的优点和尚需解决的问题,同时对今后的技术改进方向提出了设想和建议。
【总页数】5页(P50-53,96)
【作者】杨晓丽
【作者单位】吐哈油田公司工程技术中心;工程师电气自动化;新疆;鄯善;838202【正文语种】中文
【中图分类】TE863.1
【相关文献】
1.油井多相流计量技术研究进展 [J], 张丝雨;Henry Miao;吴浩达;檀晨
2.国内外多相流计量技术的发展 [J], 高巍
3.基于多传感器和SVR算法的油田多相流实时计量技术研究 [J], 申洪源;马亮;张雅楠;陈冰;赵世睿;张海峰
4.油井多相流计量技术研究进展 [J], 张丝雨; Henry Miao; 吴浩达; 檀晨
5.取样式多相流分离计量技术 [J],
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多相流量计量技术综述
·技术综述 ·
文章编号 :1001-3482(2Байду номын сангаас08)05-0059-04
相关流量测量技术与过程层析成像技 术相结 合 , 可以通过过程层析成像技术识别流型 , 有针对性 地改变相关流量计的工作参数或选择不同种的相关 流量计 , 必然会有助于增加相关流量计的使用范围 和应用领域 , 在二相或多相流领域产生新一代的智 能化的在线检测仪器 。过程成像系统构成如图 2 。
图 2 过程成像系统构成
近年来 , 油气开发向海洋 、沙漠和极地等地区扩 展 , 开发的油层更深 、油的粘度更高 , 使开发成本不 断上升 。 多相计量技术摒弃造价昂贵的基于测试分 离器的计量站(测试分离器)和计量管汇 , 从而节省 大量的投资 、缩短建设周期 、降低操作费用和改善油 藏管理等 , 对降低新油气田的开发成本起到了重要 作用 。
2 相关测量技术的发展现状
1961 年 , But terfield 等人利用热轧带钢表面存 在的微小凹凸不一致性在运动过程中所引起的随机 噪声信号 , 首先提出并实现了热轧钢速度的相关测 量系统 。而后 , 英国 、西德 、美国 、日本等许多国家的 测量技术及仪表工作者相继展开了相关流量测量技 术的研究 。 1968 年 M .S .Beck 和 A .P lasko w ski[ 1] 采用电容传感器技术 , 成功地实现了在线气 、固二相 流的非接触式相关方法测量 。 70 年代初期 , 研制快 速而又廉价的在线流量测量用相关仪器成为重要课 题 , 目前已有几种产品投入了市场 。
Abstract :Well li quid belong s t o m ul tiphase fluid .T he tradi tional met hod of measuring it costs a lot , but t he eff iciency is low .T he measurement of multi phase flo w i s mo re eco nom ic .T he principles of related f low measurement technolog y and development of the applicatio n of well liquid' s on-line measurement are int roduced in this paper .It uses the w ay of com bini ng the process t omog raphy technolo gy and related f low m easurement technology , t o improve the measurement accuracy t o ±5 %, t he requirem ent s o f t w o-phase f low pat terns under di ffe rent flow measurement are sati sfied . Key words:relevant analysi s ;mul ti-phase f low ;f low measurement ;pro cess t omo graphy
多相流测量技术的研究及其应用前景
多相流测量技术的研究及其应用前景曹艳强 曹岩西安石油大学石油工程学院 陕西 西安 710065摘要：多相流广泛存在于石油工业中,因此对于多相流的测量就具有非常重要的意义。
然而,由于多相流在流动过程中流型复杂,成分多变。
到目前为止,多相流的测量仍然是石油行业中的一个难题，但同时多相流技术的应用潜力还是被大家非常看好的。
关键词：多相流 压降 分相含率 空隙率 速度 流量1多相流简介在大自然中,物质可以分成气相、液相和固相三相[]1。
顾名思义多相流就是指同时存在两种或两种以上不同相混合物质的流动。
在日常生活中常见的多相流有气固两相流、气液两相流、液固两相流、液液两相流以及气液液、气液固多相流等等。
在多相流的研究中,通常将在同一自然相中存在明确界面的不同物质当作不同相进行研究,如在油水混合物中,由于油和水互不相溶,那么就会在两者之间存在明显的相界面,这样就称为油水两相流。
多相流在石油化工行业中是一种十分普遍的现象。
在石油开采过程中，从采出到运输都会存在油、气、水三相混输，这是一种很典型的多相流，甚至还存在油、气、水、沙四相流。
多相流是在流体力学，物理化学，传热传质学，燃烧学等学科的基础上发展起来的一门新兴学科,对国民经济的发展有着十分重要的作用,它广泛存在于能源、动力、石油化工、核反应堆、制冷、低温、环境保护及航天技术等许多工业部门。
因此，虽然多相流的发展历史只有短暂的几十年，但由于油气水多相流检测技术的研究具有重要的理论和工程意义，发展脚步很快。
尤其是在20世纪50年代以来,由于石油化工行业中高参数的引人,以及对环境保护的日益重视,在一定程度上大大地促进了多相流研究及其应用的发展[]2。
2多相流的测量参数[]3在多相流的流动过程中，由于相与相之间的作用，就会有分布和形状在空间和时间里都是可以随时变化的相界面，而相与相之间又会存在不同的速度，导致通过管道的不同相的流量比和其所占的管截面比并不相等。
因此，根据多相流的这些特点，描述其流动的参数就要比单相的参数要复杂。
多相流量计的原理与开发应用简介
多相流量计的原理与开发应用简介国内外发展现状国内外多相流量计早在20世纪60年代就曾进行过研究，但由于当时的技术条件限制，未获得可供应用的成果。
近年来，相关流量测量技术、计算机自动控制和数据处理技术的发展，刺激了多相流测量技术的开发与研究，美国、挪威、法国、英国、俄罗斯等国家的一些大石油公司，相继投人大量的人力、财力进行多相流量计的研制和开发，并建立了一批多相流检定装置，使得这一技术获得实质性的进展，研制出一批可供生产应用的试验样机。
当然就目前来说，大多数的测试技术仅局限于实验室研究，为数不多的商品化的多相计量仪表在工业应用中也存在着一定的局限性，并且造价昂贵。
从计量方式看，多相流量计可以分为全分离式、取样分离式和不分离式三种。
全分离式多相流量计是在井液进入计量装置后先进行气液分离再分别计量气液两相的流量，测出液相的含水率，求出油气水各相含量。
其典型代表为Texaco 公司研制的SMS多相流量计，它是较早用于现场测试的一种多相流量计，它是将流体分成气、液两相，然后用流量计液相测液体流量，用微波监测仪计量液相的含水率，气相用涡轮式流量计计量。
目前其计量精度是，含水率精度±5% 、油和水流量精度±5%、气体流量精度±10%。
取样分离式多相流量计是在计量多相流总流量和平均密度的基础上，提取少量样液加以气体分离，并测定油气水各相的百分含量，通过计算获得油气水各相的流量。
其中Euromatic公司开发的多相流量计较有代表性，它是最早用于现场测试的一种多相流量计，它由透平式流量计和γ密度计组成。
透平式流量计用来测量流体的体积流量，γ密度计测量流体的密度。
透平式流量计附近装有旁通管线用于分离液体测取密度。
不分离式多相流量计是在不对井液作任何分离的情况下实现油气水三相计量，是多相流量计的发展主要方向。
其技术难度主要体现在油气水三相组分含量及各相流速的测定。
目前，相流速测量技术主要有混合+压差法、正排量法和互相关技术，其中互相关技术应用最多。