[发明专利]一种基于双环电导探针阵列的水平井持水率测量方法

说明书

一种基于双环电导探针阵列的水平井持水率测量方法属于多相流检测技术领域。首先，建立从水平井油界面高度到水平井持水率的数学关系；然后，根据探针阵列不同的放置角度和探针分布情况，建立浸没在水中的探针个数与水平井持水率的对应关系；其次，对电导探针阵列响应异常的情况进行修正，得到相对准确的浸没在水中的探针个数，并获得相应的持水率。实验结果表明本发明方法是可行和有效的，不仅能提高水平井持水率的测量精度，而且具有较好的鲁棒性，适用于实际工程应用。

【技术领域】

本发明属于多相流检测技术领域，特别是针对中低产液水平井，提出的一种基于双环电导探针阵列的持水率测量方法，提高水平井中油水两相流的持水率测量精度和可靠性。

【背景技术】

在油气田开采生产中，生产测井的主要任务是对产出井的流动剖面进行动态监测，以了解产层出力状况和流体组分含量，为油田挖潜与细化管理提供依据。油水分相流量的测量对监测各产层产出、估计油产量、指导油井注采、提高采收率、节约能耗以及预测油井开发寿命等方面具有重要的作用。然而，油水分相流量直接测量难度较大，国内油田通常采用测量总流量和持水率的方法近似得到油水的分相流量。因此，持水率是产出剖面测井中一个非常重要的多相流参数。近年来随着石油生产开采的深入，国内大多数陆上注水油井已经入高含水阶段，现有的测井仪在分辨率与精度方面难以满足要求，高精度的水平井持水率测井仪的研制迫在眉睫。另外，由于水平管道中油水流型多变，且相间存在复杂的界面效应和滑脱现象。因此，水平井持水率的高精度测量仍是极具挑战性的工作。

研究学者对水平井持水率的高精度测量进行了大量的研究，相继提出了电容法、电导法、探针法、射线法、电学层析成像法以及软测量法等方法。其中，探针法是通过测量探针处流体导电性的电压响应值来确定该点的介质分布，进行持水率的测量，主要包括电导探针法、光纤探针法和电容探针法。电导探针因其廉价性和可靠性，被广泛应用到油田生产测井中。针对大斜度井及水平井，British Petroleum公司和Schlumberger公司联合进行产出液持率测量仪器的研发，先后研制了四探针的DEFT，及其升级产品八探针的FLOViewPlus。测量原理都是利用油水导电性的差异，并根据探针浸没水中的时间与总测量时间之比来确定局部持水率(参考文献：Halford F R,Mackay S,Barnet S,et al.A ProductionLogging Measurement of Distributed Local Phase Holdup[C].Stavanger,Norway:1996)。国家知识产权局授权的一项发明专利“一种基于电导探针阵列传感器的水平井多参数估计方法”(ZL201310193498.3)，该发明专利提出一种对电导探针阵列传感器的方位角、水平井的水相电导率和油水界面高度的估计方法，可用于低产液水平井产出剖面持水率的在线测量和动态监测，而且测量下限低、精度高、可靠性好。

在油水两相流水平管道中，利用探针阵列响应直接估计油水界面高度并到持水率的测量方法，难度较大，而且不能兼顾测量的实时性和精度。本发明专利针对中低产液水平井提出了一种利用双环电导探针阵列的持水率测量方法，结合24支探针的响应情况和探针位置分布等信息，计算出水平井中油水两相流的持水率，并对其进行修正优化，得到更高精度的测量值。在不改变探针结构的基础上，该方法不仅能降低了持水率测量的误差，而且简单有效，可实施性强，可靠性好，并具有较高的测量精度。

【发明内容】

本发明的目的是针对中低产液水平井油水两相流提出一种基于双环电导探针阵列的持水率测量方法，不仅鲁棒性好，而且还能提高持水率的测量精度。结合双环电导探针阵列的输出响应和探针的位置分布情况，确定水平井中油水两相流的持水率。在不增加电导探针数量、改变测井仪探针结构的基础上提高水平井持水率测量精度和可靠性。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于双环电导探针阵列的水平井持水率测量方法，采用以下技术方案：

一种基于双环电导探针阵列的水平井持水率测量方法，其特征在于，步骤如下：