[发明专利]油水两相流组分含量测量方法及系统

说明书

本发明提供了一种油水两相流组分含量测量方法及系统，所述方法包含：获取待测区的油水混合物在磁化前后的相关参数及油水混合物的流速；根据所述油水混合物在磁化前后的相关参数计算获得不同含油率的油水混合物的磁化矢量幅度比值；根据所述磁化矢量幅度比值与油水混合物的流速，建立关系方程；采集待测油水混合物的磁化矢量幅度比值与待测油水混合物的流速；根据所述关系方程、所述待测油水混合物的磁化矢量幅度比值和所述待测油水混合物的流速，获得油水两相流的组分含量。

技术领域

本发明涉及油气计量领域，尤指一种油水两相流组分含量测量方法及系统。

背景技术

随着常规油气资源的日益枯竭和非常规油气资源开发的深入，石油钻采工程领域所面对的地下流体多以油、水两相混合流体为主。采油生产中，多年来，油水两相计量尤其是在线计量一直是一个世界性难题，进展缓慢。现场常用含水量计量技术是采样静置一段时间后，待油水分层后再读取各项含量。这种方法有诸多不足：(1)准确度不高，人为影响因素大；(2)效率低下；(3)额外的人力成本；(4)样品完成测量后多数情况下直接倾倒，污染环境，且对于含气井，采样具备一定的安全风险。随着油气藏精细化管理和安全环保要求的提升，传统的计量手段已无法满足要求，迫切需求高效、准确、绿色、安全的测量手段。

低场核磁共振技术目前是一种主流的室内流体组分分析技术，其优势在于非侵入、绿色环保、高效准确的测量手段，将其应用于油田现场进行油气在线测量有很好的前景。但核磁共振技术的在在线测量领域的应用难度颇大，主要因为常规的室内测量核磁共振测量仪器和方法并不满足在线测量，尤其是流动流体在线测量的要求。目前，低场核磁共振技术主要采用静态测量模式，即样品和探头保持相对静止的状态下进行核磁共振信号的测量。流动状态下的核磁共振测量会面对诸多难题，包括磁化时间不足、采集信号损失、流体视扩散系数变大等等，严重影响测量准确度。

目前，国内无相关技术，国际上荷兰壳牌公司研制出一套核磁共振多相流量计，其中包含油水组分含量测量方法，但该方法需要在流量计上安装电机来驱动预磁化段磁体旋转，从而开关该段的磁场，而电机的存在会对磁场的均匀性产生影响，其方案并未考虑以上因素对测得油水组分含量的影响，导致最终测量结果不准确。

发明内容

本发明目的在于针对油水两相流在线计量难题，提出一种基于低场核磁共振的油水两相流组分含量在线测量装置系统及方法。

为达上述目的，本发明所提供的油水两相流组分含量测量方法具体包含：获取待测区的油水混合物在磁化前后的相关参数及油水混合物的流速；根据所述油水混合物在磁化前后的相关参数计算获得不同含油率的油水混合物的磁化矢量幅度比值；根据所述磁化矢量幅度比值与油水混合物的流速，建立关系方程；采集待测油水混合物的磁化矢量幅度比值与待测油水混合物的流速；根据所述关系方程、所述待测油水混合物的磁化矢量幅度比值和所述待测油水混合物的流速，获得油水两相流的组分含量。

在本发明一实施例中，根据所述油水混合物在磁化前后的相关参数计算获得不同含油率的油水混合物的磁化矢量幅度比值包含：根据核磁共振区域长度及油水混合物的流速计算获得所述油水混合物的磁化时间；根据所述磁化时间获得磁化前后油样的磁化矢量幅度及磁化前后水样的磁化矢量幅度；根据所述油样的磁化矢量幅度和所述水样的磁化矢量幅度，计算获得在磁化前后所述油水混合物中油的磁化程度和水的磁化程度；根据所述油水混合物的含油率及磁化前后所述油水混合物中油的磁化程度和水的磁化程度，获得所述油水混合物在磁化前后的磁化矢量幅度比值。

在本发明一实施例中，根据所述磁化时间获得磁化前后油样的磁化矢量幅度及磁化前后水样的磁化矢量幅度包含：通过以下公式计算获得磁化前后油样的磁化矢量幅度及磁化前后水样的磁化矢量幅度：