[发明专利]石油生产测井中油气水多相流体分相含率测量系统及方法

说明书

本发明提供一种石油生产测井中油气水多相流体分相含率测量系统及方法。所述测量系统，通过多接收端光纤探针传感器将油井井下石油反射的光信号转化成电信号经数据采集系统传输给数据处理分析系统。数据处理分析系统通过综合特征参数到油气水多相流体的聚类网络模型，根据多接收端光纤探针传感器探测得到的电压信号进行特征提取和归一化处理得到的综合特征参数获取油井井下油气水多相流体分相含率信息，降低了油井井下油气水多相流体分相含率的测量误差，克服了光纤法无法实现油水检测的技术缺陷。

技术领域

本发明涉及石油探测领域，特别涉及一种石油生产测井中油气水多相流体分相含率测量系统及方法。

背景技术

中晚期开发阶段的油井含水率较高，并且，在油井深储藏区，气体主要以溶解气的形式存在于原油中，在原油向上流动的过程中，随着压力的减小，气体逐渐析出，在油井中形成了油气水多相流体流动特性。另外，为了提高采收率，注水、注气驱采技术在各大油田广泛使用。导致井内含水率持续上升，因此，在石油生产开发过程中，气液、油水及油气水多相流流动现象极为常见。在这种情况下，必须对油井井下油气水多相流体的分相含率进行测量，以及时了解和掌握各产层的生产状况，进而合理调整油井的开发方案。

目前，对于多相流相含率测量的技术方法较多，主要包括声学法、光学法、射线衰减法、层析成像法、电学法和电容法，并且随着技术的发展，越来越多的测量手段被用于多相流的测量当中。

但是由于油井的环境复杂多变，现有的多相流相含率测量方法中，声学法测量误差大；光学法测量响应灵敏、体积小，但传感器加工困难且目前只能实现气液相测量；层析成像法技术复杂、体积大、测量效率低；电学法和电容法受干扰、腐蚀和结垢等影响较大，因此，当前油井井下油气水多相流体的分相含率的测量技术还有待进一步提高发展。

发明内容

本发明的目的是提供一种石油生产测井中油气水多相流体分相含率测量系统及方法，以实现油井井下油气水多相流体的分相含率的测量。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种石油生产测井中油气水多相流体分相含率测量系统，所述测量系统包括多接收端光纤探针传感器，数据采集系统和数据处理分析系统；

所述多接收端光纤探针传感器与所述数据采集系统连接，用于探测石油生产测井中流体的光反射信号，并将所述光反射信号转换成电信号，传输给所述数据采集系统；

所述数据采集系统与所述数据处理分析系统连接，所述数据采集系统用于对所述电信号进行采集和存储，并将所述电信号传输给所述数据处理分析系统；

所述数据处理分析系统用于对所述电压信号进行特征提取和归一化处理得到综合特征参数，并根据综合特征参数到油气水多相流体的聚类网络模型，获取油井井下油气水多相流体分相含率信息。

可选的，所述多接收端光纤探针传感器包括：

光纤敏感探头、耦合光纤、光学探测器组、光源和光电转换电路；

所述光源与所述耦合光纤的一个分支部分连接；所述耦合光纤的耦合部分与所述光纤敏感探头连接，所述光源发出的光经所述耦合光纤的一个分支部分、所述耦合光纤的耦合部分和所述光纤敏感探头传送至光纤敏感探头与待测液体的接触面上；

所述耦合光纤的另外多个分支部分与所述光学探测器组连接；所述光纤敏感探头与待测液体的接触面反射的光经所述光纤敏感探头接收，并经所述耦合光纤的耦合部分和所述耦合光纤的另外多个分支部分传输至所述光学探测器组；

所述光学探测器组与所述光电转换电路连接，将所述光学探测器组接收到的光转换成电信号，实现待测液体的成分检测。

可选的，所述多接收端光纤探针传感器还包括：不锈钢连接套管、不锈钢保护套管和不锈钢密封套筒；