低渗透油田注入产出测控仪器研制
( 2018-05-27 阅读次 作者:)

一、研制背景

  目前我国油田大量采用大斜井和定向井油气勘探开发技术。斜井和水平井的生产测井对阵列式含水率检测仪器提出很大需求;另一方面,由于我国陆上油田大多进入中后期开发而采用了注水开采技术提高产量,高含水油井的开发测井对高含水原油含水率检测精度提出了高的要求。但是国内现阶段无法生产满足这类生产测井需求的阵列测井仪器,国家不得不花费巨额外汇引进此类仪器。为了填补这一空白,中国石油集团测井公司与长江大学共同研制阵列电磁波含水率检测仪器。

二、仪器的基本技术指标

  仪器工作温度:155℃      仪器直径:43mm     含水率测量范围:0~100%
  测量误差:±3%         阵列传感器个数:12个  适应流量范围:2~50m3/d

三、仪器的基本原理

  当不同含水率的油水混合物作为传输线间的填充介质时,其含水率的变化会引起其相对介电常数的变化,进而会引起传输线上电磁波传播特性的改变。通过测量共面微带传输线始端和终端电磁波的相位差信号,可以得到被测油水混合物的含水率。当在一个检测面上安装多个电磁波含水率探测器时,便可以获取检测面上含水率的空间分布信息。

图1 阵列电磁波含水率仪器

图2 阵列电磁波含水率仪器刻度界面

四、仪器的技术特点

(1)探测器结构小
  探测器采用片状双面S形共面微带传输线结构,便于在仪器有限截面空间上安装尽可能多的探测器,提高了检测的空间分辨率。

图3 微型化电磁波含水率探测器

图4 阵列电磁波含水率仪器中的检测电路

(2)探测精度高
  全程段的检测精度:避免了电容式含水率探测器高含水率检测精度低和电导式含水率探测器低含水精度低的问题,仪器从含水率0%到100%全程测量段具有较一致的测量精度,测量误差小于±3%。

(3)具备方位检测功能
  仪器提供了阵列探测器检测面的姿态信息,即检测面X方向、Y方向和法向Z相对于重力方向的夹角,该信息可用于斜井和水平井测量结果评价解释。

(4)耐高温高压
  仪器能够在温度高达155℃,压力达100 MPa的恶劣环境持续稳定可靠的工作(持续时间达10小时)。

(5)仪器直径小
  整只仪器的外径仅为43mm,具备通过套管的尺寸。

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