通過改變儀器外徑校正管壁變徑對流量測量影響的理論探討

韓慶峰 趙興達(dá)

摘要：通過儀器控制定量改變儀器外徑，對兩次測量結(jié)果進(jìn)行對比分析，從而計(jì)算出測量點(diǎn)井壁變徑面積，進(jìn)而對所測流量進(jìn)行校正，提升流量測量精確度。

關(guān)鍵詞：注入剖面測井;變徑;流量;校正

引 言

目前，在生產(chǎn)測井中，流量測量主要是基于速度-體積模型，如超聲流量計(jì)、電磁流量計(jì)、FCP測井流量測量，均是通過測量流體速度，跟據(jù)油管內(nèi)截面與儀器外截面所形成的環(huán)形空間面積，進(jìn)而換算出流體體積，但在實(shí)際生產(chǎn)中，由于管壁粘污、變形等因素，例如注聚井井壁的聚合物粘污，造成環(huán)形空間面積發(fā)生改變，但在計(jì)算過程中依然以標(biāo)準(zhǔn)環(huán)形空間面積計(jì)算，便在流量測量過程中產(chǎn)生誤差，影響流量測量精度。本文探討通過儀器外徑的定量改變，兩次測量并分析，進(jìn)而得出變徑面積，從而對流量的測量結(jié)果進(jìn)行校正，提升流量測量精度。

一、理論假設(shè)

在流量測量的速度-體積模型中，測井儀主要通過測量流體速度，根據(jù)不同原理，形成工程值，再依據(jù)儀器標(biāo)定數(shù)據(jù)，結(jié)合環(huán)形空間面積，從而計(jì)算出流量。不同儀器測量原理雖有不同，所形的工程值意義也不相同，但根本原理均為通過流體速度測流體體積，所以本文僅以超聲流量計(jì)為例進(jìn)行討論，其它測量方法就不一一敘述了。同時，連續(xù)測量與點(diǎn)測的區(qū)別主要在于儀器運(yùn)行的速度，所以本文只討論點(diǎn)測情況下流量的校正，連續(xù)流量測量僅需將儀器運(yùn)行速度引入相關(guān)計(jì)算便可。

本文理論探討的假設(shè)基礎(chǔ)為：

1、測量儀外徑可定量改變，進(jìn)而改變環(huán)形空間面積

2、超聲流量計(jì)

3、測量環(huán)形空間及標(biāo)定環(huán)境為：油管內(nèi)徑62mm，儀器外徑38mm

4、測量方式為點(diǎn)測

二、理論推導(dǎo)

1、儀器外徑定量變化對流體速度的影響

儀器外徑與流速變化對照表（油管內(nèi)徑0.062m）

通過上表可知，儀器的外徑發(fā)生變化，即油管與儀器形成的環(huán)形空間發(fā)生變化，流體流速也會跟隨儀器外徑的變化發(fā)生較大變化，進(jìn)而大幅影響儀器測量的工程值，保證后期計(jì)算的精度。

2、推導(dǎo)過程

本文的數(shù)據(jù)推導(dǎo)，以儀器刻度方程依據(jù)，進(jìn)而推導(dǎo)出相關(guān)參數(shù)。

公式一（流量方程）：???F=bk+c;

F：流量

K：儀器測量工程值

b、c：儀器刻度常數(shù)

公式二：??????????????F=（S-S）*P;

F：流量

S：油管截面積（內(nèi)徑62MM為例）

S：儀器截面積（儀器外徑38MM為例）

P：流體速度

由公式一、公式二可知：

公示三：??????

儀器不變徑情況下，點(diǎn)測，設(shè)該點(diǎn)流量為X，井壁粘污變徑面積為S，則有該點(diǎn)流體流速P1為：

則有該點(diǎn)儀器測得工程值K1由公示三可知：

公示四：

儀器變徑情況下，點(diǎn)測，設(shè)儀器定量變徑S，則有該點(diǎn)流體流速P2為：

則有該點(diǎn)儀器測得工程值K1由公示三可知：

公示五：

由公示四、公示五可知，兩式均為二元一次方程，其中不可知變量只有該點(diǎn)流量X、井壁粘污變徑面積S，其余各量均為已知量或測量值，可知

3、其它實(shí)現(xiàn)方法

根據(jù)以上推論，如果儀器能實(shí)現(xiàn)在井下可控變徑，可以引入流量計(jì)標(biāo)校體系，對變徑前后分別標(biāo)定，即實(shí)現(xiàn)一次下井，用不同直徑兩支儀器進(jìn)行流量測量，可更高精度的提供變徑情況及流量測量。

三、結(jié) 論

1、儀器外徑的微小改變，就會引起所測流體速度的大幅變化。

2、通過改變儀器外徑，即改變測量環(huán)形空間截面積，經(jīng)過兩次測量，可以方便快捷的給出所測點(diǎn)的變形截面積，進(jìn)而對流量進(jìn)行校正，排除油管變徑的干擾。

3、加入連續(xù)測量計(jì)算后，可給出全井的粘污變徑情況，為采油廠提供新的更可靠的數(shù)據(jù)支持。