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水平井生产测井解释技术研究
问题提出
解释模型建立
一
二
四
五
应用效果
六
实验研究
解决思路
结论
七
三
创新点
目前海上油田水平井数量日益增多,并且水平井在海上油田的增产稳产中的作用日益突出,正在逐步成为油田稳产的关键技术之一。水平井开采面临的最大问题是油层出水,如何确定出水层位及出水量直接影响了水平井的开发效果。
动态监测技术是解决该问题最有效的手段之一。近年来井的动态监测技术方面取得的成果仅局限于仪器方面的进展,如Schlumberger(FlowScan)、Atlas(MCFM)、Sondex(SAT、RAT、CAT),而资料解释方法方面在井生产测井解释技术已经提上了日程!
一、问题提出
水平井产出剖面流动机理
理论模型
经验模型
统计模型
实验模型
流体动力学理论
流体动力学实验
水平井生产测井响应特征
水平井生产测井解释模型
水平井生产测井解释软件
水平井生产测井解释试验
多相流实验
物理模拟实验
流体测井数值模拟
二、解决思路
针对海上水平井的特殊完井方式,在多相流流动机理理论分析和实验研究(物理模拟实验、多相流实验)的基础上建立了水平井筒中两相变质量流动的漂移模型,并且提出了基于水平井井眼轨迹(水平流、上坡流、下坡流)、基于测井仪数据的解释模型。
三、创新点
1、首次在生产测井流动实验中采用模拟油、沿程注入变质量、仪器运动等多种工况条件下的实验方案,属国内首次。
2、开发了具有沿程注入和可变角度的水平井筛管流动模拟实验装置。该套装置已经申请了实用新型专利——CN29546709U。
3、首次通过实验观察确认了筛管变质量模拟油/气/水多相流动的基本流型,并在理论分析的基础上提出了分离流(分层流、环状流)、均相流(泡状流)和间歇流(段塞流、气团流)等主要流型的判别准则。
4、首次得出测井仪运动、起伏管(倾角)对流体流态的影响规律。
5、首次按照油水和气水的垂直流动、水平流动、上坡流动和下坡流动分类,建立了先进实用的测井解释模型。
不同管径、起伏管路物理模拟实验
在综合考虑水平井测量过程中仪器运动、完井方式、井眼轨迹、仪器偏心等对井筒中流态的影响因素,设计了两类实验:
1、实验设计——物理模拟实验
5种井斜角度: 水平、±º、±1º
空气/水、空气/稀油、空气/稠油
筛管完井方式具有沿程注入的物理模拟实验
40mm、50mm
11种井斜角度:水平管路(0º)、±2º、±5°、±15°、±30°、±45°
油水、气水两相、油气水三相
四、实验研究
流型判别、理论模型
在多相流模拟实验装置上,观察实际生产测井仪器(Sondex公司七参数仪)在不同流体性质、不同流量、倾斜角度的测井响应规律。
电容阵列仪CAT,伽马流体密度计,电容持水率计,(Sondex系列) 全井眼流量计CFB或连续流量计CFSM
(1)流体相态: 油水两相
(2)井斜(°): 0,45,30,15,90,-15,-30,-45
(3)流速(m/s): ,,,, ,
(4)含水率(%): 0,10,30,50,70,100 (流速:)
(5)测速(m/min): 0,4,8,12,16,20
(1)流体相态: 气水两相
(2)井斜(°): 0,45,15,5,90,-2,-5,-10
(3)流速(m/s): ,,,,
(4)含水率(%): 0,10,30,50,70,90
(5)测速(m/min):0,3,6,9,12,15(井斜90°)
0,4,8,12,16,20(井斜15°0°-5°)
1、实验设计——多相流模拟实验
四、实验研究
流态划分—油水两相流
油水两相流流态
分离流
分散流
分层流
界面混杂分层流
三层流
油-水包油
油包水
水包油
水包油全分散
水包油-水
2、研究成果---常规倾斜管道流型总结
图1 分层流
图2 界面混杂分层流
四、实验研究
水平管流型图
±2°起伏管上坡段流型图
±2°起伏管下坡段流型图
±15°起伏管上坡段流型图
±15°起伏管下坡段流型图
共得到18张流型图,拟合边界方程关系式90个。
2、研究成果---常规倾斜管道流型总结
四、实验研究
(1)当油水流速较低时,上坡为分层流,下坡为界面混杂分层流。
(2)当油水的流速增大,上坡形成界面混杂分层流而下坡形成三层流。
2、研究成果---常规倾斜管道流型总结
倾角影响
±5°起伏管上、下坡段流型图
±15°起伏管上、下坡段流型图
四、实验研究