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(1.遼寧石油化工大學(xué)　遼寧　撫順　113001;2.大慶油田測(cè)試技術(shù)服務(wù)分公司　黑龍江　大慶　163453)

0　引　言

在進(jìn)行產(chǎn)出剖面直井測(cè)井時(shí)，通常采用生產(chǎn)測(cè)井組合儀錄取多個(gè)參數(shù)：伽馬、磁定位、井溫、壓力、持水率、流量等。隨著測(cè)井技術(shù)的不斷發(fā)展和市場(chǎng)需求，水平井測(cè)井日益增多，原來用于測(cè)量直井的持水率計(jì)在水平測(cè)井過程中出現(xiàn)曲線波動(dòng)的現(xiàn)象[1]，將導(dǎo)致所有參數(shù)曲線錄取失敗，極大影響了測(cè)井及時(shí)率。

本文針對(duì)原有測(cè)量直井的持水率計(jì)進(jìn)行改進(jìn)，以確保儀器在不同斜度時(shí)輸出頻率正常，曲線穩(wěn)定，并且在模擬實(shí)驗(yàn)室對(duì)改進(jìn)的部分進(jìn)行測(cè)試，做出各種流態(tài)下的相應(yīng)刻度圖版，為解釋測(cè)井曲線描述地層參數(shù)提供依據(jù)[2]。

1　直井測(cè)井條件下的持水率計(jì)

2　改進(jìn)后的持水率計(jì)

1)持水率計(jì)傳感器的改進(jìn)

持水率計(jì)傳感器的改進(jìn),如圖2所示。在原持水率探頭底部加鎢鋼(長51 mm，直徑10 mm)底座密封裝置，從而避免測(cè)量探頭與出液口重合，保證探頭充分浸在被測(cè)液體里[4]。

圖2　傳感器的改進(jìn)

2)持水率計(jì)出液口的改進(jìn)

保證含水探頭與出液口完全避開的同時(shí)，對(duì)出液口進(jìn)行改進(jìn)，如圖3所示。出液口由原來的2個(gè)改為間距均勻的8個(gè)，每個(gè)開槽長為30 mm，寬為3.2 mm。無論儀器處于任何方位，均能出液均勻，輸出頻率穩(wěn)定，測(cè)量曲線不會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)現(xiàn)象。

圖3　出液口的改進(jìn)

3　對(duì)改進(jìn)后的持水率計(jì)進(jìn)行試驗(yàn)

3.1　溫度壓力檢測(cè)

針對(duì)以上兩項(xiàng)技術(shù)改進(jìn)的密封性，進(jìn)行高溫高壓試驗(yàn)，溫度分別設(shè)置為30、80、135、155、175 ℃，壓力分別設(shè)置在20、30、40、50、60、80、90、100 MPa，輸出頻率見表1，檢測(cè)結(jié)果為合格[5]，確定儀器能適應(yīng)175 ℃、100 MPa高溫高壓條件。

表1　高溫高壓實(shí)驗(yàn)條件下的輸出頻率　Hz

3.2　不同條件下的測(cè)量參數(shù)檢測(cè)

把改進(jìn)后的持水率計(jì)分別放置在模擬井筒進(jìn)行測(cè)試：井筒傾斜度分別設(shè)置在0°、±5°、65°、85°、90°的位置，試驗(yàn)設(shè)施如圖4所示。

圖4　模擬實(shí)驗(yàn)井

井筒內(nèi)的流體流量分別設(shè)置為5、15、40、50 m3/d，按照含水100%、80%、60%、40%、20%、10%、5%、0%不同的百分比，取20個(gè)計(jì)數(shù)的平均值作為一個(gè)記錄點(diǎn)，最后把所有的記錄點(diǎn)按照不同斜度、不同流量、不同含水率繪制成各種標(biāo)定圖版[6]。例舉兩個(gè)圖版，圖5是儀器位于直井中在不同流量不同含水情況下的標(biāo)定圖版；圖6是儀器位于85°不同流量不同含水情況下的標(biāo)定圖版。

圖5　豎直井況各項(xiàng)參數(shù)標(biāo)定圖版

通過上述試驗(yàn)，根據(jù)不同條件下的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，逐一繪制響應(yīng)圖版，經(jīng)分析總結(jié)，得出儀器測(cè)試結(jié)果趨勢(shì)：持水率計(jì)在流量越大、含水率越低時(shí)，分辨率越高；流量越小、含水率越高時(shí)，分辨率越高。斜度在85°情況下：流量越低，持水率響應(yīng)發(fā)生變化，流量越大，分辨率變化趨勢(shì)越明顯，因此根據(jù)測(cè)井工藝和測(cè)井曲線，對(duì)應(yīng)不同標(biāo)定圖版，有利于測(cè)井曲線解釋的精確度，清晰反映地層含水情況。

4　結(jié)　論

通過對(duì)持水率計(jì)兩項(xiàng)技術(shù)的改進(jìn)，使儀器適合不同斜度的測(cè)井工藝，使用測(cè)量范圍廣泛，不受測(cè)試條件的限制，更加有利于各油田攜帶和測(cè)試，達(dá)到真實(shí)錄取測(cè)井曲線，精準(zhǔn)解釋地層參數(shù)的目的。從研究儀器改進(jìn)過程中，更深一步了解直井和水平井測(cè)井工藝對(duì)儀器傳感器的影響因素，從而為今后設(shè)計(jì)傳感器提供新思路。通過各種試驗(yàn)設(shè)備和試驗(yàn)工藝的研究，更加深層探究流體各相反應(yīng)關(guān)系,有利于今后更好地開展多參數(shù)組合儀器的研制、三相流體對(duì)儀器探頭的影響等技術(shù)研究。

[1] 鄭雪祥.多相流檢測(cè)技術(shù)分析[C]//大慶油田測(cè)試技術(shù)服務(wù)分公司.大慶生產(chǎn)測(cè)井技術(shù)論文集，1996：65-69.

[2] 張寶群.油水兩相滑動(dòng)實(shí)驗(yàn)[C]//大慶油田測(cè)試技術(shù)服務(wù)公司.大慶生產(chǎn)測(cè)井技術(shù)論文集，1997：22-45.

[3] 美國哈里伯頓公司.水平井工藝維修手冊(cè)[Z].2001：24-67.

[4] 張玉輝.阻抗式含水率傳感器優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)研究[J].石油儀器，2002，16(4)：5-7.

[5] 杭州瑞利公司.ZDC多參數(shù)維修手冊(cè)[Z].2007：44-89.

[6] 周波.KL氣田變工作制度測(cè)井找水解釋方法[J].國外測(cè)井技術(shù)，2013，34(4)：8-10.