[发明专利]一种油井低产液高含水油水两相流流量测量方法

说明书

本发明涉及一种油井低产液高含水油水两相流流量测量方法，采用两组位于同一传感器管道中的传感器组合进行测量，一组为上下游电导传感器阵列；另一组为弧形对壁式电导传感器。测量步骤如下：通过上下游电导传感器阵列获取上下游流体波动信号并基于相关算法计算油水两相流相关流速U_cc，进而获得混合流速U_m；通过弧形对壁式电导传感器获得归一化电导率G_e*，进而计算获得持水率Y_w及持油率Y_o；确定油水两相流漂移模型中的相分布系数C₀及泡径指数n，实现混合流速U_m及持油率Y_o与油相表观流速U_so之间的物理关联，实现油相表观流速U_so测量；获得水相表观流速。

技术领域

本发明涉及低渗透油藏高含水期开采阶段油井低产液高含水油水两相流产出剖面测井 技术领域。

背景技术

油水两相流普遍存在于石油工业油井生产过程中，油井动态监测技术主要任务是正确评 价油井生产特性及准确测量油气储集层分层分相流量，为油田开发方案调整提供科学依据。 但是，随着我国陆相低产低渗老油田进入高含水期开采阶段，油水相间存在严重滑脱效应(相 间相对运动)，分散相局部流速及局部浓度呈非均匀分布状态，致使油水两相流产出剖面测 井技术难度很大。

在油水两相流总流量测量方面，传统产出剖面测井方法主要采用集流型涡轮流量计。在 低流速情况下，由于受油水两相流相间滑脱效应影响，涡轮流量计转速不仅与油水两相流总 流速有关，而且与分散相局部流速及局部浓度非均匀分布有关，即同时受油水两相流总流速 及持水率参数控制，致使涡轮流量计仪表因子不再是常数，原来从集流型涡轮流量计响应直 接测量油水两相流总流速方法存在较大误差。

在油水两相流持水率测量方面，传统产出剖面测井方法主要采用纵向环形电导传感器 (胡金海等，一种同时测量流量及含水率的电导式传感器，测井技术，2002，26(2)：154-157)。 该方法通过环形电极沿管内轴向激发电场，研究表明环形电导传感器仅在电极及管壁附近测 量持水率灵敏度较高，而在管中心附近处灵敏度则很低，且沿管截面方向灵敏度呈不均匀分 布(N D Jin,Z Xin,J Wang,Z Y Wang,X H Jia and WP Chen,Design and geometry optimization of a conductivity probe with a vertical multiple electrode array for measuring volume fraction and axial velocity of two-phase flow,Measurement Science and Technology,2008,045403,19pp)。尤 其是，高含水时油水两相流流型多为水包油流型，其分散相油泡泡径为1mm左右(Y.F.Han, N.D.Jin,L.S.Zhai,H.X.Zhang,Y.Y.Ren,Flow pattern and holdup phenomena of low velocityoil-water flows in a vertical upward small diameter pipe,Journal of PetroleumScience and Engineering,2017,159:387-408)，当小油泡流过环形电导传感器测量区域时，由于目前环形 电导传感器持水率分辨率局限性，环形电极输出响应对流过的小油泡不敏感，难以捕获分散 相的油泡体积浓度变化。

发明内容

本发明的目的是提供一种油井低产液高含水油水两相流流量测量方法。该方法通过采用 插入式上下游电导传感器阵列测量油水两相流相关流速(总流速)，通过采用带有保护电极 的弧形对壁电导传感器测量持水率，在此基础上，采用油水两相流漂移模型实现油水两相流 分相流量测量。技术方案如下：