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關(guān)鍵詞:多臂井徑成像測井技術(shù);原理; 作用
中圖分類號:TE831.2 文獻標識碼:A
一、24臂井徑成像測井技術(shù)的原理
(1)什么是24臂井徑成像測井技術(shù)?
24臂井徑成像測井技術(shù)是一種現(xiàn)代化成像技術(shù),運用了高科技的發(fā)明,用計算機的圖像處理技術(shù)使數(shù)據(jù)或圖像可以在屏幕上顯現(xiàn)。24臂井徑成像測井技術(shù)提高了工作度量的準確度,可以根據(jù)我們開采石油的需要,不斷地去完善已成的圖像技術(shù),最大限度保持無誤。它能夠利用圖像信息對油層的結(jié)構(gòu)特征,分布情況等進行反應,減少人員在工作過程中的難度和失誤。
(2)24臂井徑成像儀器的工作原理
①24臂井徑成像儀器共有24個機械探測臂,每一個臂上都和一個位移傳感器相連接,它很平均的分布在其一周。當它開始工作時,對要求進行測量,每一個獨立的臂就會通過一定的機械系統(tǒng)傳遞給位移傳感器,在經(jīng)過層層傳遞,整理信號,轉(zhuǎn)變電壓等等,傳輸給地面?zhèn)鬏斚到y(tǒng),再有它轉(zhuǎn)換。
成像處理器會根據(jù)儀器的自身特點是,使成像算法對內(nèi)壁的形狀大體一致,通過機器就可以得到最接近真實情況的數(shù)據(jù),和測量比起來可以更好的反映它的變化。
②24臂井徑成像儀器在工作時有機械和電器兩部分組成。包括單片機電路,信號傳輸,電路,電源,井溫,斜度等。
③需要注意的是攬頭電壓電路測量的是攬頭的供電電壓值,只能為地面提供參照而已,不可毫無顧忌的照用。電壓選擇電路時,要按照它規(guī)定的幅度不可高或低,會擾亂正常的工作。
④井徑電路是由位移傳感器,信號放大電路,機械探測臂,濾波電路等部分組成的,在開始工作時要協(xié)調(diào)好彼此的關(guān)系,確保不會有一方出現(xiàn)安全問題,否則會影響進度。
二、24臂井徑成像測井技術(shù)的圖像分析
(1)對幾種現(xiàn)象的分析
①正常套管的現(xiàn)象分析
在圖像里可以看出套款是不是正常的,如果是正常的,那它的曲線復讀的變化不會很大,幾乎趨于平穩(wěn),各條曲線與曲線之間是看似平行的,不會出現(xiàn)短線,交叉等現(xiàn)象,而且曲線是比較光滑的,在處理后不會看到深深淺淺的顏色,會發(fā)現(xiàn)它的顏色很平均。
②縮徑與擴徑的現(xiàn)象分析
如果底層的壓力不正常發(fā)生變化,或套管的質(zhì)量不合格都會對他造成極大的影響,會出現(xiàn)上相互所說的縮徑或擴徑的現(xiàn)象。具體來分,縮頸是因為地層壓力異常,使得管內(nèi)經(jīng)明顯縮小的現(xiàn)象。擴徑是由于套管的質(zhì)量比較差,出現(xiàn)了像地面突出的現(xiàn)象。
③斷裂現(xiàn)象的分析
當?shù)刭|(zhì)發(fā)生變化時,它的密度過大或其他一些原因都會使地質(zhì)應力發(fā)生變化,從而引起斷裂現(xiàn)象。斷裂現(xiàn)象反映到圖上就是在環(huán)形的曲線里不連續(xù)的線,可能隨時會發(fā)生改變,經(jīng)過處理,會出現(xiàn)藍色區(qū)域,就是斷裂部分,可根據(jù)實際反映的情況進行修復。
④錯段的現(xiàn)象分析
錯段現(xiàn)象反應在圖上比較明顯,在圖上會出現(xiàn)大幅度的跳躍現(xiàn)象,是一種連續(xù)彎曲的狀況。而且顏色是近于淡藍色的。
⑤腐蝕現(xiàn)象的分析
如果套管發(fā)生嚴重的腐蝕現(xiàn)象就會在圖像上看到特別亂的現(xiàn)象,一般管內(nèi)比較粗糙,而且在壁上會留有大量的殘物。圖像經(jīng)過處理后,顏色是明顯的不均勻,比較好區(qū)分。
⑥裂縫的現(xiàn)象分析
用樣的可以用儀器測出裂縫的存在。如果圖上的曲線部分是向同一個方向跳躍的,那么只能說明石油裂縫存在了。當圖像經(jīng)過處理后,可以清楚的看到,跳躍的部分會變色,是藍色的圓點。
三、24臂井徑成像測井技術(shù)施工條件
(1)在開始測試之前必須要通井,去除內(nèi)壁的污染物,防止有鐵屑或稠油等物質(zhì),刮管處理是很有必要的。準確的檢查儀器,保證沒有問題是工作進行的前提??梢员苊庖騼x器問題而耽誤進程。
(2)接下來就是要請專業(yè)人員要認真的分析數(shù)據(jù),從這些數(shù)據(jù)出尋找有力的信息,為了清楚明白,我們一般都選擇其中的一部分曲線出圖。這樣既可很快的達到目的,有提高了效率。
(3)當我們得到曲線圖時,就可以根據(jù)測量的曲線進行檢測,也可以根據(jù)實際的曲線進行調(diào)整,最好達到最佳狀態(tài)。
(4)準備工作需要細心耐心。一切準備好后,我們就步入最關(guān)鍵的時刻。開始測量我們想要的數(shù)據(jù)。在突出我們可以看到它的橢變率,橢圓短軸,橢圓長軸和剖面圖等。在就可以根據(jù)自己的需要進行了。
(5)運用軟件對24臂井徑成像進行處理分析,其中集合了眾多人的聰明智慧,他將測井技術(shù)很好的和現(xiàn)代科技結(jié)合在了一塊,更加方便迅速的使我們了解井下的的情況。
四、24臂井徑成像測井技術(shù)的優(yōu)點
①24臂井徑成像測井技術(shù)包括了編輯,對數(shù)據(jù)進行合并,接受檢驗,等多項任務,所以說功能比較齊全強大。
②對待準備的數(shù)據(jù),它主要有解編,導出的功能,并且可以轉(zhuǎn)化原始的測井數(shù)據(jù),使他轉(zhuǎn)化為可用的格式。
③具有深度矯正的功能,在測井的過程中,如果發(fā)現(xiàn)了各種儀器所導致的失誤,或者是操作不當所帶來的麻煩,就會引起張力的不同。在實際的操作過程中,會記錄下偏差,直接運用曲線進行數(shù)據(jù)處理,可能會得出錯誤的結(jié)果。因此必須對其進行校正。
④計算機算出的準確度高,避免了測量的不準確或計算錯誤的問題,直接提高了工作效率,使其得到了更好的發(fā)揮。
結(jié)語
雖然時代在不斷地進步,科學為石油的發(fā)展提供了很多方便,但是這依舊是一項非??菰锏墓ぷ鳎裉焓驮谖覀兊纳钪幸巡豢扇鄙?。通過深入的了解發(fā)現(xiàn),目前我國的石油開采量很大,隨之而來也出現(xiàn)了一些問題,為了解決難題,很多人都在付出。技術(shù)人員在其中有著功不可沒的作用。我們期待技術(shù)的不斷創(chuàng)新,可以幫助技術(shù)人員解脫枯燥的編程等束縛,可以更加輕松地投入到開創(chuàng)性的工作中來,也希望在不斷的發(fā)展中,克服種種困難,最終石油事業(yè)會迎來一個全新的大跨越。
參考文獻
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關(guān)鍵詞:低阻油層;水中找油;電性特征圖版;高壘帶;試油試采;歡喜嶺油田
中圖分類號:TE132文獻標識碼:A文章編號:1009-2374 (2010)10-0055-03
低阻油層的測井識別是當前石油勘探領(lǐng)域的難題之一。歡東-雙油田是一個典型的復式油氣田,儲層電性特征與常規(guī)油層存在較大差異,特別是大量低電阻率油層的存在,嚴重影響了測井解釋精度。若僅利用常規(guī)解釋模版對測井資料進行解釋,而不對地層物性、巖性、鉆井相關(guān)資料作具體分析,就極有可能造成測井解釋偏差或錯誤。針對這一問題,歡喜嶺采油廠近年來通過加強“三老”資料復查,發(fā)現(xiàn)含油區(qū)塊8個,新增石油地質(zhì)儲量900×104t,新增可采石油儲量180×104t,并形成了具有歡喜嶺采油廠特色的“水中找油”的勘探理論。
一、低阻油層成因
(一)高粘土礦物含量
蒙脫石、伊利石等粘土礦物顆粒表面能夠吸附孔隙流體中的陽離子,在外界電場作用下,被吸附的陽離子可以沿粘土顆粒表面產(chǎn)生附加導電現(xiàn)象,從而形成低阻油氣層。
歡2-7-13塊是歡東-雙油田主力采油區(qū)塊,興隆臺油層雖然錄井顯示較好,但由于電阻率低,早期電測解釋為水層,1993年3月杜家臺調(diào)整井歡2-6-513井鉆至1662m(興隆臺油層)發(fā)生井涌,噴出較多油氣。經(jīng)過分析,興隆臺油層大量長石礦物風化為高嶺土,粘土分析蒙脫石含量為47.1%,伊利石含量為4.0%,高粘土含量使興隆臺油層電阻率值降低。1994年8月對歡2-7-13井興隆臺油層試油,射開1624.2~1620.2m,4.0m/1層,7mm油嘴自噴,日產(chǎn)油59.8t,日產(chǎn)氣3654m3,獲得高產(chǎn)工業(yè)油氣流。在此基礎(chǔ)上,同年又對歡2-8-14和歡2-10-13井興隆臺油層試油,均獲高產(chǎn)工業(yè)油氣流:歡2-8-14井興隆臺油層(電測解釋為水層,錄井顯示為油斑,電阻率為12.3Ω?m,聲波時差為330μs/m)試油井段為1686.6~1682.4m,3.6m/1層,初期日產(chǎn)油32t,日產(chǎn)氣8086m3/d,無水;歡2-10-13對興Ⅱ7-8水層(電阻率為17Ω?m,聲波時差為300μs/m)試油,射開1629.0~1644.0m,15.4m/1層,日產(chǎn)油15.1t,日產(chǎn)水0.5m3。在試油獲工業(yè)油氣流基礎(chǔ)上,通過鉆遇井地層對比,發(fā)現(xiàn)興隆臺油層興Ⅱ7-8和興Ⅲ1-2小層,均為上傾尖滅、下傾邊水控制的巖性油藏,從而發(fā)現(xiàn)了歡2-7-13塊油藏,控制含油面積3.9km2,石油地質(zhì)儲量168×104t,截至2006年12月,共有油井36口,日產(chǎn)油51.2t,累計產(chǎn)油45.8×104t。
(二)低含油飽和度、高束縛水飽和度
巖石電阻增大系數(shù)計算公式為:
(1)
式(1)中:Rt為不同含油飽和度時相應巖樣電阻率,Ω?m;RO為完全含水時巖樣電阻率,Ω?m;So為巖樣含油飽和度,%;Sw為巖樣含水飽和度,%;n為系數(shù)。
由式 (1)可以看:儲層電阻率與其含油飽和度密切相關(guān),含油飽和度越低,束縛水飽和度越高,儲層電阻率越低。
齊家地區(qū)位于歡喜嶺油田東北部,主要開發(fā)目的層為古潛山和杜家臺油層。大凌河油層僅大Ⅱ2等個別井電測解釋為油層,其余均解釋為水層,由于電阻低(平均電阻率僅為14Ω?m),多次挖潛均未有突破。1998年下半年,圍繞齊4塊對齊家地區(qū)大凌河油層進行重新認識,突破電阻低、含油性差即為水層的常規(guī)思路,重新落實構(gòu)造和圈閉。經(jīng)研究認為,齊家大凌河儲層與歡喜嶺油田大凌河儲層均為濁流沉積,對大Ⅱ1水層和大Ⅱ2油層進行縱向?qū)Ρ?發(fā)現(xiàn)2層為同一時期發(fā)育砂體,在電性和錄井顯示上均有相似之處,熒光顯示均為11~12級,而且大Ⅱ2砂體較大Ⅱ1砂體厚度大,低部位大Ⅱ2砂體見油,高部位稍薄砂體大Ⅱ1也具備與之相似的儲油和存油條件,據(jù)此對齊4塊齊4井大Ⅱ1水層進行試采,1998年8月,射開2008.6~2018.0m,5.4m/2層,初期日產(chǎn)油28t,無水。1998年12月又利用齊2-15-309井試采大Ⅱ1水層高部位(熒光顯示為8級,電阻率9.2Ω?m,聲波時差為301μs/m,電測解釋為水層),射開2030.9~2040.0m,9.1m/1層,初期5mm油嘴自噴,日產(chǎn)油23t,截至2007年6月底累計增油31341t。
通過進一步落實構(gòu)造,確定齊4井區(qū)大凌河油層為被南北2條斷層夾持、北高南低的近單斜構(gòu)造,是具有邊底水的構(gòu)造-巖性油藏,主要有大Ⅱ1、大Ⅱ2兩套油水系統(tǒng),油水界面分別為-2030m和-2120m,新增含油面積1.0km2,新增石油地質(zhì)儲量59×104t。
(三)高地層水礦化度
地層含水飽和度一定時,地層水礦化度越高,可溶解電解質(zhì)濃度越大,地層電阻率越低。此類油藏的突出特征是電阻率絕對值很低 (一般為1~2Ω?m),而電阻率指數(shù)較高 (一般大于4),與周圍的水層電阻率特征區(qū)別明顯。此類油層在測井曲線的識別難度不大,只是由于電阻率很低,需要進行仔細分析。
歡2-15-11塊早期完鉆井由于錄井顯示較差,電阻低,均解釋為水層。在“三老”資料復查的基礎(chǔ)上,發(fā)現(xiàn)該區(qū)電阻率低的主要原因是受巖性(長石砂巖)和高地層水礦化度(平均為5076mg/L)的影響,經(jīng)綜合分析論證,優(yōu)選歡2-14-511井進行試采,試采井段為1694~1684.6m,9.4m/2層,8mm油嘴自噴生產(chǎn),日產(chǎn)油45.2t,日產(chǎn)水0.3m3。在此基礎(chǔ)上,進一步在區(qū)塊內(nèi)探明含油面積0.3km2,新增探明石油地質(zhì)儲量30×104t。
(四)泥漿侵入
鉆井過程中,泥漿濾液往往會不同程度的侵入到地層中,將地層中的束縛水和烴類流體向深部驅(qū)替。由于泥漿濾液電阻率與被驅(qū)替的烴類流體和地層水的平均電阻率接近,在測井解釋中不易區(qū)分,增加了測井解釋的難度,特別對含輕質(zhì)油氣地層的測井解釋影響尤為嚴重。
錦4井鉆井泥漿為鹽水泥漿,平均電阻為6.4Ω?m,電測解釋為水層,2000年10月經(jīng)綜合研究認為,熱河臺油層雖然電阻率低,但錄井顯示較好,氣測曲線異常,試采后5mm油嘴自噴,日產(chǎn)油28.6t,日產(chǎn)氣21857m3。2001年進一步對錦4井區(qū)構(gòu)造特征進行研究,精細油藏描述,通過小層對比,發(fā)現(xiàn)歡2-24-8井興隆臺地層與錦4井興隆臺油層連通性較好,錦4井位于興隆臺油層構(gòu)造低部位已獲工業(yè)油流,位于構(gòu)造高部位的歡2-24-8井興隆臺地層也應為油層。同時,分析發(fā)現(xiàn)歡2-24-8井興隆臺地層錄井顯示級別和電性特征與錦4井興隆臺油層極其相似。因此,決定對歡2-24-8井興隆臺“水層”(錄井顯示為油浸、熒光,電阻率為20Ω?m,聲波時差為300μs/m)進行試采,2172.4~2192.0m,15m/3層,5mm油嘴自噴生產(chǎn),日產(chǎn)油42.9t,含水1%,截至2007年6月底,累計增油11816t。
通過重新落實錦4井區(qū)構(gòu)造,深入油氣聚集的圈閉條件研究,發(fā)現(xiàn)該塊為被兩條交叉斷層所夾持的單斜構(gòu)造,熱河臺油層探明含油面積0.3km2,新增探明石油地質(zhì)儲量60×104t;興隆臺油層探明含油面積0.3km2,增加探明石油地質(zhì)儲量為40.0×104t。
(五)低構(gòu)造幅度
油藏的油水分布是油氣運移過程中驅(qū)動力與毛管壓力平衡的結(jié)果。低構(gòu)造幅度對應低毛管壓力和低含油氣飽和度,易形成低阻油氣層。該類構(gòu)造一般圈閉面積較小,閉合幅度較低,油柱高度變化范圍較小,油層較薄。但該類油藏具有良好的油氣儲集空間,油氣排驅(qū)壓力和中值壓力均較低,油氣僅飽和于儲層較大孔隙空間內(nèi),含有飽和度不高,油水過渡帶較寬,從而導致油氣層電阻率較低。
錦16塊于Ⅰ油層平均厚度為6.0m,構(gòu)造幅度為30m,早期錦202和錦2-3-05井試油均出水,解釋為水層。2003年經(jīng)過綜合研究,優(yōu)選錦2-5-316井進行試采,1092.0~1099.0m,7m/1層,日產(chǎn)油28t,截至2006年12月已累計增油13236t。進一步研究在該塊于Ⅰ油層新增探明含油面積1.2km2,新增探明石油地質(zhì)儲量為262×104t。
二、歡東―雙油田低電阻率油層識別方法
(一)電性特征圖版定量找油
歡喜嶺油田興隆臺油層油水識別圖版原有油層識別標準為電阻率大于20Ω?m,聲波時差大于300μs/m的滲透層。通過對歡2-7-13塊興隆臺油層(電測解釋為水層)的研究和對部分油井的試采,總結(jié)該類油層的電性特征,并修改歡喜嶺油田興隆臺油層油水識別圖版:電阻大于9Ω?m,同時聲波時差大于300μs/m的滲透層為油層。通過類似研究,也建立了歡喜嶺油田大凌河油層油水識別標準:電阻率大于12Ω?m,聲波時差大于275μs/m的滲透層可認為是油層。
(二)結(jié)合鉆井、錄井、取芯等資料,綜合判斷油水層
在電性特征圖版識別的基礎(chǔ)上,加強對地化錄井、巖屑錄井、氣測錄井的油氣顯示及目的層巖心資料的研究,并與鄰井資料認真對比,綜合利用錄井顯示、取心描述和鉆井資料進行油水層判斷。
(三)結(jié)合鄰井、鄰塊相關(guān)資料,綜合分析判斷
通過精細油藏描述,綜合油藏構(gòu)造特征和油水分布規(guī)律研究,落實構(gòu)造特征和油水界面位置,并結(jié)合鄰井、鄰塊試油試采資料,綜合分析判斷,優(yōu)選典型井重點層進行試采。
(四)合理、有效利用測井技術(shù)識別低阻油氣層
深入測井曲線(聲波時差、感應、自然電位、微電極等)組合特征分析,加強單井曲線縱向上變化和與鄰井橫向關(guān)系研究;鹽水鉆井液井要特別注意感應測井和聲波時差測井曲線分析,并緊密結(jié)合錄井顯示、井壁取心和巖心資料進行油氣層識別;復雜孔隙結(jié)構(gòu)儲層條件下的低阻油氣層則主要應用核磁共振測井技術(shù)進行識別。
此外,油氣層地球化學解釋、薄層評價等技術(shù)的應用也對低阻油氣層的識別起到了很好地輔助和促進作用。截至2006年底,通過低阻油氣層的識別,發(fā)現(xiàn)含油氣區(qū)塊8個,探明含油氣面積8.9km2,新增探明石油地質(zhì)儲量900×104t,探明天然氣地質(zhì)儲量8.0×108m3,滾動勘探效果顯著。
三、結(jié)語
1.歡喜嶺油田低阻油氣層成因多樣,包括高粘土礦物含量、低含油飽和度、高束縛水飽和度、高地層水礦化度、泥漿侵入、復雜孔隙結(jié)構(gòu)、低構(gòu)造幅度、砂泥薄互層、富含黃鐵礦、磁鐵礦等,識別難度較大。
2.電性是儲層巖性、物性、含油性的綜合反映,而且低阻油氣層巖性和物性往往對測井結(jié)果起主導作用。因此,綜合測井、地質(zhì)、油藏工程等資料進行研究對于低阻油氣層的識別非常重要。
3.歡喜嶺油田實踐表明,低電阻油氣層研究應由地質(zhì)特征和儲層巖性特征入手,結(jié)合測井、巖心等資料綜合分析,并特別重視巖屑錄井、氣測錄井中的油氣顯示,才能取得比較好的效果。
4.通過研究和實踐,重新確定了歡東-雙油田興隆臺油層和大凌河油層的油氣水判別標準和試油試采標準。
5.油田開發(fā)中后期,充分利用老井、老資料,重新認識低電阻油層,是老區(qū)挖潛增儲、實現(xiàn)滾動勘探開發(fā)一體化的重要手段。
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關(guān)鍵詞:原油含水率 檢測 原油計量
對于原油來說在開采,脫水,計量,集輸以及銷售的過程中,原油產(chǎn)量以及原油的含水率是最為重要的指標。在油田生產(chǎn)中,檢驗原油含水率一直采用傳統(tǒng)定時取樣進行蒸餾化驗的人工分析方法,這種方法不能夠?qū)y量原油含水率及時的反應出來。因此對于怎樣能夠提高檢測原油含水率的效率,是但一直困擾油田工作檢測人員的問題。此外在原油計量工作中應用翻斗流量計是較為常見的,其精度為3級而且能夠?qū)τ退旌衔锏闹亓窟M行測量。面對這種現(xiàn)狀,本組主要針對一個聯(lián)合站中沉降罐,運用液位變壓器和差壓變壓器進行檢測,并通過計算機實時進行處理。通過深入探討檢測沉降罐中原油含水率以及原油計量得到良好的效果,從而進一步實現(xiàn)了沉降罐中原油含水率精確檢測以及原油精確計量。
一、原油含水率的檢測方法
對于原油含水率進行測量的方法包括,離線測量以及在線測量。
1.離線測量
進行離線測量主要是通過離線分析法進行的,主要分離出原油中的水分,再通過體積比形式表示出來。還能夠再利用油水密度值,得出重量含水率。此種方法能夠針對油水分離手段的不同選擇相應的方法,方法主要包括:蒸餾法,離心法,點脫法以及卡爾-費休法。其中卡爾-費休法主要是在滴定卡爾-費休溶液時,使得水與卡爾費休溶液反應,從而對水分進行測定。通過原油含水分析能夠可分析含水率為0.02%~0.2%原油,具有操作簡單,誤差小,原油乳化程度較小干擾測量結(jié)果,精度較高,具有廣泛應用前景的特點。但是其不具有實時性,不能夠及時對變化的數(shù)值進行反映,成為離線方法最大的缺陷。同時離線方法測量的缺點還包括:(1)測量結(jié)果會受到取樣方式的影響。(2)處理的不夠徹底的。(3)操作較為繁瑣,效率較低,其中原油的乳化還會對分離效果造成一定的影響。(4)含水率不斷改變的過程中,很難只能夠依據(jù)取樣的方式進行檢驗
2.在線測量
對原油含水率進行在線測量主要,控制原油中水分脫出,在運用一套微機化系統(tǒng)進行分析測量。在傳感器的作用下實時采收樣本。在線分析測量還包括直接或間接測量。在直接測量中,依據(jù)水和油的種種物理性質(zhì)和化學性質(zhì)的不同,應用相應的測量原理進行測量。現(xiàn)主要有電容法,短波法,密度法以及中子水分測試法等。運用在線測量的方法測量原油含水率的主要缺點是很難保障進行長期穩(wěn)定測量。同時其缺點還包括:(1)采油期間,油水的比例在不斷變化,整個流程中的一次表不能夠及時標定。(2)儀器會使得測量結(jié)果中參數(shù)修正不修。(3)由于原油成分較多,會在一次表上附著,易發(fā)生死油的情況。(4)由于微機處理系統(tǒng)中儀表精度教高,常常會在現(xiàn)場應用油田檢測的儀表,很難達到這種精度。(5)位置較為固定,難以對其他層面含水率進行測定。
二、測量原理
沉降罐自動檢測系統(tǒng)的具體情況如圖所示,檢測作業(yè)的實現(xiàn)是通過油管在垂直運動中,傳感器進行移動檢測。傳感器中發(fā)射體和接收體都能夠在原油為介質(zhì)基礎(chǔ)上,原油含水率不斷變化時,會吸收到能量不同的短波。在一個具體的采樣中,傳感器會自動返回上升,到達油水乳化帶的同時就會以95%的含水率作為界限,分辨出油水界面的具置。同時傳感器可等間隔的對是油罐中油層含水率等參數(shù)進行檢測。
針對儲罐油量動態(tài)計量方法的研究中,在聯(lián)合站脫水工藝過程中,沉降罐油量呈現(xiàn)動態(tài)變化。主要是由于(1)沉降罐中油水界面變化不一。(2)原油的含水率使得油層高度不一。(3)油層溫度不斷改變,使得原油密度隨著變化。其中輸入液量含水率是能夠影響油水界面的主導原因,同時溫度和密度也有重要關(guān)系。溫度上升則密度下降,溫度下降則密度增加。
三、系統(tǒng)設計和誤差分析
沉降罐中油水密度的自動檢測和原油動態(tài)計量裝置如下:
在圖中選擇使用電動的差壓變送器,沉筒式液位電動變送器以及電動溫度變送器。這些變送器將壓力,高度和電動溫度都轉(zhuǎn)化為4~20mA的信號,并實時反映到計算機中,得出油水密度,含水量以及原油的重量。原油重量時要按照聯(lián)合站脫水防水形式進行處理。含水量在正常標準時,將原油輸送到用戶處。通過以上兩種狀況可知,這種系統(tǒng)能夠?qū)崟r了解對油量計量作業(yè)。通常狀況下,沉降罐內(nèi)的含水原油的液位應盡量保持在10m左右。并選擇量程為10m的的沉筒式液位變送器。
四、結(jié)語
對于裝置中部件均為防爆型安全有效的。在敞口容器內(nèi)游離的氣體較少,并具有一定的含水率測定在0~100%,其誤差為±0.5%。這種裝置經(jīng)過多年應用,在下層聯(lián)合站中測定沉降罐油水的參數(shù)以及原油的計量。這種裝置應用差壓和液位變送器對油水混合物密度進行測定。其中包括油田集輸過程中對混合液密度的測定,含水量以及含油量的測定,這種方式具有一定的推廣價值。
參考文獻
關(guān)鍵詞:數(shù)字巖心;滲透率形狀特征;U系統(tǒng)矩
中圖分類號:TP391 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2015)35-0124-02
1 概述
在石油工業(yè)等諸多領(lǐng)域中,精確地確定多孔介質(zhì)的宏觀輸運性質(zhì)具有很大的實際價值。然而與宏觀輸運性質(zhì)相關(guān)的孔隙度、滲透率等參數(shù)與介質(zhì)的微觀孔隙結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。數(shù)字巖心[1],就是對實際多孔介質(zhì)結(jié)構(gòu)的一種數(shù)學描述方式。由于數(shù)字巖心具有高度復雜的孔隙結(jié)構(gòu),孔隙的形狀、大小、位置均是隨機分布,各孔隙之間還存在毛細通道,使得研究孔隙尺度下的細觀流動存在不小的困難。近年來,多采用數(shù)值模擬方法研究多孔介質(zhì)中的細觀流動,其中具有代表性的是格子Boltzmann方法(LBM)[2-4]。但是,LBM所得到的結(jié)果一般都是針對特定對象的經(jīng)驗曲線和經(jīng)驗公式,不具有普遍性,其背后物理機理往往也不清楚。因此,尋找合適的方法求解與宏觀輸運性質(zhì)相關(guān)的參數(shù)變得至關(guān)重要。
就數(shù)字巖心而言,由于孔隙結(jié)構(gòu)和滲透率之間存在一定關(guān)系,而表征孔隙特征參數(shù)中常用的孔隙度又無法全面表征孔隙與滲透率之間的相關(guān)關(guān)系。近年來滲透率在數(shù)字巖心模擬中的預測方式,主要采用LBM等方法模擬求解流量等參數(shù),再通過達西定律求解滲透率,因此使由孔隙的形狀特征求解滲透率成為可能[5-8]。
U-系統(tǒng)是一種正交的、完備的多項式系統(tǒng)[9],用其構(gòu)造出的正交矩可以使得三維模型分解后的信息具有獨立性,沒有信息冗余;還因為其是分段k次多項式系統(tǒng),在計算過程中能夠避免高次多項式的計算問題。在三維模型檢索中,使用U系統(tǒng)矩可以達到較高的檢索效率[10-11]。因此在三維孔隙模型中,U系統(tǒng)矩也可以很好的表示孔隙特征,還可以最大程度保留孔隙的形狀信息。
本文首先介紹U-系統(tǒng)及U-系統(tǒng)矩;使用U-系統(tǒng)矩提取出三維孔隙模型的形狀特征[12],并對該特征與滲透率進行相關(guān)性分析,來探索三維形狀特征與滲透率之間的關(guān)系。最后,使用一個簡單三維孔隙模型進行數(shù)值試驗,證明由三維形狀特征求解滲透率是否可行。
2 三維U系統(tǒng)矩
2.1 U-系統(tǒng)
U-系統(tǒng)是由齊東旭教授與馮玉瑜教授在上世紀八十年代構(gòu)造出來的一組分段多項式正交函數(shù)系[13]。該系統(tǒng)由Legendre正交多項式構(gòu)造出U-系統(tǒng)的基本函數(shù);再通過壓縮、復制或反復制生成U-系統(tǒng)的其它正交函數(shù)。
在計算U系統(tǒng)矩之前需要對模型進行標準化處理。由于本文使用的孔隙模型是體素化模型[15-16],因此可不需要標準化直接進行計算。
2.2.2 U系統(tǒng)矩的計算
3數(shù)值試驗與分析
由泊肅葉定律[17]可知圓管流動的固有滲透率為k=R2/8,其中R為圓管半徑。將不同形狀參數(shù)的圓管體素化并提取圓管的U1系統(tǒng)矩。由結(jié)果可以看出,模型的形狀特征與滲透率之間存在一定的關(guān)系,形狀特征隨著孔隙形狀的變化而變化。并且由于圓管模型是一種簡單模型,因此特征向量中18維之后的值為0(表中僅列出前三維特征f1~f3)。
對圓管的特征向量與圓管滲透率進行相關(guān)性分析,得出該特征第1、2、3、7、9、10、11、12、16、18維與滲透率顯著相關(guān),而其余各維度則與滲透率并無直接相關(guān)性,即利用U系統(tǒng)矩特征求解滲透率存在一定的可行性。
4 結(jié)論
與以往使用Boltzman等流體模擬方法求解滲透率的思路有所不同,利用形狀特征求解滲透率對數(shù)字巖心模型要求不高,并且由于不涉及流體,可以針對孔隙模型本身來進行分析,降低了求解滲透率時對實驗環(huán)境的要求。與流體模擬方法類似,形狀特征同樣是基于統(tǒng)計原理求解,具有很好的并行性,這又進一步提高了運算速度,為求解數(shù)字巖心滲透率提供了另一種計算思路。
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