高油气比油田在线计量技术的研究与应用

摘要

油藏动态监测是油田开发中的一项重要工作，它贯穿于油田开发的始终。为进行储量优化配置，实现油藏动态监测，需要定期的监测油田每口井的输出，传统方法是通过测试分离器实现的。而测试分离器非常昂贵和占地，而且测试时需要稳定的流动条件，切换到每口井的测试就很耗时。多相流量计以其相对低廉的造价，较小的体积，先进的技术等优势将成为测试分离器的替代产品，成为每口油井的固定测试装置。这种方案还将避免了使用测试分离器测井导致的生产损失。另外，当公共输油管线连接多个所有权不同的公司所属的油井时，相对于测试分离器的方案，能够在线连续单井计量的多相流量计的优势就越发明显了。 作者就是着手解决单井和管道传输中油、气、水的三相混输计量问题。对单井生产和管道传输中的油、气、水混输流体进行在线精确计量，给出各相的流量和含率。力争完善三相不分离混输技术的工艺配套，探索简化的集输管理模式，以降低油田的开发、生产成本，进一步简化工艺流程，降低能耗，实现原油集输系统自动化的目的。 本文主要研究了管道中的流型和生产测井仪器的响应，老生产测井仪器长，各种探头不在一个水平位置，测量的误差较大，为提高解释精度，我们把仪器进行重新设计，并加上阵列电容测量含水率，和阵列压力测流型，阵列压力和阵列电容探头放在中的四个臂中。温度探头放在流量计的上部。新的仪器外径42mm、长1500mm。新的高油气比在线计量装置现场试验只是长庆油田针对高油气比情况下原油计量问题的探索性试验项目，在实验的过程中，取得如下的成果， 1、首次把生产测井的PLT测试技术引进到高油气比在线计量，并重新设计仪器。 2、采用阵列电容测量含水率和阵列压力测量流型，使国内三相流量仪技术接近国外先进水平； 3、采用差压组合法进行气液比的测量，原理新颖； 4、测量段采用均流装置降低多相流脉动，提高了系统的稳定性和计量精度； 5、结构简单、外型紧凑、易于安装和更换计量地点； 6、可在线、不分离、自动、连续地检测油气水三相流流量； 本文研究的高油气比在线计量装置和解释方法具有较强的适应性。可以根据不同的油、气、水情况确定解释参数，建立适合本地区域的解释模型。该方法和软件已达到国内先进水平。

目录

文摘

英文文摘

学位论文创新性声明及使用授权的说明

第一章绪论

1.1目的、意义

1.2国内外现状

1.3本文的主要研究内容

1.4课题的来源与背景

第二章管内流体流动的基本理论

2.1垂直管道中的单相流动

2.2垂直管道中的多相流动

2.3流型

2.4持率的影响

第三章新在线计量装置的设计

3.1流量计

3.2压差密度计

3.3电容法持水率计

3.4电阻温度计

3.5压力计

3.6新在线计量装置

第四章在线计量资料的解释方法

4.1常规解释模型

4.1.1漂流模型

4.1.2滑脱模型

4.1.3均流模型

4.2优化解释方法

4.2.1优化计算方法理论

4.2.2各相流动参数的理论响应方程

4.3综合处理过程

4.3.1由解释模型参与初始点设置

4.3.2约束库的建立

4.4计量软件的处理流程

第五章在实验室对比与误差分析

5.1中国科学院力学研究所国家重点三相流量实验室标定装置总构成

5.2实验数据对比及分析

5.3新装置的主要技术参数

5.4新装置的软件功能

结论

致谢

参考文献

附录1攻读学位期间发表的论文

附录：气水两相在线计算实验数据以及解释成果