摘要:在國内某海(hai)域油氣構造評價(jià)延長測試項目中(zhong)🤟,首次采用γ源多相(xiàng)流量計 進行單井(jǐng)計量。爲了有效提(ti)高在延長測試中(zhong)流量計的測量精(jīng)度,研究了γ源多相(xiang)流量計的計量原(yuán)理,分析了影響多(duo)相計量精度的相(xiang)關因素。通過實際(jì)應用過❤️程試驗,對(duì)比、分析并找出對(dui)實際測量影響較(jiào)大的關❄️鍵因素。針(zhen)對關鍵因㊙️素,提出(chū)了可操作的😍性能(neng)保障措施。實際應(yīng)用結果表明,流🍓量(liàng)計測量精🤟度得到(dào)了顯著🤞提高,滿足(zu)項目測試要求。通(tong)過計算、分析γ源三(sān)相計量技術的應(yīng)用關鍵因素,實施(shi)有效🎯的性能保證(zheng)措施,減小了由于(yú)延長測試油藏基(jī)礎🐅數據不确定性(xing)對測量精度的影(yǐng)響,爲延長測試進(jin)一一步确認油氣(qi)藏類型及儲量規(guī)模提供了保證🏃‍♀️,也(yě)爲海上類似低滲(shen)油氣藏✌️測試計量(liàng)提供了有益的借(jiè)♋鑒。
0引言
　　國内某海(hai)域某地質構造主(zhǔ)力氣藏分布在P8a、P8b和(hé)P10三層。爲了落實💃天(tian)然氣地質儲量、合(he)理制定開發方案(àn)、評價開發效果,對(dui)該構🌐造探井進行(háng)延長測試”。由于測(cè)試期間油藏儲🍉量(liàng)、溫度、壓力和組分(fen)存在.不确定性，故(gu)選取測量範圍寬(kuan)、精度高的測試計(ji)量設備。
　　γ源多相流(liu)量計自20世紀90年代(dài)亮相以來,已廣泛(fàn)應用于國⁉️内外油(you)氣田單井計量。與(yu)傳統的三相分離(li)器相比，多相流量(liàng)計具有結㊙️構緊湊(còu)、測量精度高、測量(liang)範圍寬👅、流型适用(yong)性好、運行可靠性(xing)高、性價比高等明(míng)顯優勢♋口,可用于(yu)對油氣構造A的延(yan)長測試。爲了準确(que)探明構✂️造油氣藏(cáng)類型、儲量和油✍️氣(qì)水含量,需要分析(xi)研究多相流量計(ji)的原㊙️理和影響測(cè)量精度的因素,并(bing)對比分🙇‍♀️析該構造(zao)流體的組分特點(dian),找出🌈關鍵因素,制(zhì)定性能🔞保證措施(shi)。本文以國内具有(you)代表性的海默科(kē)技标.準型γ源多相(xiàng)流量計爲基礎進(jin)♌行分析。
1γ源多相流(liú)量計原理
　　γ源多相(xiàng)流量計通過文丘(qiū)裏管測量總流量(liang)、單能γ傳感器測量(liàng)含🔞氣率、雙能γ傳感(gan)器測量含水率,然(ran)後通過基本的流(liu)量👣計算和體🌈積、壓(yā)力溫度(pressurevolumetemperature,PVIT)轉換得到(dao)标況條件🍉下的油(yóu)氣水流量甲。通過(guò)使用流型調整技(jì)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻術，可進一步保證(zhèng)含水率的測🔅試精(jing)度。
　　多相流量計的(de)主要部件包括文(wén)丘裏管(含 差壓變(biàn)送器 )、單能γ傳感器(qi)、在線取樣器、雙能(néng)γ傳感器、溫度及 壓(ya)力變送器 等功能(neng)部件。關鍵部件功(gong)能如下。
①文丘裏管(guan)用于測量工況(實(shí)際測試壓力、溫度(dù)條件下)條件下油(yóu)相、水相、氣相總流(liú)量。
②γ傳感器用于測(ce)量工況下的相分(fèn)率。
③溫度和壓力變(biàn)送器等用于工況(kuang)、标況(1個标準大氣(qì)🐅壓、20℃條件下)體積轉(zhuǎn)換的PVT因子計算。
多(duō)相流量計原理如(rú)圖1所示。
 
2多相流計(ji)量的影響因素.
　　多(duo)相流量計的影響(xiang)因素主要通過計(jì)算過程分析♌，包括(kuo)含水📐率測量公式(shì)、含氣率測量公式(shì)、總流量公♍式，以及(jí)标🔞況下氣、油、水産(chan)出的過程。
　　雙能γ傳(chuán)感器測量含水率(lü)相關公式爲:
 
　　式中(zhong):λ和η分别爲雙能γ傳(chuán)感器中的截面含(hán)氣率和截面含水(shui)率,均爲待測量;符(fu)号右，上角帶“”的爲(wèi)雙能傳感器高能(néng)🙇‍♀️級有關的⭕量,不帶(dai)“”的爲與低能級有(you)關的量或對⚽兩者(zhe)共同的量💞;N0爲空管(guǎn)計數率;Nx爲在線計(ji)數率;D爲雙能傳感(gǎn)器管道内徑,爲固(gu)定值;ρg、:ρo、ρw分别爲工況(kuang)😍下天然氣、全油、全(quán)水的在🏃🏻線密度;ʋg、ʋo、ʋw分(fèn)别爲天然氣、全🌍油(yóu)、全水的質量吸收(shou)系數。
 
　　式中:C爲流出(chu)系數，與雷諾數相(xiang)關，通過雷諾數與(yu)流出系數的叠代(dai)關系求出;E爲速度(dù)漸進系數,對一個(ge)文丘裏來🏃‍♂️說，該數(shù)據爲定值;d爲文丘(qiū)裏喉徑;△p爲流體流(liu)經文🈲丘裏時的高(gao)低壓端壓🐪力差,由(you)差壓變送器采集(jí);ρmix爲流體的混合密(mi)度,是各相密度與(yu)各相相分率乘積(jī)之和。
計算工況各(ge)相流量:
 
　　式中:Qg8、Q08、Qw8分别(bié)爲标況下的氣、油(you)、水産量;Bg、Bo、Bw分别爲工(gōng)況下氣💰、油、水🤞體🌐積(jī)相對于标況下的(de)體積比。
通過上述(shu)公式可知，影響标(biāo)況下氣、油、水測量(liang)精度♍的因子包括(kuò)含水率、含氣率、總(zong)流量及工、标況轉(zhuǎn)換🌂過程的每一個(gè)變量,即各相的工(gōng)況密度、各相的質(zhi)量吸收系數、空⭕管(guǎn)計數與在線計數(shu)率、差壓和PVT因子。在(zai)不同的工況下,各(gè)🈲項因子對結果的(de)影響也不同🔱。
3計量(liang)的關鍵因素
　　爲了(le)進一步确定對本(běn)次測試精度産生(sheng)重大影響🚶‍♀️的關鍵(jian)因素,在實際應用(yòng)中,對第2節中分析(xī)的影響因素進行(hang)試驗💘。首先,結合勘(kan)探樣氣組分參數(shu)和現場測試實際(jì)測🥰量值,确定多相(xiàng)流所屬類别;然後(hòu),在一定範圍内改(gǎi)變影響因素,并🍓将(jiang)得到試💜驗測量數(shù)據與改變前測試(shì)數據進♌行對比，以(yi)确定對測量結果(guǒ)産生顯著影🔱響的(de)因素。
該地質構造(zào)前期勘探獲得樣(yang)氣的主要組分如(rú)下。
　　CO2占4.17%，CH4占85.448%，C2H8占7.043%,C3H8占2.275%。此外(wai),還有少部分N2、iC4、nC4、iC5、nC5及C6+等(děng)組分。計算得出樣(yang)品組㊙️分平均分子(zǐ)量爲19.225,平均密度爲(wèi)0.8013kg/m3,相對密度爲0.6655。
統計(ji)試驗前流量計測(cè)試數據平均值如(ru)下。
　　标況液量爲56.57m3/d;标(biāo)況油量爲52.3m3/d;标況水(shui)量爲4.27m3/d;标況氣量爲(wèi)289105.88m3/d;含水率🈲爲6.88%;含氣率(lǜ)爲98.59%;溫度爲47.51℃;壓力爲(wèi)6467.11kPa;差壓爲11.92kPa.
　　結合樣氣(qì)密度,可以計算出(chū)該多相流所屬的(de)類别👈。一🈲般用洛克(kè)💃🏻哈特和馬蒂内利(li)(Lockhart-Martinelli,LM)數值分類。此時該(gai)數值爲0.056,屬于第二(èr)類濕氣(洛克哈特(te)和馬蒂内利值在(zai)0.02和0.3之間)。對第二類(lei)濕氣來說,其主要(yào)目的是獲取氣✍️相(xiang)。但爲了準确地計(jì)量氣相,需要較爲(wèi)準确的液量數據(jù),同時也要通過含(hán)水值來提高氣相(xiàng)測量精度‼️。
　　爲了評(píng)估影響計量的關(guan)鍵因素,将第2節中(zhōng)分析得出的影響(xiang)因⭐子變化0.1%~0.5%,計算各(ge)影響因子對最終(zhōng)結果的影響,其結(jié)果如表1所示。
 
　　由表(biǎo)1可以看出,在同比(bǐ)例的波動中,對測(ce)試結果影響最🍉大(da)的是空管計數率(lǜ)和在線計數率,其(qí)次爲差壓零點漂(piāo)✨移和壓縮因子變(biàn)化,其他各因子變(biàn)化對測試結果影(ying)響均較小。
　　空管計(jì)數率與在線計數(shu)率都屬于γ射線在(zai)不同狀态下的測(cè)試數據,因此隻需(xū)要監測空管計數(shù)率即可。壓縮因子(zǐ)由氣體組分💃決定(dìng)”,因此監測壓縮因(yin)子👣即監測氣體組(zǔ)🆚分變化。
4性能保障(zhàng)措施
　　通過上述的(de)計算分析,确定了(le)影響計量精度的(de)關👉鍵因素。爲🏃‍♂️保障(zhàng)流量計準确、穩定(dìng)運行,對流量計現(xiàn)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻場操作和㊙️運維提(tí)出并實施了如下(xià)針對性的性能🤩保(bao)障措施。
①定期隔離(lí)排空核實空管計(ji)數率,每兩個月到(dào)三個月⛹🏻‍♀️進行🥵一次(cì)空管标定。
②隔離排(pái)空時觀察差壓零(líng)點,如果絕對值超(chāo)出0.3kPa,即需🤞要切零。
③定(dìng)期進行氣體組分(fen)分析,化驗密度與(yǔ)組分。推薦半㊙️年進(jin)行一次，以确保壓(ya)縮因子的準确性(xìng)國]。
④定期取樣化驗(yan)含水率,側面驗證(zheng)測試含水率的有(you)效性。
　　上述措施的(de)實施,可以确保γ源(yuán)多相流量計達到(dao)如表2所示流量測(ce)量的精度要求。
 
5結(jié)束語
　　分析分相率(lǜ)和最終标況流量(liàng)計算過程可知，影(yǐng)響多相計量的因(yin)素主要包括各相(xiang)的工況密度、各相(xiàng)的質🌈量吸收系數(shu)、空管計💯數與在線(xian)計數率等。在延長(zhang)測試應用中🈲進行(hang)試驗。對比✍️分析表(biǎo)明,影響計量的關(guān)鍵因素爲空管計(ji)數率、在線計數率(lü)、差壓零點🍉漂移和(hé)壓縮👣因子變化。針(zhēn)對關鍵因素,提出(chū)并應用四項性能(néng)優化措施,确保了(le)γ源多相流量計在(zai)✊延長測試中的♈測(ce)量精度,減小了由(yóu)于延長測試油藏(cang)基礎數據不确定(dìng)性對測量精度的(de)影響,爲🧑🏽‍🤝‍🧑🏻海上類低(dī)滲油氣藏測試計(jì)量提供了有益的(de)借鑒。

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