超聲波流量計測井技術(shù)在吐哈油田的應(yīng)用

周虎（1成都理工大學(xué)，610051；2中油測井吐哈事業(yè)部，新疆 吐魯番 838202）

熊文祥 吳俊杰（中油測井吐哈事業(yè)部，新疆 吐魯番 838202）

超聲波流量計測井技術(shù)在吐哈油田的應(yīng)用

周虎（1成都理工大學(xué)，610051；2中油測井吐哈事業(yè)部，新疆 吐魯番 838202）

熊文祥 吳俊杰（中油測井吐哈事業(yè)部，新疆 吐魯番 838202）

吐哈油田地下井況日益復(fù)雜，可能存在大孔道、砂埋層、地層伽馬本底值異常等情況。超聲波流量計，在實際應(yīng)用中無機(jī)械摩擦，靈敏度不收環(huán)境影響，測井成功率比較高。

吐哈油田為提高油井采收率進(jìn)行了長期注水開發(fā)，地下井況日益復(fù)雜，可能存在大孔道、砂埋層、地層伽馬本底值異常等情況。

吐哈油田剖面測試，魯克沁稠油井剖面測試，常規(guī)方法容易受儀器適用范圍或者井壁油垢的因素影響測量精度。超聲波流量計因為其原理的優(yōu)勢，在實際應(yīng)用中無機(jī)械摩擦，靈敏度不收環(huán)境影響，測井成功率比較高，滿足復(fù)雜情況下剖面測試的需要。

1 超聲波流量計儀器原理

波源與觀察者之間有相對速度時，會造成波的頻率變化。超聲波傳感器發(fā)出的高頻超聲波信號在井下多相流體傳輸過程中，油泡和氣泡具有不同的超聲波散射強(qiáng)度，散射信號最終會形成一個多普勒散射信號功率譜，對此功率譜的幅度和中心頻率進(jìn)行分析研究可以獲得油泡和氣泡的運(yùn)動速度及等效橫截面積，以及水的流速。通過運(yùn)動速度及橫截面積，即可求得油氣水的流量。

對油氣水三相流的功率譜曲線，進(jìn)行油水與氣水信號的分離。用油水和氣水兩相流的功率譜曲線擬合油氣水三相流的復(fù)合功率譜曲線，從而得到對應(yīng)的油水功率譜和氣水功率譜曲

表1 YD2-41井超聲法產(chǎn)液剖面成果表

表2 YD2-41井示蹤法產(chǎn)液剖面成果表

表3 HT2-80井產(chǎn)氣剖面成果表

線。油氣水三相流油氣分離示意圖如下圖3所示。

圖1 油氣水三相流油氣分離示意圖

圖1中，油功率譜曲線中，幅度最大值對應(yīng)的頻率Fo，記為油的中心頻率，曲線的積分面積Ao，記為油面積；氣功率譜曲線中，幅度最大值對的應(yīng)頻率Fg，記為氣的中心頻率，曲線的積分面積Ag，記為氣面積。

2 超聲波流量計測井應(yīng)用情況

超聲波流量計儀器在吐哈油田共完成16口產(chǎn)液剖面測試。其中為解決魯克沁稠油產(chǎn)出剖面測試的難題，在YD2-41井用超聲波多相流與示蹤流量進(jìn)行了對比，對比結(jié)果良好。

2.1 YD2-41超聲波產(chǎn)液剖面與示蹤法產(chǎn)液剖面對比

該井魯克沁采油廠稠油機(jī)采井，日產(chǎn)液12.8方，含水45%。利用常規(guī)示蹤法和超聲波多相流進(jìn)行了對比。（見表1-表2）

兩次產(chǎn)液剖面的主要結(jié)論相同:主要產(chǎn)出位置，主要出水位置，顯示了兩種方法有一定的一致性：主要產(chǎn)層均為1#、2#層、主要產(chǎn)油層位2#層、主產(chǎn)層的含水均在40-50%，分析大致一致、底部產(chǎn)水層認(rèn)識一致。

2.2 HT2-80產(chǎn)氣剖面

該井為日產(chǎn)氣1.5萬方，有少量油水產(chǎn)出，井筒內(nèi)有積水，按超聲產(chǎn)液剖面測試條件，只要井筒內(nèi)不是單相流體就可以進(jìn)行測試。為了驗證該方法在氣井中的適應(yīng)性，測試資料顯示功率譜在2號層上顯示明顯，該層為主要的產(chǎn)出層。（見表3）

3 結(jié)語

（1）對于砂卡、稠油、套損等井況，超聲波流量計測井有明顯的優(yōu)勢，能夠克服，成功獲取測試資料。

（2）超聲波多相流產(chǎn)液剖面技術(shù)可以作為常規(guī)的產(chǎn)液剖面技術(shù)的補(bǔ)充，特別是稠油區(qū)塊的井，該方法較示蹤流量法有一定優(yōu)勢。