持水率計在水平測井工藝中的改進

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(1.遼寧石油化工大學　遼寧　撫順　113001;2.大慶油田測試技術服務分公司　黑龍江　大慶　163453)

0　引　言

在進行產出剖面直井測井時，通常采用生產測井組合儀錄取多個參數：伽馬、磁定位、井溫、壓力、持水率、流量等。隨著測井技術的不斷發展和市場需求，水平井測井日益增多，原來用于測量直井的持水率計在水平測井過程中出現曲線波動的現象[1]，將導致所有參數曲線錄取失敗，極大影響了測井及時率。

本文針對原有測量直井的持水率計進行改進，以確保儀器在不同斜度時輸出頻率正常，曲線穩定，并且在模擬實驗室對改進的部分進行測試，做出各種流態下的相應刻度圖版，為解釋測井曲線描述地層參數提供依據[2]。

1　直井測井條件下的持水率計

2　改進后的持水率計

1)持水率計傳感器的改進

持水率計傳感器的改進,如圖2所示。在原持水率探頭底部加鎢鋼(長51 mm，直徑10 mm)底座密封裝置，從而避免測量探頭與出液口重合，保證探頭充分浸在被測液體里[4]。

圖2　傳感器的改進

2)持水率計出液口的改進

保證含水探頭與出液口完全避開的同時，對出液口進行改進，如圖3所示。出液口由原來的2個改為間距均勻的8個，每個開槽長為30 mm，寬為3.2 mm。無論儀器處于任何方位，均能出液均勻，輸出頻率穩定，測量曲線不會出現波動現象。

圖3　出液口的改進

3　對改進后的持水率計進行試驗

3.1　溫度壓力檢測

針對以上兩項技術改進的密封性，進行高溫高壓試驗，溫度分別設置為30、80、135、155、175 ℃，壓力分別設置在20、30、40、50、60、80、90、100 MPa，輸出頻率見表1，檢測結果為合格[5]，確定儀器能適應175 ℃、100 MPa高溫高壓條件。

表1　高溫高壓實驗條件下的輸出頻率　Hz

3.2　不同條件下的測量參數檢測

把改進后的持水率計分別放置在模擬井筒進行測試：井筒傾斜度分別設置在0°、±5°、65°、85°、90°的位置，試驗設施如圖4所示。

圖4　模擬實驗井

井筒內的流體流量分別設置為5、15、40、50 m3/d，按照含水100%、80%、60%、40%、20%、10%、5%、0%不同的百分比，取20個計數的平均值作為一個記錄點，最后把所有的記錄點按照不同斜度、不同流量、不同含水率繪制成各種標定圖版[6]。例舉兩個圖版，圖5是儀器位于直井中在不同流量不同含水情況下的標定圖版；圖6是儀器位于85°不同流量不同含水情況下的標定圖版。

圖5　豎直井況各項參數標定圖版

通過上述試驗，根據不同條件下的試驗數據，逐一繪制響應圖版，經分析總結，得出儀器測試結果趨勢：持水率計在流量越大、含水率越低時，分辨率越高；流量越小、含水率越高時，分辨率越高。斜度在85°情況下：流量越低，持水率響應發生變化，流量越大，分辨率變化趨勢越明顯，因此根據測井工藝和測井曲線，對應不同標定圖版，有利于測井曲線解釋的精確度，清晰反映地層含水情況。

4　結　論

通過對持水率計兩項技術的改進，使儀器適合不同斜度的測井工藝，使用測量范圍廣泛，不受測試條件的限制，更加有利于各油田攜帶和測試，達到真實錄取測井曲線，精準解釋地層參數的目的。從研究儀器改進過程中，更深一步了解直井和水平井測井工藝對儀器傳感器的影響因素，從而為今后設計傳感器提供新思路。通過各種試驗設備和試驗工藝的研究，更加深層探究流體各相反應關系,有利于今后更好地開展多參數組合儀器的研制、三相流體對儀器探頭的影響等技術研究。

[1] 鄭雪祥.多相流檢測技術分析[C]//大慶油田測試技術服務分公司.大慶生產測井技術論文集，1996：65-69.

[2] 張寶群.油水兩相滑動實驗[C]//大慶油田測試技術服務公司.大慶生產測井技術論文集，1997：22-45.

[3] 美國哈里伯頓公司.水平井工藝維修手冊[Z].2001：24-67.

[4] 張玉輝.阻抗式含水率傳感器優化設計實驗研究[J].石油儀器，2002，16(4)：5-7.

[5] 杭州瑞利公司.ZDC多參數維修手冊[Z].2007：44-89.

[6] 周波.KL氣田變工作制度測井找水解釋方法[J].國外測井技術，2013，34(4)：8-10.