通過改變儀器外徑校正管壁變徑對流量測量影響的理論探討

韓慶峰 趙興達

摘要：通過儀器控制定量改變儀器外徑，對兩次測量結果進行對比分析，從而計算出測量點井壁變徑面積，進而對所測流量進行校正，提升流量測量精確度。

關鍵詞：注入剖面測井;變徑;流量;校正

引 言

目前，在生產測井中，流量測量主要是基于速度-體積模型，如超聲流量計、電磁流量計、FCP測井流量測量，均是通過測量流體速度，跟據油管內截面與儀器外截面所形成的環形空間面積，進而換算出流體體積，但在實際生產中，由于管壁粘污、變形等因素，例如注聚井井壁的聚合物粘污，造成環形空間面積發生改變，但在計算過程中依然以標準環形空間面積計算，便在流量測量過程中產生誤差，影響流量測量精度。本文探討通過儀器外徑的定量改變，兩次測量并分析，進而得出變徑面積，從而對流量的測量結果進行校正，提升流量測量精度。

一、理論假設

在流量測量的速度-體積模型中，測井儀主要通過測量流體速度，根據不同原理，形成工程值，再依據儀器標定數據，結合環形空間面積，從而計算出流量。不同儀器測量原理雖有不同，所形的工程值意義也不相同，但根本原理均為通過流體速度測流體體積，所以本文僅以超聲流量計為例進行討論，其它測量方法就不一一敘述了。同時，連續測量與點測的區別主要在于儀器運行的速度，所以本文只討論點測情況下流量的校正，連續流量測量僅需將儀器運行速度引入相關計算便可。

本文理論探討的假設基礎為：

1、測量儀外徑可定量改變，進而改變環形空間面積

2、超聲流量計

3、測量環形空間及標定環境為：油管內徑62mm，儀器外徑38mm

4、測量方式為點測

二、理論推導

1、儀器外徑定量變化對流體速度的影響

儀器外徑與流速變化對照表（油管內徑0.062m）

通過上表可知，儀器的外徑發生變化，即油管與儀器形成的環形空間發生變化，流體流速也會跟隨儀器外徑的變化發生較大變化，進而大幅影響儀器測量的工程值，保證后期計算的精度。

2、推導過程

本文的數據推導，以儀器刻度方程依據，進而推導出相關參數。

公式一（流量方程）：???F=bk+c;

F：流量

K：儀器測量工程值

b、c：儀器刻度常數

公式二：??????????????F=（S-S）*P;

F：流量

S：油管截面積（內徑62MM為例）

S：儀器截面積（儀器外徑38MM為例）

P：流體速度

由公式一、公式二可知：

公示三：??????

儀器不變徑情況下，點測，設該點流量為X，井壁粘污變徑面積為S，則有該點流體流速P1為：

則有該點儀器測得工程值K1由公示三可知：

公示四：

儀器變徑情況下，點測，設儀器定量變徑S，則有該點流體流速P2為：

則有該點儀器測得工程值K1由公示三可知：

公示五：

由公示四、公示五可知，兩式均為二元一次方程，其中不可知變量只有該點流量X、井壁粘污變徑面積S，其余各量均為已知量或測量值，可知

3、其它實現方法

根據以上推論，如果儀器能實現在井下可控變徑，可以引入流量計標校體系，對變徑前后分別標定，即實現一次下井，用不同直徑兩支儀器進行流量測量，可更高精度的提供變徑情況及流量測量。

三、結 論

1、儀器外徑的微小改變，就會引起所測流體速度的大幅變化。

2、通過改變儀器外徑，即改變測量環形空間截面積，經過兩次測量，可以方便快捷的給出所測點的變形截面積，進而對流量進行校正，排除油管變徑的干擾。

3、加入連續測量計算后，可給出全井的粘污變徑情況，為采油廠提供新的更可靠的數據支持。