持水率计在水平测井工艺中的改进

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(1.辽宁石油化工大学　辽宁　抚顺　113001;2.大庆油田测试技术服务分公司　黑龙江　大庆　163453)

0　引　言

在进行产出剖面直井测井时，通常采用生产测井组合仪录取多个参数：伽马、磁定位、井温、压力、持水率、流量等。随着测井技术的不断发展和市场需求，水平井测井日益增多，原来用于测量直井的持水率计在水平测井过程中出现曲线波动的现象[1]，将导致所有参数曲线录取失败，极大影响了测井及时率。

本文针对原有测量直井的持水率计进行改进，以确保仪器在不同斜度时输出频率正常，曲线稳定，并且在模拟实验室对改进的部分进行测试，做出各种流态下的相应刻度图版，为解释测井曲线描述地层参数提供依据[2]。

1　直井测井条件下的持水率计

2　改进后的持水率计

1)持水率计传感器的改进

持水率计传感器的改进,如图2所示。在原持水率探头底部加钨钢(长51 mm，直径10 mm)底座密封装置，从而避免测量探头与出液口重合，保证探头充分浸在被测液体里[4]。

图2　传感器的改进

2)持水率计出液口的改进

保证含水探头与出液口完全避开的同时，对出液口进行改进，如图3所示。出液口由原来的2个改为间距均匀的8个，每个开槽长为30 mm，宽为3.2 mm。无论仪器处于任何方位，均能出液均匀，输出频率稳定，测量曲线不会出现波动现象。

图3　出液口的改进

3　对改进后的持水率计进行试验

3.1　温度压力检测

针对以上两项技术改进的密封性，进行高温高压试验，温度分别设置为30、80、135、155、175 ℃，压力分别设置在20、30、40、50、60、80、90、100 MPa，输出频率见表1，检测结果为合格[5]，确定仪器能适应175 ℃、100 MPa高温高压条件。

表1　高温高压实验条件下的输出频率　Hz

3.2　不同条件下的测量参数检测

把改进后的持水率计分别放置在模拟井筒进行测试：井筒倾斜度分别设置在0°、±5°、65°、85°、90°的位置，试验设施如图4所示。

图4　模拟实验井

井筒内的流体流量分别设置为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个计数的平均值作为一个记录点，最后把所有的记录点按照不同斜度、不同流量、不同含水率绘制成各种标定图版[6]。例举两个图版，图5是仪器位于直井中在不同流量不同含水情况下的标定图版；图6是仪器位于85°不同流量不同含水情况下的标定图版。

图5　竖直井况各项参数标定图版

通过上述试验，根据不同条件下的试验数据，逐一绘制响应图版，经分析总结，得出仪器测试结果趋势：持水率计在流量越大、含水率越低时，分辨率越高；流量越小、含水率越高时，分辨率越高。斜度在85°情况下：流量越低，持水率响应发生变化，流量越大，分辨率变化趋势越明显，因此根据测井工艺和测井曲线，对应不同标定图版，有利于测井曲线解释的精确度，清晰反映地层含水情况。

4　结　论

通过对持水率计两项技术的改进，使仪器适合不同斜度的测井工艺，使用测量范围广泛，不受测试条件的限制，更加有利于各油田携带和测试，达到真实录取测井曲线，精准解释地层参数的目的。从研究仪器改进过程中，更深一步了解直井和水平井测井工艺对仪器传感器的影响因素，从而为今后设计传感器提供新思路。通过各种试验设备和试验工艺的研究，更加深层探究流体各相反应关系,有利于今后更好地开展多参数组合仪器的研制、三相流体对仪器探头的影响等技术研究。

[1] 郑雪祥.多相流检测技术分析[C]//大庆油田测试技术服务分公司.大庆生产测井技术论文集，1996：65-69.

[2] 张宝群.油水两相滑动实验[C]//大庆油田测试技术服务公司.大庆生产测井技术论文集，1997：22-45.

[3] 美国哈里伯顿公司.水平井工艺维修手册[Z].2001：24-67.

[4] 张玉辉.阻抗式含水率传感器优化设计实验研究[J].石油仪器，2002，16(4)：5-7.

[5] 杭州瑞利公司.ZDC多参数维修手册[Z].2007：44-89.

[6] 周波.KL气田变工作制度测井找水解释方法[J].国外测井技术，2013，34(4)：8-10.