摘要：电容法测油水两相流含水率在油田的地面油水计量及井中的产出剖面分层测试中都得到广泛应用。持水率(水相体积分数)的测量需要建立油水两相流持水率与传感器电容的关系,为此需要建立混相等效介电常数与持水率的理论模型或经验模型。由于油井采出的地层水以及地面实验室标定所用的自来水在低频和中频时均具有良好导电性,因此,单纯考虑介电性而不考虑导电性会对持水率测量的准确性产生显著影响。基于电介质极化的有效电场理论,在低含水且油水状态为精细泡状流条件下,将水视为良导体,建立了油水两相流等效介电常数模型。按此模型,油水两相流的等效介电常数只取决于持水率和油相介电常数,与水相介电常数以及水相电导率无关,初步实验验证了模型正确。该研究对于油为连续相时油水两相流的含水率传感器的设计和现场应用具有重要意义。

摘要：CO_(2)驱分层注气工艺可以使CO_(2)均衡注入各层,有效减小CO_(2)气窜风险,合理配注各层流量是CO_(2)驱分层注气现场试验的关键。针对CO_(2)驱分层注气工艺,建立CO_(2)在超临界状态下通过气嘴的压力损失计算模型,确定CO_(2)流体在超临界状态下的气嘴压力损失图版。分析井筒温度和地层压力对CO_(2)驱压力损失的影响,便于现场对气嘴压力损失图版进行校正。同时设计了气嘴口径系列,确保在现场分层流量调配中选用合适口径气嘴。研究成果在某油田CO_(2)驱注气井的现场试验表明,选择合适气嘴后的实际注入流量与目标注入流量的误差约为1%,有效提高了CO_(2)驱分层流量调配精度,简化现场工艺流程和降低成本,为CO_(2)驱分层注气的气嘴选择和现场分层流量调配提供依据和指导。

摘要：油水两相流的含水率是油田油井地面油气水计量和油井内产出剖面测井的重要参数。已有油井内多相流含水率测量方法无法适应中国油田油井高含水、低产量、携带固体杂质的复杂情况。感应式含水率传感器具有与流体非接触、无可动部件、全场测量的特点,具有较高的可靠性及良好的应用前景。为了准确评价感应式含水率传感器对水相连续时的油水两相流含水率的响应特征,采用有限元仿真软件建立了感应式含水率传感器的仿真模型,分析了水相电导率、激励频率、线圈匝数及磁屏蔽体磁导率和厚度等参数对传感器响应特征的影响。通过原理解析和仿真数据对比验证了简化后模型的可靠性。实验结果表明,电导率的测量误差小于1.6%,说明该方法测量含水率可行。该方法中仿真设计对参数的研究有助于优化现场含水率传感器的设计参数。

摘要：油田进入开采中后期,流体黏度增大并携带砂砾易造成涡轮流量计卡轮,热示踪法是解决此问题的有效方法。但随着勘探技术的发展,井内温度不断递增,现有热示踪流速测量仪不能满足高温工况下测量要求。针对此问题,提出一种耐高温热示踪流速测量仪设计方法。采用遗传算法优化元器件空间热布局,增设管外流体及翅片散热器进行电路散热,开展耐高温热示踪流速测量仪仿真性能验证并制作样机。仿真结果表明,在125℃的工况下,电路布局优化后的最高温度由222.19℃降至196.09℃,利用管外流体与翅片散热器进行散热后,电路最高温度进一步降至133.53℃,降幅总计高达39.91%。高温测试平台试验表明,高温试验前后流速最大相对偏差仅为1.7%,测量精度基本无变化,故该热示踪流速测量仪可在125℃工况下工作。