基于密度波理论的油水两相流测量方法研究

【摘要】： 注水开发油田的油井中普遍存在油水两相流动，油水两相流测量问题是油水两相产出剖面技术的关键。通常油水两相流测量主要是通过总流量和持率的测量组合来完成的，目前在总流量的测量中主要使用的是涡轮流量计，由于涡轮流量计具有可动部件使其在流体特性复杂多变的恶劣井条件下的响应呈非线性变化规律，影响测量精度，此外，普遍采用的集流型测试仪器在高产井及含水率高的油井中使用也遇到困难，为此，一种新型的适合非集流型点测的测试方法和测试仪器亟待发展和推广。 本文正是基于这一思想，以开发新的油水两相流测试仪器为目标，进行先期的测量理论探索，试图从原理上改进油水两相流测井方法和工艺，实现利用同种电学敏感原理同时完成持率和总流量的测量，推动油水两相流测井技术的发展。论文首先研究了与测量特性有关的油水两相流流型问题，基于时间序列分析和密度波理论分别得到了流型表征结论，为进一步从测量的时间序列波动信号辨识流型奠定了方法基础。在此基础上，针对稳态密度波理论提出了基于密度波理论的油水两相流测量理论模型，该模型以密度波传播理论作为基础，通过上下游传感器信号相关获得密度波传播速度，利用密度波传播速度与总流量以及持相率的理论关系结合漂移模型来求解总流量和含相率，实现油水两相流的测量，在理论分析的基础上，在实验资料有限的条件下，对基于密度波理论的油水两相流测量理论模型作了极限的简化，提出了本文油水两相流测量理论方法应用在测量均匀油水两相流中的实用线性模型。 利用油水两相流中的密度波现象来测量油水两相流动，不管是对密度波理论研究还是油水两相流测量研究都具有理论价值，通过这一测量理论研究进而开发新型的油水两相流测量方法将具有良好的发展前景。