基于热示踪的特高含水油水持率测量方法   0    0

本发明涉及的是基于热示踪的特高含水油水持率测量方法，其包括：根据已知热源发生器内阻和加热电压值，计算得到单位时间内热源发生器加热时散出的热量；测量流体中初始温度和加热后的温度；计算单位时间热脉冲待测流体中油相吸收热量理论值和水相吸收热量理论值；计算油水实际吸收的热量为；计量单位时间内各相流体的体积流量之和；建立热源加热电压与初始温度、加热后的温度、水相质量流量和油相质量流量之间的测量模型；建立水相质量流量和油相质量流量数学模型；建立水相持率和油相持率数学模型。本发明测量精度只受温度传感器的灵敏度影响，有效解决了特高含水开发期由于流体分布未知造成对测量精度的影响，提高了油水持率测量精度。

1.一种基于热示踪的特高含水油水持率测量方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一：油水模拟井的井筒(1)上安装热源发生器(4)，在热源发生器(4)靠近井筒(1)入口的一侧安装涡轮传感器(2)、第一温度传感器(3)，在热源发生器(4)另一侧安装第二温度传感器(5)，根据热源发生器(4)内阻R和加热电压矢量U，计算得到单位时间内热源发生器(4)加热时散出的热量Qsan；
步骤二：打开油水模拟井控制开关，通入一定体积比例的油水流体作为待测流体，通过第一温度传感器(3)测量油水流体中初始温度矢量T0，通过第二温度传感器(5)测量加热后的温度矢量T1；
步骤三：计算单位时间热脉冲待测流体中油相吸收热量理论值Qxio和水相吸收热量理论值Qxiw；
步骤四：计算油水实际吸收的热量为Qxi；
步骤五：计量单位时间内油相和水相的体积流量之和qv；
步骤六：建立热源加热电压U与初始温度矢量T0和加热后的温度矢量T1、水相体积流量qvw和油相体积流量qvo之间的测量模型：
步骤七：建立水相体积流量qvw和油相体积流量qvo数学模型：
其中水相体积流量计算模型如下：
油相体积流量计算模型如下：
步骤八：建立水相持率hw和油相持率ho数学模型：
步骤一单位时间内热源发生器加热时散出的热量Qsan的计算表达式为：
其中，i为加热电压序号，i＝1,2,...,n，R为热源发生器内阻，U为热源发生器加热电压矢量，其表达式如下：
U＝{U1,U2,...,Ui,....,Un}T；
步骤二中加热后的温度矢量T1的具体获得方法：因油井井筒采用小管径，将其整个截面的温度场视为均匀分布，加热后待测流体温度被第二温度传感器(5)检测，将加热后待测流体温度数据记为矢量T1，T1表示为：
T1＝{T11,T12,...,T1i,...,T1n}T
其中，T1i为第i个加热电压下第二温度传感器(5)所获流体温度值。

2.根据权利要求1所述的基于热示踪的特高含水油水持率测量方法，其特征在于：所述的步骤三的计算方法为：
根据热量计算公式，获取单位时间内经热源发生器(4)加热后标记的热脉冲待测流体中油相吸收热量理论值Qxio和水相吸收热量理论值Qxiw，其表达如下：
其中，qmw为单位时间内水相质量流量，cw为水相比热容，ρw为水相密度，qvw为水相体积流量；
其中，qmo为单位时间内油相质量流量，co为油相比热容，ρo为油相密度，qvo为油相体积流量。

3.根据权利要求2所述的基于热示踪的特高含水油水持率测量方法，其特征在于：所述的步骤四计算油水实际吸收的热量Qxi的方法为：
热源发生器(4)加热散出的热量不完全被流体吸收，油水实际吸收的热量为Qxi，由热力学第一定律可知其表达式为：
Qxi＝δQsan＝Qxiw+Qxio，其中，δ为吸热系数。

4.根据权利要求3所述的基于热示踪的特高含水油水持率测量方法，其特征在于：所述的步骤五计量单位时间内各相流体的体积流量之和qv的方法：
qv＝qvw+qvo
其中，qvw为单位时间内水相体积流量，qvo为单位时间内油相体积流量。