低产液高含水油水两相流流量测量实验研究

2022-09-11

引言

我国油田普遍有着低孔、低渗、多层系开发等特点, 所以目前大多数油田都采用注水开发的方式, 提高了我国石油开采的效率。但是在长期的注水开发以后, 有的含水量不断提高, 多数油田的含水量已经高达百分之九十, 这对我国的石油开采是十分不利的, 所以更好的测量出含水量较高的油层, 实行堵水、调整等措施, 提高石油开采质量, 已经成为所有相关领域专家共同关心的问题。

一、低产液高含水油水两相流流量和含水率测量的重要意义

1. 突破技术壁垒, 缓解能源危机[2]

目前大部分已发现开采的油田都已经进入成熟期, 石油产量急速下降, 即使科学家们在不断地发现新油田, 但是新油田的产量远远不能弥补老油田快速递减的产量。就目前而言, 短时间内人们对原油的需求量不会下降, 反而会不断地提高。在油田产量锐减人们需求不断提高的状况下, 提高对老油田的开采效率成为弥补能源短缺的重要手段, 而更好的进行含水率测量成为开发利用老油田的关键技术。一旦能够突破目前含水率的测量技术, 油田开发者们将能够更好的进行堵水、调整, 减少含水率, 提高开采质量, 为缓解能源危机贡献一份力量。

2. 检测开采质量, 减少能源消耗

对油田进行注水是为了弥补原油开采后造成的地下亏空, 保持或提高油层的压力, 避免油田残留大量不能开采的死油, 保证油田的出油率。但是, 随着时间的退役, 越来越多的油田开采出的原油, 含水率已经超过百分之八十五, 更有甚者已经超过百分之九十, 原油开采质量令人堪忧[3]。面对这种状况, 加快含水率测量技术发展, 将能够更好的监控每一口油井的出油率和含水率, 对一些产出与资源消耗不合理的油井进行及时合理的调整, 减少不必要的能源消耗, 提高能源的利用效率。

3. 测量高含水层, 及时采取有效措施

由于水油相流的不确定性, 增加了油层含水率测量的难度。加快对含水率测量技术的发展。革新, 能够准确的识别特高含水层, 及时的对特高含水层进行围堵, 调整开采方式, 提高开采的效率。同时, 含水率测量技术的提高, 能够为原油脱水、计量、销售、运输提供数据, 降低相关成本, 获得最大化的经济效益。

二、目前国内外流量测量技术的现状

就目前而言, 现有的测量技术主要分为两大类, 人工测量法和在线测量法。

人工测量法主要包括蒸馏法、卡尔费休法、离心法、电脱法等。但是人工测量方法加大了人为因素对含水量测量准确性的影响, 例如蒸馏法和离心法使得油水分离不够彻底, 影响测量数据的准确性, 电脱法在使用过程中, 可能会因为高温导致原油沸腾, 发生电击, 增加脱水过程的危险性。综上所述, 人工测量法样本片面, 分析过程复杂, 准确性较低, 没有切实的经济效益, 所以目前越来越多的油田在逐步进行技术开发, 舍弃人工测量技术, 提高测量准确性。

在线测量法多数都为实时测量, 不需要人为的样本采取, 相对于人工测量法而言, 极大地减少了测量过程中人为因素的干扰。在线测量法主要有密度法、微波法、射线法、短波吸收法、超声波法、电磁波法、射频法、电磁法等众多方法。虽然在线测量法相对于人工测量而言有着极大地改进, 但是也存在着许多不可忽视的缺点。例如密度法, 当原油含水率较低时, 密度测量容易出现微小的误差, 但是整个测量结果将会与真实的含水率大不相同。微波测量法在进行含水率测量过程中, 会受到电路环境的影响, 同时微博测量仪器的造价极高, 这对于我国油田众多的现状而言是十分不可取的。射频法、短波吸收法、超声波大也因为自身的条件限制存在着不可忽视的缺点, 使得测量结果不够精准[4]。

通过上面的阐述可知, 无论是人工测量还是在线测量, 都存在着自身固有的缺点。虽然相对人工测量而言, 在线测量因受到人为因素影响较小, 准确率相对较高, 但是由于一些在线测量法不够成熟, 成熟的在线测量法造价过高, 不符合我国的实际情况, 使得在线测量法的应用也不尽完善。对此研究出一种含水率测量范围大、适应各种测量环境同时测量数据比较精准的测量方法成为时代所需。

三、国内外流量测量技术发展趋势

科学技术是第一生产力。随着科学技术的发展, 越来越多的科技手段被应用到含水率的测量之中, 例如各种高精度仪表的应用, 自动化技术的日益完善以及远程技术控制的不断发展。与传统的测量技术相比, 这些技术的应用极大地提高了含水率测量的准确性, 为原油开采提供了必要的技术支持, 提高了原油开采效率和收益。正是因为如此, 越来越多的油田将相关技术的发展提高作为油田的生存之道, 科学化成为未来流量测量的主要发展方向。

四、如何应对目前流量测量技术的不足与完善

加快改进含水率测量技术成为改变目前测量数据不准确、过程不严密的主要手段。例如较为先进的的电容法, 相比较其他测量方法而言, 电容法的灵敏度较高, 测量数据更为精确, 但是由于其对寄生电的影响较大, 极大地降低了测量仪器的准确性, 所以在未来相关领域的科学及努力的方向, 就是利用现有的高精度材料和优越的科研环境, 解决寄生电对电容法测量含水率精确性的影响[5]。就如同对电容法的改进与完善, 未来的测量技术将会站在现有的测量技术基础之上, 对其不足进行改进, 完善测量技巧, 提高测量的精准性, 为调高原油开采效率提供技术基础。