Оптимизация измерительной вазы тепловых меточных расходомеров

Abstract

В статье приведены результаты экспериментальных исследований применимости метода регулярных тепловых меток для решения практических задач в условиях горизонтальной скважины. По полученным результатам произведена оценка минимально и максимально возможной измерительной базы между двумя соседними точками контроля термоаномалии. Результаты исследования показали принципиальную возможность применения метода в условиях однофазного и двухфазного расслоенного потока. Материалы и методы исследования. Исследования проводились на сертифицированном термогидродинамическом стенде Башкирского Государственного Университета, с использованием малоинерционных датчиков температуры (термопар k-типа). Большая точность измерений достигнута путем накопления достаточного количества лабораторных данных и предварительной тарировкой средств измерения. Методы исследования заключается в обобщении и анализе регистрируемой информации, изучении аналитических зависимостей гидродинамических параметров флюида внутри горизонтального ствола скважины. Результаты исследования и их обсуждение. Экспериментально исследована эволюция искусственно сгенерированной тепловой метки вдоль горизонтального/субгоризонтального потока. Работы проводились в условиях однофазного и двухфазного потока жидкости. Отработан алгоритм обработки данных для построения кривых распределения профиля потока с выходом на общий дебит. Рассчитан градиент затухания термоаномалии в процессе его продвижения. Аналитически и экспериментально подобраны максимально и минимально допустимые диапазоны измерительной базы меточного расходомера в зависимости от скорости (дебита) потока жидкости. Выводы. По итогам исследований показана принципиальная возможность применения метода регулярных температурных меток в условиях одно-двухфазного расслоенного потока жидкости. Главная сложность расчета регистрируемых данных - определения уровня водомасляного (нефтяного) контакта (Hold Up) в горизонтальном расслоенном потоке. Кроме того, дополнительную сложность измерения вносит эффект термогравитационного расслоения внутри каждой жидкости. Экспериментально подтверждено, что увеличения измерительной базы приводит к увеличению точности измерения, но добавляет сложности при обработке данных, за счет не постоянного уровня HU по длине стенда и неравномерного профиля фронта скорости движения. Также обозначены требования к конфигурации скважинной аппаратуры, обеспечивающей возможность оценки поинтервальных фазовых расходов в низкодебитных горизонтальных скважинах. За счет субъективного фактора при анализе и обработки регистрируемых данных, для успешной работоспособности метода время "пробега" термоаномалии не должно быть менее 15 сек.