Способ определения расхода жидкости в скважине Советский патент 1982 года по МПК E21B47/10 

поперечному сечению скважины. Это сказывается, в особенности, при его перемещении вверх на -скоростях, превышающих скорость потока: сечени потока сужается вокруг кабеля. Эпю потока при этом изменяется настольк что на скорость потока перестает влиять сечение скважины. Для определения сечения, увлекаемого каротажным кабелем потока, необходимы не только специальные тарировки по кабелю .и состоянию его поверхности, но и знание суммарной относительной скорости перемещения кабеля и жидкости (последнее - величина искомая Скорость потока не определяется и системой скоростей протяжки, поскольку каждой скорости протяжки вверх отвечает свое сечение потока (неизвестное).

Изменения по способу на трех ско ростях спуска позволяют получить систему из трех уравнений для определения скорости потока, но с большой погрешностью, поскольку не учитывается сужение потока расходомером.

Недостатком известного способа является также длительность цикла измерений, в течение которого условия в скважине должны быть стабильны и должна сохраняться работоспособность крыльчатки расходомера, При подготовке скважины к расходо метрии ее отмывают, заменяют раствор на воду. В таком состоянии скважина неустойчива, стенки слабы, засоленные пропластки растворяются,а стенки осыпаются. Расходометрию поэтому требуется проводить как можно быстрее, чтобы предотвратить возможность осложнений.

Цель изобретения - сокращение времени и повышение точности определения за счет учета влияния скорости перемещения расходомера на эпюру скоростей потока в поперечном сечеНИИ скважины.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу производят при спуске расходомера синхронную регистрацию скорости движения жидкости в измерительном канале расходомера и скорости перемещения расходомера и определяют расход жидкости по следующей формуле

О (VHP - V-Vnp). Q - расход жидкости в скважине, см Vc;

V - скорость движения жидкости в канале расходомера.

см/с;

- 60 скорость спуска расходоме

ра, см/с; коэффициент, численно равный отношению скорости дви жения жидкости в измерительном канале расходомера 65

к скорости его спуска, в неподвижной жидкости; площадь сечения канала

расходомера, см ; Kj - коэффициент, численно равный отношению расхода жидкости в стволе скважины к расходу жидкости в измерительном канале расходомера. Сущность способа заключается в следующем.

Для сокращения времени нахождения скважины в отмытом состоянии измерения сечений по стволу производят до подготовки скважины к проведению расходометрии. Это может осуществляться либо каверномерами, либо сечениемерами - для необсаженны й скважин. Для обсаженных колонной скважин при известном сечении задача упрощается. Точность результатов измерений расходомером зависит от точности определения сечений.

Подготовку скважины к расходометрии производят согласно Временному руководству по проведению гидрокаротажных работ методом расходометрии (Изд. Уральского геол. упр.Свердловс 1966),.

Измерения по способу осуществляют предварительно оттарированным расходомером, его равномерным разовым перемещением на каротажном кабеле вниз по стволу скважины.

Расходомер тарируется на специальном тарировочном стенде или в условиях самоизливающейся скважины, сечение которой известно, а дебит измеряется, Результатами тарировки являются: установление зависимости от сечения скважины отношения количества жидкости, проходящей через поперечное сечение скважины, к количеству жидкости, проходящей через окно расходомера К. Оно осуществляетс } на тарировочном стенде для различных диаметров и скоростей потока; установление зависимости от сечения скважины отношения прироста сигнала от скорости протяжки к самой скорости протяжки расходомера , Оно производится на скважине, имеющей известный по стволу расход жидкости (или нулевой расход) и с не менее, чем тремя известными поперечными сечениями. Результаты тарировки фиксируются нахождением значения стандартного сигнала в сравнении с сигналами от датчиков. Стандартные сигналы в дальнейшем используются для установки масштабов регистра 1ии измерений.

Для реализации способа может быть использован расходомер любого типа, дающий информацию о скорости потока: вертушечный, индукционный, перепада давления и т.д. Сигнал,вырабатываемы датчиком в перемещаемом по стволу расходомере, поступает на каротажную станцию, которая может быть любой, например АЭКС, АКС-Л-7, ОКС и т.д. Имеющийся в каротажной станции датчик скорости протяжки кабеля имеет нелинейную характеристику (ра ботает на стрелочный индикатор скорости) . Поэтому для обеспечения постоянства масштаба записи при любых скоростях протяжек необходимо установить дополнительный линейный датчик - тахометрический моторчик, кинематически связав его при помощи соответствующей шестерни с шестерне -сельсин - приемника панели глубин каротажной станции. Сигнал скорости перемещения расходомера поступает на самописец каротажной станции от тахометрическог датчика скорости перемещения расхо домера, помещенного на устье скважины или в панели- глубин каротажной станции, и кинематически связанного с протяжкой каротажного кабеля. При подготовке регистрирующей аппаратуры к работе на исследуемой скважине, устанавливают, согласно полученным при тарировке значениям стандартных сигналов, масштаб запи си сигнала от расходомера W и масш записи сигнала от датчика скорости протяжки V. Далее производят измерения, рав номерно .(без рывков) перемещают расходомер от устья до забоя скважины и записывают сигналы W к V одновременно синхронно на одну диаграммную ленту. Скорость перэглеше ния вниз расходомера при записи сигналов 1000-1200 м/ч (такая скорость оптимальна для работы карота ной станции). После проведения измерений на спуске скважинный при бор извлекают на поверхность Работа на скважине закончена.

Полученную диаграмму обрабатыают. Расчет расхода жидкости Q роизводится по специальной формуле

Q (W - V. м- Крр) m К, де Q - расход жидкости, см /с; W - сигнал от расходомера на диаграмме, мм;

V- сигнал скорости протяжки

расходомера на диаграмме, мм;

VI- коэффициент сомасштабности на диаграммах;

К - коэффициент, численно равный отношению скорости движения жидкости в измери- тельном канале расходомера

к скорости его спуска; wi - коэффициент масштаба записи;

К .( - коэффициент, численно рав-ный отношению расхода жидкости в стволе скважины к

Способ определения расхода жидкости в скгажкне, основанный на определении относительных скоростей перемещения расходомера и потока жидкости, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени и повышения точности определения за счет учета влияния скорости перемещения расходомера на распределение скоростей потока в поперечном сечении скважины, производят

при спуске расходомера синхронную регистрацию скорости движения жидкости в измерительном канале расходомера и скорости перемещения расходомера и определяют расход

жидкости по следующей формуле

Q Р пр где Q. - расход жидкости в скважине, см УС;

/,р- скорость движения жидкости в канале расходомера,см/с; расходу жидкости в измерительном канале расходомера. Приведенная-формула выражается через физические величины следующим образом. Q «V - Knp-v p). Удобно использовать датчики расходомера и скорости протяжки с линейными характеристиками их работы. Однако последнее не обязательно. При нелинейных характеристиках датчиков коэффициент сомасштабности И изменяется в пределах процесса измерения. При этом также изменяется и масштаб записи УИ . Для использования выьчеприведенной формулы при этом необходима предварительная линеаризация результатов измерений от того и другого датчиков. Преимущества предлагаемого способа, по сравнению с известньлм, заключаются в том,что возможно осуществление непрерывного замера по стволу скважины, оперативное проведение анализа и оценки мест притоков и поглощений по стволу непосредственно на скважине. В способе исключена возможность пропуска представляющих интерес ин тервалов, записью диаграмм осушест ляется объективное автоматическое документирование результатов . рений. Предлагаемый способ имеет возможность точного совмещения по кавернограммы и расходограммы, в кегл осуществляется учет прироста сигнала от протяжки в зависимости ст изменения сечения скважины (т.е. диафрагмирующего действия расходомера) . Также способ сокращает время измерений на скважине в пять-шесть раз. Формула изобретения ;ц 7 9531998 скорость спуска расходоме-кости в стволе скважины к ра, см/с;расходу жидкости в измерикоэффициент/ численно рав- тельном канале расходомера, ный отношению скорости дви-. жения жидкости в измери-Источники информации, тельном,канале расходомера5 принятые во внимание при экспертизе к скорости его спуска; в1. Патент США 3905226,кл.73-155, неподвижной жидкости;опублик. 1975. площадь сечения канала рас-i 2. Патент США 3954006,кл.73-166, ходсмера, .опублик. 1976. коэффициент, численно рав-10 3. Патент Франции 2238836, ный отношению расхода жид-кл. Е 21 В 47/00, 1975.