第3章-流体密度与持水率测量.ppt

E-为电场强度; -电场强度极大值; -角频率， -混合电导率 -混合物的介电常数 -R的最大值 传导电流: 位移电流表示为: 位移电流与传导电流的比值R为: 忽略传导电流的条件： 测量探头电容： 同轴线的等效图 二 测量原理 电流流过导线时存在着分布电阻、分布电感、分布电容、分布电导，因此可以把同轴传输看作集总参数电路，根据电工学中的吉尔霍夫定律可知 传输线的电流和电压表示为: 微波持水率计相应的分布参数表示为： 测量实例（ 表示含水率） 电位差与含水率关系 三 测量实例 （一）仪器结构（ 流动成像(floview)仪结构示意图 第七节 流动成像仪 第七节 流动成像仪 （二）测量原理：如果流动是非乳状流（雾状）且泡的尺寸大于探头，则可从探头的二进制输出中得到持水率和泡的计数率。持水率是由探头的导电时间确定的，根据平均输出频率可以计算出泡的计算率。 式中 —探头i处的局部持水率； —探头处i水的导电时间； —探头处i油的导电时间。 探头工作原理 每个探头处的局部持率： 每个探头所记录的油气泡的泡计数率为： 式中： —第i个探头处的油气泡的泡计数率 —一定时间内到达探头i的泡数 泡计数率与电缆速度交会图 第七节 流动成像仪 利用零流量层的刻度线斜率，结合泡记数率资料，同时在两个探头间内插，可以得出油相（气相）的速度图像分布： 式中： —为第个探头的油速度 —斜率 —电缆速度 第七节 流动成像仪 第八节 应用实例 密度和持率测井均以频率方式记录，测量时需对仪器进行刻度。在地面温度压力条件下把探头放于油、气、水中记录频率响应；应用时按井底压力温度条件校正。 第八节 应用实例 求解步骤： (1)根据图版a可以得T=250℉、P=7100psi条件下水相条件下的校正量为-127Hz，因此井底条件下水的频率响应：CPSw=10500-127=10373Hz。 对含水率计在水中测量值进行 压力的温度校正 在水中的频率偏移，Hz 例题： 第八节 应用实例 含水率读数的温度和压力校正 (2)从图b中可以得出井底条件下仪器在油中的频率响应校正量为-76Hz，因此井底条件油的频率响应为： (3)CPS=11000Hz的持水率为： CPSO=11700-76=11624Hz （4）计算含水率和含油率 方法一：用图版计算（如图） 方法二：两相流动计算方法 对于三相流动，油气水 持率、密度的关系为： 第八节 应用实例 持水率与井底含水率的关系 因此持气率的计算关系为 * 第三章 流体密度与持水率测量 主要作用： 用于确定多相流体中油、气、水的含量及沿井筒的分布规律。 密度测井 放射性密度仪 压差式密度仪 持水率测井 电容持水率计 低能放射性持水率计 一.仪器结构 压差密度计 第一节 压差密度计 通过测量井筒内2ft距离的压差确定流体平均密度 密度为ρ0的煤油 伯努力方程 二.测量原理 ρGr F K 式中，dp为两个波纹管间压差；dZ为两个波纹管间的距离；vm为流体平均流速；ρm为流体平均密度；fm为摩阻系数；ρGr为测量值。 压差密度计摩擦校正图版 持水率： 三.不足 水平井、大斜度井应用受限，小角度斜井需要井斜校正 高流速时需要进行摩擦校正 井径明显变化处会出现尖峰 三相流动中的密度梯压测试情况 四. 应用实例 产液井压差密度计测井 产液井中的封隔器流量计与压差密度计曲线 四.应用实例 裸眼井完井高含水井生产测井曲线 一. 仪器结构及测量原理 流体密度测井示意图 测量原理： 伽马源：Cs137 光子能量：0.661MeV 计数器测量门槛：0.1－0.2MeV 第二节 放射性流体密度计 接收伽马射线强度： 式中，I0、I分别为伽马源和计数器处伽马射线强度；μ为康普顿吸收系数；ρ为流体密度；L为取样室长度。 取μ＝0.152cm2/g,L=6.58cm 康普顿效应 放射性密度计特征响应曲线 密度测井曲线 二. 应 用 利用密度曲线读值计算井筒中的持水率值： 注意：密度计主要适用于气液两相流动。 三.不足 测量具有统计特点，读数有波动，可取一段时间内的平均值消除误差 取样范围小，仅测中心附近流体密度，测量密度与平均密度差别大 对油水灵敏度低，主要适用于气液两相流动 第三节 放射性持水率计 一. 测量原理 质量吸收系数 原理：利用低能光