基于电磁感应技术的产液剖面电磁流量组合测井仪和系统的制作方法

本实用新型涉及油田测试领域，具体说是一种基于电磁感应技术的产液剖面电磁流量组合测井仪和系统。

背景技术：

产液剖面数据是油田开发中的重要参数，通过产液剖面的分析可以了解井下各层产液状况，了解不同时期产层变化情况，指导油田生产、措施。目前油田井下多采用涡轮流量计来进行井下产液剖面流量的测量。但随着油田开发的不断深入，聚驱等新的驱油方式被引入到油田开发当中。在利用常规的涡轮流量计进行流量测量时，其测量结果受流体粘度影响大，且存在砂卡现象。在聚驱条件下测量结果已经失真。因此需要一种受流体粘度影响小的产液剖面测井仪。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供一种基于电磁感应技术的产液剖面电磁流量组合测井仪和系统，以解决常规的涡轮流量计进行流量测量时，其测量结果受流体粘度影响大，且存在砂卡现象，以及在聚驱条件下测量结果已经失真的问题。

第一方面，本实用新型提供一种基于电磁感应技术的产液剖面电磁流量组合测井仪，包括：

集流器；

所述集流器具有进液口；

所述集流器一端与测量机构的一端连接，所述测量机构的另一端具有出液口；

高含水的油水混合物由所述进液口流经所述测量机构，由所述出液口流出；

所述测量机构，用于测量所述油水混合物的流量和含水率；

其中，所述高含水为含水率70％—100％。

优选地，所述测量机构，包括：电磁流量传感器和阻抗含水率计；

所述电磁流量传感器，用于测量所述油水混合物的流量；

所述阻抗含水率计，用于测量所述油水混合物的含水率。

优选地，所述测量机构，还包括：涡轮流量计；

所述涡轮流量计与所述电磁流量传感器，用于共同测量粘度小于或者等于35厘泊所述油水混合物。

优选地，所述集流器一端依次为所述涡轮流量计、所述阻抗含水率计和所述电磁流量传感器。

优选地，所述测量机构具有外筒，所述外筒上具有所述出液口；

所述外筒，用于保护所述测量机构。

优选地，所述集流器另一端具有驱动机构；

所述驱动机构，用于驱动所述集流器打开或者关闭。

优选地，所述测量机构，与组合测试电路连接；

所述组合测试电路，用于接收所述油水混合物的含水率信号以及所述油水混合物的流量。

优选地，所述测量机构的另一端具有仪器护帽。

第二方面，本实用新型提供一种基于电磁感应技术的产液剖面电磁流量组合测井系统，包括：

如上述一种基于电磁感应技术的产液剖面电磁流量组合测井仪；以及

套管；

所述产液剖面电磁流量组合测井仪在所述套管内，形成环空结构；

所述集流器，用于封隔所述环空结构。

优选地，所述测量机构，与地面采集系统通讯；

所述测量机构，用于将所述油水混合物的流量和含水率发送至所述地面采集系统。

本实用新型至少具有如下有益效果：

本实用新型是一种基于电磁感应技术的高含水产液剖面电磁流量组合测井仪和系统，以解决常规的涡轮流量计进行流量测量时，其测量结果受流体粘度影响大，且存在砂卡现象，以及在聚驱条件下测量结果已经失真的问题。

本实用新型结构简单、无机械活动部件、无节流部件、测量结果不受流体粘度影响，可以在高含水的聚驱产出井中进行流量测量。

附图说明

通过以下参考附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优点更为清楚，在附图中：

图1是本实用新型实施例的一种基于电磁感应技术的产液剖面电磁流量组合测井仪的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的一种基于电磁感应技术的产液剖面电磁流量组合测井系统示意图；

图3是本实用新型在模拟井垂直井筒油水两相流中实验结果；

图4是本实用新型的电磁流量计测量曲线（52.2m³/d）；

图5是本实用新型混相测量曲线（269.7Hz）；

图6是本实用新型全水测量曲线（237.3Hz）。

具体实施方式

以下基于实施例对本实用新型进行描述，但是值得说明的是，本实用新型并不限于这些实施例。在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。然而，对于没有详尽描述的部分，本领域技术人员也可以完全理解本实用新型。

此外，本领域普通技术人员应当理解，所提供的附图只是为了说明本实用新型的目的、特征和优点，附图并不是实际按照比例绘制的。

同时，除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包含但不限于”的含义。

图1是本实用新型实施例的一种基于电磁感应技术的产液剖面电磁流量组合测井仪的结构示意图。如图1所示，一种基于电磁感应技术的产液剖面电磁流量组合测井仪，包括：集流器7；集流器7具有进液口；集流器7一端与测量机构的一端连接，测量机构的另一端具有出液口3；高含水的油水混合物由进液口流经测量机构，由出液口3流出；测量机构，用于测量油水混合物的流量和含水率；其中，高含水为含水率70％—100％。

在图1中，具体地说。集流器7一端为伞状结构，另一端为进口。

图1中，测量机构，包括：电磁流量传感器4和阻抗含水率计5；电磁流量传感器4，用于测量油水混合物的流量；阻抗含水率计5，用于测量油水混合物的含水率。

图1中，测量机构，还包括：涡轮流量计6；涡轮流量计6与电磁流量传感器4，用于共同测量粘度小于或者等于35厘泊油水混合物。

图1中，集流器7一端依次为涡轮流量计6、阻抗含水率计5和电磁流量传感器4。

图1中，测量机构具有外筒，外筒上具有出液口3；外筒，用于保护测量机构。

图1中，集流器7另一端具有驱动机构；驱动机构，用于驱动集流器7打开或者关闭。具体地说，驱动机构可以为集流器电机8，也可以为液压驱动机构。

图1中，测量机构，与组合测试电路2连接；组合测试电路2，用于接收油水混合物的含水率信号以及油水混合物的流量。具体地说，在图1中，电磁流量传感器4将流体流量转换成频率。电磁流量传感器4与频率检测电路连接，频率检测电路与地面接收采集设备连接；频率检测电路用于检测电磁流量传感器4发送的频率。频率检测电路可以采用申请号：200610144041.3的专利一种频率检测电路所公开的检测电路。

在图1中，更为具体地说，组合测试电路2具有电缆，电缆是三芯电缆，每一个芯都有单独的通信线路；也就是说，第一芯与涡轮流量计6连接，用于接收涡轮流量计6的涡轮流量信号，第二芯与阻抗含水率计5连接，用于接收阻抗含水率计5的含水率信号，第二芯与电磁流量传感器4连接，用于接收电磁流量传感器4发送的频率，并由频率检测电路检测。

图1中，测量机构的另一端具有仪器护帽1。

图2是本实用新型实施例的一种基于电磁感应技术的产液剖面电磁流量组合测井系统示意图。如图2所示，一种基于电磁感应技术的产液剖面电磁流量组合测井系统，包括：如上一种基于电磁感应技术的产液剖面电磁流量组合测井仪；以及套管9；产液剖面电磁流量组合测井仪在套管9内，形成环空结构；集流器7，用于封隔环空结构。

图2中，测量机构，与地面采集系统通讯；测量机构，用于将油水混合物10的流量和含水率发送至地面采集系统。图2中的箭头为油水混合物10的流动方向。

结合图1和图2，对本实用新型实施例的转配过程和工作过程进行简要说明：旋开护帽1，将产液剖面电磁流量组合测井仪的组合测试电路2与测试电缆或者无线连接（即，组合测试电路2与地面采集系统连接），通过电缆将产液剖面电磁流量组合测井仪下至井下测量点。产液剖面电磁流量组合测井仪到达测量点后，给集流器电机短接（集流器电机8）供正电，撑开集流器7，密封集流器电机8与套管之间的环形空间，同时敞开集流器电机8进液口（集流器7一端为伞状结构，另一端为进口）。当产出井中油水两相混合流体（油水混合物10）由产液层流出时，流经集流器7，由于产液剖面电磁流量组合测井仪与套管9间已经密封，油水两相混合流体（油水混合物10）经由集流器7的进液口流入产液剖面电磁流量组合测井仪，依次流经阻抗含水率计6及涡轮流量计5，再流经电磁流量传感器4，从出液口3流出。电磁流量传感器随流量不同有相应的频率输出，油水混合流体经电磁流量传感器4检测后，由出液口3流出，完成流量测量。其中涡轮流量计、阻抗含水率计及电磁流量计的测量信号都经由测量组合电路2处理，再通过电缆传入地面采集系统中。

在图1和图2中，一种基于电磁感应技术的产液剖面电磁流量组合测井仪还包括：控制机构（如：PLC），控制机构与涡轮流量计6和/或集流器电机8连接；高粘度的时候，不使用涡轮流量计6,此时控制机构控制涡轮流量计6不进行工作；低粘度的时候，此时控制机构控制涡轮流量计6进行工作，涡轮流量计6和电磁流量传感器6都对高含水的油水混合物的流量进行测量，相互校正；其中，高粘度最高为35厘泊。

在图1和图2中，本实用新型的优点在于采用内流式电磁流量传感器4，电磁流量传感器4结构简单、无可动部件，同时利用阻抗含水率计5进行含水率测量，能够满足多参数测试要求。利用集流的方式（集流器7）提高了混合流体的流速，使得电磁流量传感器4随着流量的变化有平稳的仪器输出频率。本实用新型在进行流量测量时可以给出电磁传感器4及涡轮流量计6两种测量结果，同时可以通过阻抗含水率5计得出含水率的测量结果。通过一支仪器的测量可以得出三组数据，得出流量及含水率两个参数。

图3是本实用新型在模拟井垂直井筒油水两相流中实验结果。如图3所示，为了认识集流条件下电磁流量计在油水两相流条件下的响应规律，在模拟井垂直条件下进行了实验研究（图1）。实验表明，在高含水的条件下，应用产液剖面电磁流量组合测井仪测量流量取得了很好的效果。测量结果不受含水率影响，与在清水中标定的结果重复性好。在高流量高含水的垂直井中进行流量测量时，用内流式电磁流量测井仪在清水中的标定结果计算油水两相流中的测量流量，其误差在±5%以内。

目前，该仪器已经在大庆油田水驱、聚驱以及三元复合驱油水两相油井中进行了现场试验，获得了良好的测井效果，在高含水井中应用能够提供可靠的测量结果。现场试验结果如下：X井为聚合物驱产出井，井口产量69.2m³/d，化验含水82.4%。

图4、图5和图6所示为该井1083.4m处电磁流量计和阻抗式含水率计测量的曲线。

图4是本实用新型的电磁流量计测量曲线（52.2m³/d）。如图4所示，电磁流量计测量曲线很好的显示了随抽油机冲程的变化情况。

图5是本实用新型混相测量曲线（269.7Hz）。

图6是本实用新型全水测量曲线（237.3Hz）。

表1为该井的测量数据对比表，电磁流量计和涡轮流量计每个测点重复很好，阻抗含水计测量含水率计重复也很好，电磁测量结果明显高于涡轮测量结果。

表1 X井涡轮流量计和电磁流量计测量结果对比

现场应用表明，该仪器适用于高含水油井两相流的测试，仪器工作稳定可靠，具有良好的重复性，测量数据真实可信。在聚驱和三元复合驱产出井中，当产出液粘度低于10cP，涡轮流量计测量结果与电磁流量计测量结果接近，当产出液粘度高于10cP，由于流体粘度较大，涡轮流量计受流体粘度影响，已经存在不适应现象。电磁流量计不受流体粘度影响，能解聚驱产出井测试问题。

以上所述实施例仅为表达本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形、同等替换、改进等，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。