水平井生产测井仪器介绍及应用
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中国石 油川庆钻 探 工程公 司测 井公 司
摘
要： 本 文主要 介 绍 了 Ｓ ｏ ｎ ｄ ｅ ｘ生产 测 井仪 ＣＡ Ｔ、 ＲＡＴ和 Ｓ Ａ Ｔ的 结 构和 基 本 原理 ； 分析 了水 平 井
中流体的流动相态和施 工工艺的复杂性 ， 常规的生产测井技术难以适应其需求。常规 Ｓ ｏ ｎ ｄ ｅ ｘ 参
作者简介 ： 金建勋（ １ ９ ７ ９ － ） ， 男， 工程师 ， ２ ０ ０ ２ 年毕业 于成都理工大 学电子仪 器及测量技术专业 ， 现从 事生产测井现场 资料采
集及 生产测 井新技术先 导性应 用。
七参数配合 Ｍ Ａ Ｐ Ｓ 阵列式成像仪 。Ｍ Ａ Ｐ Ｓ 阵列生产 测井成像仪是 Ｓ ｏ ｎ ｄ ｅ ｘ 生产的专门用 于大斜度井／ 水 平 井 生产 测 井 的测 井 仪 器 。阵列 式 成 像仪 包 括 ： 阵 列式电容持率仪（ Ｃ Ａ Ｔ ） 、 阵列式电阻持率仪（ Ｒ Ａ Ｔ ） 和 阵列式涡轮流量仪（ Ｓ Ａ Ｔ ） 。 １ ． １ 电容 式 阵列持水 率 仪 ＣＡ Ｔ
得 各相 真实 持率 。
感 器 的数 值 同时传 送 到地 面或井 下存 储 短节 。在一
个 井 眼平 面 ， 直径 方 向的横 截 面 ， 而非 沿线 采取 的测
量， 得 到 了精 确 的截 面流 态 图。 电容 式 阵列 持 水率
仪Ｃ Ａ Ｔ 有利于区分轻质相的气与重质相 的油水… 。 １ ． ２ 电 阻式 阵列 持水 率仪 Ｒ Ａ Ｔ
１ ２ 个微 电阻 率传 感 器 分布 在 弹簧 笼 周 围 ， 以确 定 井 眼截 面 的持 水 率 。在 斜 井 和水 平 井 中 ， 轻 质流
体处于井眼的高边 ， 重质流体存于井眼的低边。阵 列 电阻率 仪器 通过 鉴别 水 和碳氢 化合 物 的不 同电导
率， 判断 流体 ， 并且 可 以探测 到很 小 的流动 很快 的气 泡 。 由此 可 以判断 井 眼剖 面的持 水率 。 电阻式 阵列
２ ０ １ ５ 年第 ３ 期 总第 ２ ０ ７ 期
国 外 测 井 技 术
Ｗ ０Ｒ Ｌ Ｄ ｗ Ｅ Ｌ Ｌ Ｌ ０ＧＧ Ｉ ＮＧ ＴＥ ＣＨＮ０Ｌ ０ＧＹ
Ｊ ｕ ｎ ． ２ ０ １ ５
Ｔ ｏ ｔ ａ ｌ ２ ０ ７
２３
・
综
述・
水平井生产测 井仪 器介绍及应 用
金建勋 胡海涛 吴玲敏 陶 俊 寇建 东
数 配合 ＭＡＰ Ｓ 阵列式成 像仪 ， 通过 在 川渝地 区水平 井生 产测 井的应 用分 析 ， 其 效 果 良好 。
关 键词 ： 水平 井 ； 生产 测 井技 术 ； 输送 工 艺 ； 应用
Ｏ 引 言
在水平井的井筒 （ 水平段） 中流体的流动与垂直 井段不 同 ， 在重力分离作用下 ， 从上至下分别 是以 气、 油、 水 层 状 流 流 动 为 主 。多 数 学 者研 究 得 出 结 论， 有三种流型 ： 分相流 、 间断流和均布流。当气体 的流 量 较小 时 ， 气 体 和水 分 层 流动 ， 气 体 在上 半 部 ， 水在下半部 ， 界面为平面接触。随着气体流量的逐 渐增加 ， 气体使水面形成波动流； 气体流量进一步增 加形成段塞流和段状流 ； 之后 ， 随着气体流量的进一 步增加 ， 依 次形 成 泡状 流 、 环状 流 和雾 状 流 。 因此 ， 用 垂 直井 中 的生产 测 井 仪器 进 行 中心 测 量 ， 很 难 获
１ ２ 个 微 型 电容 传 感 器 阵列 被 安 装 在 一 个 两 头
可以在井 眼圆周 ６ ０ 度 间隔细致测量周 围流体 的流
速 。仪 器 中有 一 个相 对 方 位测 量 传 感 器 ， 以指 示 井
眼 的高边百度文库 ］ 。
２ 阵 列 式 仪 器 组 合 优 点
ＭＡ Ｐ Ｓ 井 下 仪器 在 井筒 中沿 着 一定 半径 的 圆周
持水率仪 Ｒ Ａ Ｔ 有 利 于 区分 不 导 电 的烃 类 （ 油气 ） 与 导 电性好 的水 。 １ ． ３阵 列涡轮 流量 计 Ｓ Ａ Ｔ
１水平井生产测井仪器简介与基本原理
常 用 的水 平 井 生 产 测 井 仪 主要 为 Ｓ ｏ ｎ ｄ ｅ ｘ常规
有６ 个 安 装在 弹簧 笼 臂 上 的微 轮 子 ， 采 用 了低 摩擦 的宝 石轴 承 ， 以减少 涡轮 的机 械 门槛值 ， 改 善灵 敏度 。仪器 可仪 输 出每 个 涡 轮转 动 的方 向和 速度 ，
轴环固定 的弹簧笼 内壁 ， 来测量周围靠近套管 的流
体 的 电容 。根 据油 ， 气 和水具 有不 同的 电介 常数 ， 来 鉴 别 大斜 度 井 和水 平 井 的 不 同流 态 。所 有 １ ２ 个 传
上配 置 多个 持 率 传感 器 ， 实 时测量 记 录井 中各 相 流
体流动形态 ， 并能很好的解决常规仪器只能中心采 样 不 能探 测 到 的全截 面 流体 的 问题 ， 较好 重 现 井 筒
摘
要： 本 文主要 介 绍 了 Ｓ ｏ ｎ ｄ ｅ ｘ生产 测 井仪 ＣＡ Ｔ、 ＲＡＴ和 Ｓ Ａ Ｔ的 结 构和 基 本 原理 ； 分析 了水 平 井
中流体的流动相态和施 工工艺的复杂性 ， 常规的生产测井技术难以适应其需求。常规 Ｓ ｏ ｎ ｄ ｅ ｘ 参
作者简介 ： 金建勋（ １ ９ ７ ９ － ） ， 男， 工程师 ， ２ ０ ０ ２ 年毕业 于成都理工大 学电子仪 器及测量技术专业 ， 现从 事生产测井现场 资料采
集及 生产测 井新技术先 导性应 用。
七参数配合 Ｍ Ａ Ｐ Ｓ 阵列式成像仪 。Ｍ Ａ Ｐ Ｓ 阵列生产 测井成像仪是 Ｓ ｏ ｎ ｄ ｅ ｘ 生产的专门用 于大斜度井／ 水 平 井 生产 测 井 的测 井 仪 器 。阵列 式 成 像仪 包 括 ： 阵 列式电容持率仪（ Ｃ Ａ Ｔ ） 、 阵列式电阻持率仪（ Ｒ Ａ Ｔ ） 和 阵列式涡轮流量仪（ Ｓ Ａ Ｔ ） 。 １ ． １ 电容 式 阵列持水 率 仪 ＣＡ Ｔ
得 各相 真实 持率 。
感 器 的数 值 同时传 送 到地 面或井 下存 储 短节 。在一
个 井 眼平 面 ， 直径 方 向的横 截 面 ， 而非 沿线 采取 的测
量， 得 到 了精 确 的截 面流 态 图。 电容 式 阵列 持 水率
仪Ｃ Ａ Ｔ 有利于区分轻质相的气与重质相 的油水… 。 １ ． ２ 电 阻式 阵列 持水 率仪 Ｒ Ａ Ｔ
１ ２ 个微 电阻 率传 感 器 分布 在 弹簧 笼 周 围 ， 以确 定 井 眼截 面 的持 水 率 。在 斜 井 和水 平 井 中 ， 轻 质流
体处于井眼的高边 ， 重质流体存于井眼的低边。阵 列 电阻率 仪器 通过 鉴别 水 和碳氢 化合 物 的不 同电导
率， 判断 流体 ， 并且 可 以探测 到很 小 的流动 很快 的气 泡 。 由此 可 以判断 井 眼剖 面的持 水率 。 电阻式 阵列
２ ０ １ ５ 年第 ３ 期 总第 ２ ０ ７ 期
国 外 测 井 技 术
Ｗ ０Ｒ Ｌ Ｄ ｗ Ｅ Ｌ Ｌ Ｌ ０ＧＧ Ｉ ＮＧ ＴＥ ＣＨＮ０Ｌ ０ＧＹ
Ｊ ｕ ｎ ． ２ ０ １ ５
Ｔ ｏ ｔ ａ ｌ ２ ０ ７
２３
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综
述・
水平井生产测 井仪 器介绍及应 用
金建勋 胡海涛 吴玲敏 陶 俊 寇建 东
数 配合 ＭＡＰ Ｓ 阵列式成 像仪 ， 通过 在 川渝地 区水平 井生 产测 井的应 用分 析 ， 其 效 果 良好 。
关 键词 ： 水平 井 ； 生产 测 井技 术 ； 输送 工 艺 ； 应用
Ｏ 引 言
在水平井的井筒 （ 水平段） 中流体的流动与垂直 井段不 同 ， 在重力分离作用下 ， 从上至下分别 是以 气、 油、 水 层 状 流 流 动 为 主 。多 数 学 者研 究 得 出 结 论， 有三种流型 ： 分相流 、 间断流和均布流。当气体 的流 量 较小 时 ， 气 体 和水 分 层 流动 ， 气 体 在上 半 部 ， 水在下半部 ， 界面为平面接触。随着气体流量的逐 渐增加 ， 气体使水面形成波动流； 气体流量进一步增 加形成段塞流和段状流 ； 之后 ， 随着气体流量的进一 步增加 ， 依 次形 成 泡状 流 、 环状 流 和雾 状 流 。 因此 ， 用 垂 直井 中 的生产 测 井 仪器 进 行 中心 测 量 ， 很 难 获
１ ２ 个 微 型 电容 传 感 器 阵列 被 安 装 在 一 个 两 头
可以在井 眼圆周 ６ ０ 度 间隔细致测量周 围流体 的流
速 。仪 器 中有 一 个相 对 方 位测 量 传 感 器 ， 以指 示 井
眼 的高边百度文库 ］ 。
２ 阵 列 式 仪 器 组 合 优 点
ＭＡ Ｐ Ｓ 井 下 仪器 在 井筒 中沿 着 一定 半径 的 圆周
持水率仪 Ｒ Ａ Ｔ 有 利 于 区分 不 导 电 的烃 类 （ 油气 ） 与 导 电性好 的水 。 １ ． ３阵 列涡轮 流量 计 Ｓ Ａ Ｔ
１水平井生产测井仪器简介与基本原理
常 用 的水 平 井 生 产 测 井 仪 主要 为 Ｓ ｏ ｎ ｄ ｅ ｘ常规
有６ 个 安 装在 弹簧 笼 臂 上 的微 轮 子 ， 采 用 了低 摩擦 的宝 石轴 承 ， 以减少 涡轮 的机 械 门槛值 ， 改 善灵 敏度 。仪器 可仪 输 出每 个 涡 轮转 动 的方 向和 速度 ，
轴环固定 的弹簧笼 内壁 ， 来测量周围靠近套管 的流
体 的 电容 。根 据油 ， 气 和水具 有不 同的 电介 常数 ， 来 鉴 别 大斜 度 井 和水 平 井 的 不 同流 态 。所 有 １ ２ 个 传
上配 置 多个 持 率 传感 器 ， 实 时测量 记 录井 中各 相 流
体流动形态 ， 并能很好的解决常规仪器只能中心采 样 不 能探 测 到 的全截 面 流体 的 问题 ， 较好 重 现 井 筒