1 实验情况简介
实验是在大庆油田有限责任公司大庆测试技术服务分公司检测实验中心的水平模拟井中进行的,实验介质为柴油、水及氮气。气流量的调节为3m3/d,10m3/d以上,每间隔10m3/d为1个调节点。油/水两相流量含水率的调节分别为50%、75%及90%。实验采用集流方式进行。对所获取的实验数据从不同气流量、同含水率下总流量与涡轮响应的关系,同油水总流量、不同含水率配比下的气流量与涡轮响应的关系及不同密度下的油、气、水总流量与涡轮响应的关系等3个方面进行了分析。实验中三相流体的密度是通过计算得到的配比密度,不是实测密度。涡轮转数称之为HKT涡轮流量计的响应。
2 不同气流量、同含水率下油水两相流量与涡轮响应的关系
图1中分别给出了不同气流量、油水两相含水率分别为50%和90%下的油水总流量与涡轮响应的关系。从图1可以看出在同气量下、油水两相含水率配比不变的情况,HKT涡轮流量计的响应与油水总流量成线性关系;不同气量下、油水两相含水率配比不变的情况,所得到的各个HKT涡轮流量计的响应与油水总流量关系直线的斜率(即涡轮K值)近于相等,但各直线的截距不等。随着气流量的增加,截距增大。显然各个直线的截距的差异主要是由于不同的气量的大小造成的。在不同气量、油水两相含水率配比75%情况下,HKT涡轮流量计的响应与总流量的关系与油水两相含水率分别为50%和90%的结果相同。实验结果表明,在所实验的油水两相含水率范围内,在相同气流量下、对于同油水两相含水率,HKT涡轮流量计的响应与油水总流量成线性关系;不同气流量、同油水两相含水率下的各个HKT涡轮流量计的响应与油水总流量关系直线的斜率近于相等,但各直线的截距不等。随着气流量的增加,截距增大。
3 同油水总流量、不同含水率配比下的气流量与涡轮流量计响应的关系
图2给出的是在油水总流量为40m3/d、油水两相含水率分别为50%、75%、90%情况下的气流量与涡轮响应的关系。从图2上可以看出,对于固定的油水总流量、同油水两相含水率,涡轮响应随着气流量的增加而增加,与气流量呈线性关系;不同含水率下的3条直线近于重合,这说明对于固定的油水总流量涡轮响应与气流量的线性关系不受油水两相含水率的响或受油水两相含水率的响小。由后面的分析可知,由于油水两相含水率在50%~90%范围内密度差异较小,所以含水率变化对流量的响不大。在其它的油水总流量下,也得到了与油水总流量为40m3/d时致分析结果,涡轮响应随着气流量的增加而增加,与所增加的气流量呈线性关系,并不受油水两相含水率的响或受油水两相含水率的响小。