本發(fā)明涉及油田測井技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于低產(chǎn)液水平井油水兩相流累積式油流量測量傳感器。

背景技術(shù)：

水平井測井技術(shù)是油氣勘探開發(fā)過程中的一項(xiàng)重要技術(shù)。隨著科技的進(jìn)步，水平井測井技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中遇到的問題得到了越來越廣泛的關(guān)注。近年來，由于國內(nèi)長期對水平井進(jìn)行注水開發(fā)，導(dǎo)致大部分油田處于高含水階段，國內(nèi)開始開射低滲、低孔隙度和低產(chǎn)的產(chǎn)層來增加油的產(chǎn)量，油井產(chǎn)層內(nèi)油水兩相流呈現(xiàn)低產(chǎn)液高含水的流動狀態(tài)。

在油田開發(fā)過程中，油水分相流量測量對監(jiān)測各產(chǎn)層產(chǎn)出、估計(jì)產(chǎn)量、指導(dǎo)油井注采、提高采收率、節(jié)約能耗以及預(yù)測油井開發(fā)壽命等方面具有重要作用。傳統(tǒng)的流量測量方法有渦輪流量測量方法與電磁流量測量方法。在進(jìn)行低產(chǎn)液水平井產(chǎn)出剖面測井時，流體的流型為分層流，在這種特殊情況下，傳統(tǒng)的方法不可避免產(chǎn)生以下問題：在低流量時，流體的速度不足以帶動渦輪，使得渦輪無法正常工作，并且渦輪易受沙卡影響，使得渦輪流量計(jì)穩(wěn)定性差；電磁流量測量方法是把導(dǎo)電液體看成導(dǎo)體，流體的流動看成導(dǎo)體做切割磁力線運(yùn)動，而在油水分層流特殊條件下，電磁流量計(jì)的電極之間可能出現(xiàn)非連續(xù)水相，使電極之間流體無法導(dǎo)電，電磁流量計(jì)則無法工作，此外，油水兩相之間存在滑脫，使得該測量方法準(zhǔn)確性及穩(wěn)定性較差。另外，傳統(tǒng)方法難以通過油水分離分別測量油和水的分相流量，而是先測得油水兩相流的總流量和含水率，然后計(jì)算出油和水的分相流量，并沒有一種直接的方法測量油流量。因此，為測量低產(chǎn)液水平井分層流條件下的油相流量，本發(fā)明提出了一種用于低產(chǎn)液水平井油水兩相流累積式油流量測量傳感器。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明為基于油管輸送工藝的模塊化水平井流量測量方法，提供一種用于低產(chǎn)液水平井油水兩相流累積式油流量測量傳感器，

為了解決上述存在的技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種用于低產(chǎn)液水平井油水兩相流累積式油流量測量傳感器，包括可控旋轉(zhuǎn)式累積腔體、密封連接短接、電路筒、儀器前端連接頭及統(tǒng)一封裝所述可控旋轉(zhuǎn)式累積腔體、密封連接短接、電路筒和儀器前端連接頭的儀器外殼；所述可控旋轉(zhuǎn)式累積腔體，在腔體底部設(shè)有一個進(jìn)液口和一個出液口，水平排列分布，在腔體外壁的中間部分與所述儀器外殼的環(huán)形空間用密封o圈密封，進(jìn)液口與出液口分別位于密封o圈的兩側(cè)；所述密封連接短接一側(cè)連接所述可控旋轉(zhuǎn)式累積腔體，在該側(cè)端面的封閉圓盤上嵌裝n個陣列電導(dǎo)探針；所述n個陣列電導(dǎo)探針,其敏感區(qū)域位于所述可控旋轉(zhuǎn)式累積腔體內(nèi)，n個陣列電導(dǎo)探針在與所述可控旋轉(zhuǎn)式累積腔體的進(jìn)液口和出液口相互垂直的方向上排列，n為自然數(shù)且n≥2；所述密封連接短接的另一側(cè)連接所述電路筒；所述儀器外殼與所述密封連接短接之間通過其兩側(cè)的密封o圈密封；所述電路筒設(shè)有電路系統(tǒng)；所述儀器外殼，在其位于所述可控旋轉(zhuǎn)式累積腔體進(jìn)液口和出液口相對的儀器外殼上設(shè)有一個總出液口。

所述電導(dǎo)探針，在電導(dǎo)探針與所述密封連接短接的封閉圓盤之間的環(huán)形空間內(nèi)嵌裝有耐溫耐壓耐酸堿腐蝕的陶瓷，既起到密封作用，又起到絕緣作用。

進(jìn)一步的，為了便于傳感器的循環(huán)測量，所述電路筒內(nèi)設(shè)有方位傳感器，利用方位傳感器將可控旋轉(zhuǎn)式累積腔體旋轉(zhuǎn)180度把油從總出液口放出。

由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供的一種用于低產(chǎn)液水平井油水兩相流累積式油流量測量傳感器，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有這樣的有益效果：

在低產(chǎn)液高含水的水平井油水分層流條件下，流體通過集流器進(jìn)入本發(fā)明的可控旋轉(zhuǎn)式累積腔體，由于流體流量小，流速低，油的密度小，一定時間內(nèi)流體會發(fā)生油水分離，即上層為油相，下層為水相，且隨著時間的推移，當(dāng)油水混合流體進(jìn)入腔體內(nèi)后，油相將會逐漸累積到可控旋轉(zhuǎn)式累積腔體內(nèi)，同時利用n個陣列電導(dǎo)探針實(shí)時獲取腔體內(nèi)不同高度位置對應(yīng)的響應(yīng)值，根據(jù)響應(yīng)值的變化特性確定可控旋轉(zhuǎn)式累積腔體中油的液面高度，進(jìn)而計(jì)算油相在腔體的累積量及累積時間即為油流量，從而實(shí)現(xiàn)對低產(chǎn)液水平井油水分層流條件下的油流量的有效測量。無論是在低流量時，還是在油水分層流特殊條件下，本發(fā)明不僅測量的準(zhǔn)確性高而且穩(wěn)定性好。當(dāng)測量結(jié)束后，利用方位傳感器，將可控旋轉(zhuǎn)式累積腔體旋轉(zhuǎn)180度，使得油全部通過儀器外殼的總出液口流出，以便于油流量的重復(fù)測量。

本發(fā)明使用操作方便且實(shí)用性強(qiáng)、測量效果顯著，能夠?qū)崿F(xiàn)對油流量的有效測量，適用于低產(chǎn)液高含水的水平井。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的陣列電導(dǎo)探針排列分布截面圖。

圖中：1-可控旋轉(zhuǎn)式累積腔體，2-電導(dǎo)探針，3-密封連接短接，4-電路筒，5-儀器前端連接頭，6-儀器外殼，7-進(jìn)液口，8-出液口，9-密封圈，10-凹槽，11-總出液口，12-陶瓷。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)闡述。

實(shí)施例1：用于低產(chǎn)液水平井油水兩相流累積式油流量測量傳感器，該傳感器主要分為四個部分及封裝外殼，包括可控旋轉(zhuǎn)式累積腔體1、與可控旋轉(zhuǎn)式累積腔體1連接的密封連接短接3、與密封連接短接3連接的電路筒4、與電路筒4連接的儀器前端連接頭5及統(tǒng)一封裝所述可控旋轉(zhuǎn)式累積腔體1、密封連接短接3、電路筒4和儀器前端連接頭5的儀器外殼6；所述可控旋轉(zhuǎn)式累積腔體1，在其底部設(shè)有進(jìn)液口7和出液口8，水平排列分布，使得油水兩相流體通過進(jìn)液口7進(jìn)入可控旋轉(zhuǎn)式累積腔體1，油累積在可控旋轉(zhuǎn)式累積腔體1內(nèi)，水相在出液口8流出；所述可控旋轉(zhuǎn)式累積腔體1的中間部分與儀器外殼6之間的環(huán)形空間用密封圈9密封，防止流體通過，以保證流體全部流入可控旋轉(zhuǎn)式累積腔體1；所述密封連接短接3，在與可控旋轉(zhuǎn)式累積腔體1連接部的端面的封閉圓盤上垂直嵌裝19個陣列電導(dǎo)探針2，另一側(cè)與電路筒4相連；所述19個陣列電導(dǎo)探針2，其中，端面橫截面的直徑位置處嵌裝7個電導(dǎo)探針2，在直徑兩側(cè)分別嵌裝6個電導(dǎo)探針2，其排列分布圖如圖2所示，陣列電導(dǎo)探針2的敏感區(qū)域位于可控旋轉(zhuǎn)式累積腔體1內(nèi)，便于實(shí)時測量可控旋轉(zhuǎn)式累積腔體1中油的液面高度；所述19個陣列電導(dǎo)探針2在與可控旋轉(zhuǎn)式累積腔體1的進(jìn)液口7與出液口8的相互垂直的方向上排列；所述電路筒4，設(shè)有所述用于低產(chǎn)液水平井油水兩相流累積式油流量測量傳感器的電路系統(tǒng)；所述儀器外殼6，在其位于可控旋轉(zhuǎn)式累積腔體1進(jìn)液口7與出液口8相對的儀器外殼6上設(shè)有一個總出液口11。

實(shí)施例2：進(jìn)一步的，為了提高準(zhǔn)確度、避免儀器外殼6內(nèi)的液體進(jìn)入密封連接短接3里，在所述密封連接短接3的側(cè)壁上有四個環(huán)形凹槽10，凹槽10中均設(shè)有密封圈用于密封所述密封連接短接3與所述儀器外殼6間的空隙,防止流體進(jìn)入密封連接短接3。

實(shí)施例3：進(jìn)一步的，為了便于傳感器的循環(huán)測量，所述電路筒4內(nèi)設(shè)有方位傳感器，一方面使得該傳感器進(jìn)入到水平井后，進(jìn)液口7與出液口8位于可控旋轉(zhuǎn)式累積腔體1的最底部；另一方面，當(dāng)油流量測量結(jié)束之后，油相累積在可控旋轉(zhuǎn)式累積腔體1內(nèi)無法流出，利用方位傳感器將可控旋轉(zhuǎn)式累積腔體1旋轉(zhuǎn)180度把油放出，可控旋轉(zhuǎn)式累積腔體1內(nèi)的油通過總出液口11流出，以便于重復(fù)測量。

實(shí)施例4：進(jìn)一步的，為了保證19個陣列電導(dǎo)探針2的準(zhǔn)確測量，在電導(dǎo)探針2與所述密封連接短接的封閉圓盤之間的環(huán)形空間內(nèi)嵌裝有耐溫耐壓耐酸堿腐蝕的陶瓷12，陶瓷12一方面起到與密封連接短接3密封的作用，另一方面起到與密封連接短接3絕緣的作用。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種用于低產(chǎn)液水平井油水兩相流累積式油流量測量傳感器，在低產(chǎn)液高含水的水平井油水分層流條件下使用測量時，流體通過集流器進(jìn)入可控旋轉(zhuǎn)式累積腔體1，由于腔體外與儀器外殼6密封，使得流體從進(jìn)液口7流入，從出液口8流出，由于流體流量小，流速低，油的密度小，一定時間內(nèi)流體會發(fā)生油水分離，即上層為油相，下層為水相，且隨著時間的推移，當(dāng)油水混合流體進(jìn)入腔體內(nèi)后，油相將會逐漸累積在可控旋轉(zhuǎn)式累積腔體1內(nèi)，利用垂直排列的19個電導(dǎo)探針2實(shí)時獲取腔體內(nèi)不同高度位置對應(yīng)的響應(yīng)值，根據(jù)響應(yīng)值的變化特性確定油相在可控旋轉(zhuǎn)式累積腔體1內(nèi)的液面高度，進(jìn)而通過油相在腔體的累積量及累積時間即為油流量，從而實(shí)現(xiàn)對低產(chǎn)液水平井油水分層流條件下的油流量的有效測量。當(dāng)測量結(jié)束后，利用方位傳感器，將可控旋轉(zhuǎn)式累積腔體1旋轉(zhuǎn)180度，使得油全部通過儀器外殼6的總出液口11流出，以便于油流量的重復(fù)測量。

有益效果：該傳感器效果顯著、操作及使用方便且實(shí)用性強(qiáng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對油流量的有效測量，適用于低產(chǎn)液高含水的水平井。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。