Применение метода регулярных температурных меток для измерения фазовых расходов в низкодебитных горизонтальных скважинах

Abstract

This article presents the results of experimental studies of the applicability and range of consumption parameters of the heat tag method for solving practical problems in a horizontal well where an induction heater was used as a heat source. The research was carried out on the certified thermohydrodynamic stand of BSU and in the laboratory of thermometry. The results of the study showed that the method can be applied in a single-phase and two-phase stratified flow with an error of no more than 8%. It was found that the shape and type of the source of the artificial thermoanomaly does not affect the results of measuring local flow rates with an output of the total flow rate. The results of the work defined threshold flow rate (100 m3 /day water or light oil for a column of diameter D = 41/2ꞌꞌ) using an inductor of limited power (P ≈ 1 kW), as well as the requirements to configuration of downhole instruments, providing the possibility of estimating the interval of the phase costs in marginal horizontal wells. The motion front and the evolution of the heat mark along the length of the stand for a stratified horizontal (sub-horizontal) flow consisting of hydraulic oil and process water are demonstrated.

В статье приведены результаты экспериментальных исследований применимости и диапазон расходных параметров метода тепловой метки для решения практических задач в условиях горизонтальной скважины, где в качестве источника тепла был использован индукционный нагреватель. Исследования проводились на сертифицированном термогидродинамическом стенде БашГУ и в лаборатории термометрии. По результатам проведенных работ была показана принципиальная возможность применения метода в условиях однофазного и двухфазного расслоенного потока. Установлено, что форма и тип источника искусственной термоаномалии не влияют на результаты измерения локальных скоростей потока с выходом на общий дебит. По результатам работы определены пороговые значения величины расхода (не более 100 м3 /сут. по воде или легкой нефти для колонны диаметром D = 41/2ꞌꞌ) при использовании индуктора ограниченной мощности (P ≈ 1 кВт), а также обозначены требования к конфигурации скважинной аппаратуры, обеспечивающей возможность оценки поинтервальных фазовых расходов в низкодебитных горизонтальных скважинах. Продемонстрирован фронт движения и эволюция тепловой метки по длине стенда для расслоенного горизонтального (субгоризонтального) потока, состоящего из гидравлического масла и технической воды. Определены факторы, влияющие на точность измерения.