Профиля притока

Объемы жидкости или газа, циркулирующие в стволе скважины, фиксируются глубинными расходомерами и дебитомерами. Расходомерами измеряют расход воды, закачиваемой в пласт, дебитомерами - притоки нефти, газа и их смеси с водой. Расходомеры отличаются от дебитомеров диаметром корпуса глубинного прибора. У расходомеров он больше, чем у дебитомеров, поскольку они предназначены для измерения больших расходов жидкости в нагнетательных скважинах (до 2-5 тыс.м /сут). Имеется два типа расходомеров (или дебитомеров) - механические и термокондуктивные.

Механический расходомер представляет собой тахометрический преобразователь скорости потока жидкости или газа. Чувствительным элементом служит турбинка, вращающаяся набегающим потоком того или иного флюида. Частота вращения турбинки преобразуется в электрические сигналы с помощью магнитного прерывателя тока (рис.5.22). На роторе турбинки укреплены кольцевой магнит 3, взаимодействующий с магнитной стрелкой 2, которая колеблется вокруг оси 6. Один оборот кольцевого магнита вызывает одно полное колебание стрелки между упором 1 и неподвижным контактом 5, в результате чего замыкается и размыкается токовая цепь. Для увеличения времени, в течение которого электрическая цепь замкнута, служит дополнительный магнит 4. При замыкании цепи в линию связи поступит электрический импульс тока. Частота вращения турбинки пропорциональна величине измеряемого дебита жидкости или газа. Следовательно, чем выше дебит, тем больше импульсов в единицу времени поступит в измерительный канал. Контактный магнитный прерыватель тока обеспечивает стабильную работу прибора при частоте вращения турбинки до 3000 об./мин.

Частота импульсов, поступающих по линии связи на поверхность, преобразуется блоком частотомера в пропорцианальную ей величину напряжения, которая фиксируется регистрирующим прибором.

Прибор снабжается пакером, который предназначен для перекрытия ствола скважины и направления потока жидкости через прибор. Существующие типы глубинных расходомеров и дебитомеров различаются в основном конструкциями пакерующих устройств. Дебитомеры с абсолютной пакеровкой обеспечивают проход всего потока через измерительный канал. Дебитомеры с пакерами зонтичного типа лишь частично перекрывают пространство между стенкой скважины и дебитомером.

Рис.5.22. Схема магнитного прерывателя тока механического глубинного

расходомера при замкнутой цепи

Измерения проводят в интервале перфорации при подъеме прибора. Вначале с прикрытым пакером регистрируют непрерывную кривую, по которой намечают положение точечных измерений. На участках с резкими изменениями дебита расстояние между точками выбирают равным 0,4 м, на участках с малыми изменениями - равным 1-2 м. Измерения на точках выполняют с полностью открытым пакером не менее трех раз, полученные показания усредняются. По результатам измерений строят профили притока или приемистости. Профилем притока (или приемистости) пласта называют график зависимости количества жидкости, поступающей из пласта (или нагнетаемой в пласт) от глубины залегания работающих интервалов. Профили могут быть интегральными и дифференциальными. Интегральную кривую строят непосредственно по результатам измерений. Дифференциальную кривую получают из интегральной по разности величин дебитов (или расходов) жидкости в соседних точках.

Работа термокондуктивных дебитомеров основана на эффекте охлаждения движущимся потоком жидкости омического датчика, нагреваемого электрическим током. Температура такого датчика, а следовательно, его электрическое сопротивление зависит от скорости потока. Измеряя сопротивления непосредственно (в приборах типа СТД-2) или предварительно преобразуя его в изменение частоты переменного тока (прибор типа ТЭД-2) можно судить о движении жидкости, омывающей датчик. Однако интенсивность охлаждения датчика зависит от типа жидкости (нефть или вода), режима течения и других факторов, что затрудняет применение таких дебитомеров для количественных определений дебита. Поэтому термокондуктивные дебитомеры чаще всего используются как индикаторы притока. В то же время метод обладает более высокой по сравнению с механической дебитометрией чувствительностью в диапазоне низких дебитов (5-10 м /сут). По конструкции термокондуктивный дебитомер практически мало отличается от термометра. Измерения им могут производиться как по точкам с остановкой прибора, так и непрерывно.