1 實驗情況簡介
實驗是在大慶油田有限責任公司大慶測試技術服務分公司檢測實驗中心的水平模擬井中進行的,實驗介質為柴油、水及氮氣。氣流量的調節為3m3/d,10m3/d以上,每間隔10m3/d為1個調節點。油/水兩相流量含水率的調節分別為50%、75%及90%。實驗采用集流方式進行。對所獲取的實驗數據從不同氣流量、同含水率下總流量與渦輪響應的關系,同油水總流量、不同含水率配比下的氣流量與渦輪響應的關系及不同密度下的油、氣、水總流量與渦輪響應的關系等3個方面進行了分析。實驗中三相流體的密度是通過計算得到的配比密度,不是實測密度。渦輪轉數稱之為HKT渦輪流量計的響應。
2 不同氣流量、同含水率下油水兩相流量與渦輪響應的關系
圖1中分別給出了不同氣流量、油水兩相含水率分別為50%和90%下的油水總流量與渦輪響應的關系。從圖1可以看出在同氣量下、油水兩相含水率配比不變的情況,HKT渦輪流量計的響應與油水總流量成線性關系;不同氣量下、油水兩相含水率配比不變的情況,所得到的各個HKT渦輪流量計的響應與油水總流量關系直線的斜率(即渦輪K值)近于相等,但各直線的截距不等。隨著氣流量的增加,截距增大。顯然各個直線的截距的差異主要是由于不同的氣量的大小造成的。在不同氣量、油水兩相含水率配比75%情況下,HKT渦輪流量計的響應與總流量的關系與油水兩相含水率分別為50%和90%的結果相同。實驗結果表明,在所實驗的油水兩相含水率范圍內,在相同氣流量下、對于同油水兩相含水率,HKT渦輪流量計的響應與油水總流量成線性關系;不同氣流量、同油水兩相含水率下的各個HKT渦輪流量計的響應與油水總流量關系直線的斜率近于相等,但各直線的截距不等。隨著氣流量的增加,截距增大。
3 同油水總流量、不同含水率配比下的氣流量與渦輪流量計響應的關系
圖2給出的是在油水總流量為40m3/d、油水兩相含水率分別為50%、75%、90%情況下的氣流量與渦輪響應的關系。從圖2上可以看出,對于固定的油水總流量、同油水兩相含水率,渦輪響應隨著氣流量的增加而增加,與氣流量呈線性關系;不同含水率下的3條直線近于重合,這說明對于固定的油水總流量渦輪響應與氣流量的線性關系不受油水兩相含水率的響或受油水兩相含水率的響小。由后面的分析可知,由于油水兩相含水率在50%~90%范圍內密度差異較小,所以含水率變化對流量的響不大。在其它的油水總流量下,也得到了與油水總流量為40m3/d時致分析結果,渦輪響應隨著氣流量的增加而增加,與所增加的氣流量呈線性關系,并不受油水兩相含水率的響或受油水兩相含水率的響小。