Метрологическое обеспечение влагомеров
Влагометрия скважины заключается в измерении содержания воды в жидкости, заполняющей скважину. Резкое различие между диэлектрической проницаемостью воды (ε'≈80) и нефти (ε'≈2÷6) (см. гл. III) дает возможность создать по этому принципу прибор диэлектрического влагомера ВГО. Чувствительным элементом такого прибора является проточный конденсатор, между обкладками которого при движении прибора по скважине протекает исследуемый флюид. Регистрация кривой влагомером производится при его подъеме со скоростью 100—500 м/ч; горизонтальный масштаб колеблется в пределах 0,5—1 кГц/см.
Для определения содержания воды (в %) в смеси жидкости влагомер перед измерением градуируют. Для этого строят график зависимости частоты измеряемого сигнала f от содержания воды; с увеличением содержания воды показания влагомера растут.
Влагомер ВГД-1М предназначен для определения интервалов и количества воды, протекающей к забою эксплуатационных фонтанных скважин. Влагомер ВГД-1М снабжен дистанционно управляемым пакерующим устройством, позволяющим на забое скважины перекрыть колонну и направить поток жидкости через измерительный узел. Скважинный прибор ВГД-1М состоит из кабельной головки, узла управления и коммутации, пакерующего устройства, измерительного преобразователя с датчиком и хвостовика с грузом. В измерительной полости направляющей трубы 1 установлен изолированный внутренний электрод 2 датчика влажности, а в герметической полости трубы 3 размещен электронный блок 4 измерительного преобразователя. Таким образом, изолированный электрод 2 и струенаправляющая труба 1 являются соответственно внутренним и внешним электродами емкостного датчика влажности. Емкостной датчик влажности подключен непосредственно в контур измерительного генератора, находящегося в электронном блоке измерительного преобразователя.
Рис. 5. Влагомер ВГД-1М.
В примере выделения заводняемого пласта с использованием влагомера ВГД и расходомера РГД (рис. 178) перфорированы три пласта, общий приток жидкости составлял 360 м3/сут. По показаниям влагомера в интервале нижнего пласта обводненность потока достигала 88 %, снижаясь в пределах верхних пластов до 55%. При проведении ремонтных работ и отключении нижнего обводняющего пласта скважина стала давать безводную нефть с дебитом 200 м3/сут.
Рис. 6. Выделение заводняемого пласта по исследованиям влагомером и расходомером.
Эталонное средство измерений – установка УАК-СВ-60 для калибровки скважинных влагомеров нефти. Установка предназначена для калибровки скважинных влагомеров нефти в автоматическом режиме. Конструктивно она состоит из нержавеющей емкости для воды и пластиковой трубы, заполненной дизельным топливом, в которой размещается скважинный прибор, эталонного датчика влагосодержания нефти, электронасосов для создания эталонной эмульсии (рис).
Рис. 7. Установка УАК-СВ-60
Установка имеет систему дегазации воды при попадании в нее воздуха после заправки расходомера. Она позволяет калибровать один скважинный расходомер с диаметром корпуса 36мм и 42мм последовательно в каждой из шести труб. Имеются блоки программного и ручного управления. Программное обеспечение позволяет произвести настройки любых точек контроля в заданном диапазоне влагосодержания нефти.
Установка воспроизводит влагосодержание нефти в диапазоне от 0 до 60% с пределами основной относительной погрешности ±0,5%.
К недостаткам влагомеров относятся зависимость результатов измерений от степени дисперсности нефти и воды в скважине, резкое снижение чувствительности к изменению водосодержания в тех случаях, когда водосодержание более 50%, чувствительность ВГД к механическим примесям. Однако, несмотря на эти недостатки, замеры влагомером дают дополнительную информацию при контроле за обводнением перфорированных скважин.