• 流动特性分析目的
探求流动参量V、Yw与各相表观速度的关系 建立解释测井物理量为流动参量的数学模型
• 流动模型处理方法
均流模型：将两相流动视为一种均匀介质流动 分流模型：将两相流动视为各自分开的流动 流型分析：对流型描述并按流型建立关系式 漂流模型：考虑流型结合单独测试建立关系式
2020/7/13
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2.2.1 圆管中层流的速度分布
• 轴向速度:
vx 4J(ro2 r2)
• 平均速度: Vr1o2 0rovx2rdr8Jro2
• 中心速度:
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vmax4Jro2 2V
2.2.2 圆管中紊流的速度分布
• Nikurades对数分布公式:
vx v
5.75l6ogyv 5.5
2 管流力学基础及研究方法
• 流体运动的描述 • 单相管流 • 多相管流 • 油井内多相管流特性计算方法 • 生产测井流动实验研究
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2.1 流体运动的描述
• 流场: 流体运动的全部空间
径流场:管道流动 绕流场:绕过物体流动
• 流线: 同一瞬间流场中连续的
不同位置的流动方向线 (类比于电场的电力线)
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钻采工程测井技术
• 水泥胶结评价：
声波变密度仪，多扇区声波仪，超声成像仪
• 管壁质量检测：
多臂井径仪，管柱分析仪，超声成像仪
• 管外流动识别：
温度仪，噪声仪，核示踪仪，核能谱仪
• 地层处理检查
流量计，温度仪，核示踪仪
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油层监视测井技术
• 地层物性评价：
中子、密度、声波测井仪
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1.1.1 流体的物理属性
• 密度: 单位体积流体的质量,g/cm³ • 重度: 单位体积流体的重量,N/cm³ • 膨胀性: 温度改变时流体的体积变化特性 • 压缩性: 压力改变时流体的体积变化特性 • 粘性: 流体阻止发生剪切变形和角变形
的一种特性。成因有两个： ① 分子间内聚力的存在； ② 流体层间的动量交换。
• 欧拉研究法: 研究整个流场内不同位置上
流体质点的流动参量随时间的变化 u = u (x,y,z,t) , p = p (x,y,z,t)
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2.1.1 流体力学几个基本概念
• 总流:无数微小流束的总和(一般对流道而言
)
• 有效流通截面:总流上垂直于流线的截面
• 流量:单位时间内流经有效截面的体积量
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思考题
Hale Waihona Puke • 生产测井的测量对象是什么？测井目的 何在？
• 流动剖面测井需要测量哪些参量？应用 特点是啥？
• 单相管流的速度分布有哪几种形式？ • 多相管流的介质分布有哪几种流型？ • 试对漂移流动模型和滑脱流动模型进行
分析比较。
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3 流量测井
Q =v A
Vo,Vg,Vw Yo,Yg,Yw
测井解释与生产测井-吴锡令 plyuanli
引言： 生产测井技术应用
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流动剖面测井技术
• 流量: 涡轮流量计，核示踪流量计 • 密度： 压差密度计，伽马密度计 • 持率： 电容持水率计，核持水率计 • 温度： 电阻温度计，热电偶温度计 • 压力； 应变压力计，石英压力计 • 辅助： 自然伽马仪，磁定位仪，井径仪
1
d
dt
•V
0
积分形式
V1 A1 V2 A2
• 动量方微程分（形运式动方程）du ：g p
dt
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• 能量方程：微分形式（稳定流动）
d q d (p /) g d vz d d v u dsL
• 机械能量方程（总流伯努里方程）：
z1P S 11v 21 g 2z2P S 22v 22 g 2hw
（2）异常门限速度 涡轮轴承安装的太紧。
（3）异常截距 反转与速度轴交于原点右侧； 正转与速度轴交于原点左侧。
（4）异常的反转直线斜率 反转斜率大于正转斜率（可能遇阻）
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明确流动测井需要测量的参量及其规律性联系 了解信息采集及分析应该注意的问题
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2.2 单相管流
• 层流: 流体在低流速下
以层状流动， 速度剖面呈抛物面。
• 紊流: 流体在低流速下
以涡状流动， 速度剖面近似椭圆面。
• 雷诺准则: Re Vd/
层流：Re 2100 紊流：Re 4000
• Prandel指数分布公式:
vx
8.7( yv
1
)7
v
(适用于Re 105
• 平均流速与中心流速的关系:
的紊流)
V0.82vmax
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2.2.3 稳定流动的发展长度
• 层流 (McComas，1967）： L*/d = 0.028Re • 紊流（Krudsen，Katz，1958）： L*/d ≥ 50
交会
应用：检查测井资料质量
估计视流速 2020/7/13
敞流测量资料解释
• 定性分析:
确定流体产出或吸入层位 判断流体性质变化 估算各层流量比例
• 定量解释:
分层读值 计算流动响应 确定视流速 确定平均流速 计算体积流量 确定分层流量
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流量计的性能
（1）典型的刻度 正转与反转的直线截距大致以原点对称； 反转斜率略小于正转直线斜率（一般为70%）。
井径
流速测井
密度 持水
PVT
压力 温度
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流量测井
• 涡轮流量计测井 • 核流量计测井 • 配注剖面测井
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3.1 涡轮流量计测井
• 工作原理 • 敞流测量 • 集流测量
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3.1.1 涡轮流量计工作原理
• 作用原理:
管内流体线性运动 =>涡轮旋转运动
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2.3.4 各相介质的持率和含率
• 相持率: 各相介质的截面分数，又称就地体积分数。
Y
A A
1 A
A
0 dA
• 相含率： 各相介质的流量比例，又称入口体积分数。
C
Q Q
V A VA
• 相持率与相含率的关系：
C
1 V
1 (1
1)
V Y
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2.3.5 滞留效应和滑动速度
• 平均流速:
假定流通截面上各质点
流速相等，且其为
V AvdA Q
AdA
A
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2.1.2 工程流体力学基本方程式
• 状态方程:
ρ = ρ ( P, T, 流体 )
• 流变方程（本构方程）:
μ = μ ( P, T, 流体 )， τ = μ dv/dy
• 流量方程（连续性方程）：
微分形式
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1.3.1 油藏开采机制
• 水压驱动 • 气顶膨胀驱 • 溶解气驱 • 重力驱动
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水驱油藏的开发动态
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气顶膨胀驱油藏的开发动态
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1.3.2 径向流动方程
假设条件：地层均匀、各向同性、完全打开
流动方程： 1 r r(K r p r) C p r
对于d=125mm的套管，L* ≥ 6m
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2.3 多相管流
• 多相流动的复杂性: 分布复杂: 流体非均质，有相的分界面。 作用力复杂:不仅流体与管壁间有作用力，
各相界面间也有作用力。
速度复杂: 各相的速度一般不相等。 • 流型（流动机构）：
混合流体中各相介质的分布状态。
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确定气体偏差系数的图版
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1.1.2 烃类流体的相特性
• 烃类的相态: 气、液、固态
取决于混合物的组分和不同组分的性质。
• 烃类的相图: P—T平面图示
取决于烃类的化学成分和各组分的含量。 开发过程中，随着轻烃成分的采出，重烃成 分相对含量将变大，相图也会不断变化。
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1.3.3 向井流动特性
• 产量公式（稳态径向流动）：
Qs c
2Kh(Pe Pwf )
Bo
(ln
re rw
S)
• 采油指数：
J
2 Kh
B o (ln
re rw
S)
Q J ( Pe Pwf )
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油层的 IPR 关系
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1 油层物理性质及渗流规律
• 生产测井测量目的：
监视油气井的生产状况 评价油气层的开发动态
• 生产测井应用基础：
储层岩石和流体的物理性质 储层渗流理论及开发动态
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油气开采流程示意图
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1.1 储层流体物性
• 流体的物理属性 • 烃类流体的相特性 • 流体物理性质参数
• 地层含油性评价：
次生伽马能谱 +热中子传播时间测井仪， 过套管电阻率测井仪
• 地层产能评价：
电缆地层测试仪
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生产测井设备
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生产测井条件
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检测含水率过高问题
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检测油气比过高问题
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检测油井内技术状况
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饱和原油分馏的典型PVT数据
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流体性质参数换算方法