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流動掃描成像儀是特別為高斜度井、水平到近水平井研制的水平井和斜井生產(chǎn)測井系統(tǒng)。在儀器可收縮臂的一側(cè)是4個小型轉(zhuǎn)子流量計，設計用來測量井中流速剖面。在另一側(cè)是5個電學和5個光學探測器，用來測量各點水和氣的滯留量。另外，儀器主體上的第5個小型轉(zhuǎn)子流量計和第6對電學和光學探測器測量井下側(cè)的流動特性。所有的傳感器在同一深度同時進行測量。
流動掃描成像儀器系統(tǒng)以偏心狀態(tài)進行測量，躺在井的下側(cè)，可收縮臂展開的長度等于生產(chǎn)套管的直徑，可用作井徑儀提供計算流速所需的面積測量值。儀器外徑為11-1/16in，可在2-7/8～9in的井中進行測量。儀器長度較短（16ft），適用于"狗腿"嚴重的井。當希望更短時，可以除去用于掃描和收攏儀器的4ft長的液壓部分。儀器工作溫度和壓力分別為302℉(150℃)和15000psi(103425kPa)。6in井眼的覆蓋率為90%，三相滯留量測量精度為+10%，速度測量精度為+10%。流動掃描成像儀器系統(tǒng)可與PS平臺系統(tǒng)和其它套管井測井儀組合。
因為流動掃描成像儀測量沿井眼縱軸的速度剖面，能夠測量速度變化，而這種速度變化用單獨居中的轉(zhuǎn)子流量計不能探測。流動掃描成像儀提供混合和分異流動狀態(tài)的測量值，包括在多相水平井中氣體流速的直接、獨立的測量值，甚至探測井下水的回流。每個小型轉(zhuǎn)子流量計直接測量流體流過各點的流速，能夠計算多相速度剖面。
流動掃描成像儀器系統(tǒng)通過6個低頻探測器測量流體阻抗來探測水，設置一個門限值來區(qū)分油氣和水。當在水連續(xù)相中的油或氣泡或在油氣連續(xù)相中的水滴接觸到探測器的電極頭，每個探測器就產(chǎn)生一個二元信號。一個探測器電極頭導電的時間決定水的滯留量，而水滯留量剖面準確代表井中的流動狀態(tài)。這種方法能夠進行各點水滯留量的測量，獨立于流體特性，并不需要刻度。而常規(guī)儀器需要在油和水中進行準確的刻度。此外，油氣泡計數(shù)測量值，代表在監(jiān)視期間探測到的不導電事件的數(shù)目，可用來確定流體進入井眼的位置，而常規(guī)儀器因為精度不夠，不能實施此功能。
常規(guī)低頻探測器只能將水和油氣區(qū)分，但流動掃描成像儀器系統(tǒng)裝備有探測天然氣的光學探測器。其6個氣體滯留量光學傳感器GHOST對流體的光折射率敏感。一般氣的光折射率接近1，水接近1.35而原油接近1.5。因為油和水的光折射率很相似，光學探測器用來區(qū)分氣和液體�？蓮脑紨�(shù)據(jù)得到氣泡的計數(shù)，并用來確定氣體首先進入井中的位置。光學探測器測量各點的氣滯留量而不需要刻度，因為其信號是二元信號。光學和電學探測器結(jié)合一起給出同一深度井段的三相滯留量的答案。
流動掃描成像儀器系統(tǒng)的軟件優(yōu)化和顯示從轉(zhuǎn)子流量計和探測器沿井身向上傳送的數(shù)據(jù)。用實時采集的數(shù)據(jù)不斷更新兩幅視圖，一幅視圖顯示陣列轉(zhuǎn)子流量計測量的流體相對速度，另一幅圖顯示沿管子橫截面的相分布。對于這兩幅圖，管子按轉(zhuǎn)子流量計、電學探測器和光學探測器的測量結(jié)果水平切成5層。
在轉(zhuǎn)子流量計的圖上，繪出5個矩形，其長度正比于相應轉(zhuǎn)子流量計的旋轉(zhuǎn)速度。每個矩形分成彩色編碼的幾個部分，其寬度正比于電學和光學探測器探測到的三相滯留量。在截面圖上，每一層以彩色編碼代表探測器探測到的最高滯留量的相，另兩個剩余相的滯留量用成比例的泡的數(shù)目和尺寸來表示。傳感器的相對位置，轉(zhuǎn)子流量計用圓圈表示，而探測器用點來表示。
流動掃描成像儀器系統(tǒng)在蘇伊士灣一口井中在常規(guī)生產(chǎn)測井失敗之后識別和確定分層的油和水的產(chǎn)量，經(jīng)修井作業(yè)后，油的產(chǎn)量增加到9倍。
流動掃描成像儀器系統(tǒng)的應用和優(yōu)點：
* 在斜井中繪制多相流剖面，與相混合或回流無關；
* 在多相流井中識別流體和氣體的進入位置，或氣井中液體的進入位置；
* 探測流體回流；
* 獨立、實時的三相流解釋；
* 在高斜度井和水平井中比常規(guī)測井儀更準確地進行流動測量；
* 用專用算法實時計算三相流速。 |
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