8.3 Механічна і термокондуктивна витратометрія (дебітометрія)

Об'єми рідини або газу, що циркулюють в стовбурі свердловини, фіксуються і вимірюються глибинними витратомірами. Витратоміри діляться на механічні і термокондуктивні.

У механічних дистанційних витратомірах використовуються перетворювачі швидкості обертання турбіни в електричні сигнали.

Робота термокондуктивних витратомірів заснована на визначенні кількості тепла, що віддається безперервно нагрівачем, який розміщений в потоці рідини або газу. За кількістю тепла, що віддається, судять про лінійну швидкість потоку, яка у свою чергу вже пов’язана з об’ємною витратою рідини.

У комплекті з витратоміром використовують спеціальні пристрої, які називаються пакерами. Пакери призначені для напряму вимірюваного потоку рідини або газу через калібрувальний перетин приладу – витратоміра. Різні типи пакерів забезпечують повне або неповне перекриття стовбура свердловини, тому через калібрувальний канал приладу проходить або весь потік, або частина його.

Типи механічних турбінних витратомірів розрізняються в основному за конструкцією керуючого пристрою. Відношення розходу рідини, яка протікає через прилад, до всього розходу називається коефіцієнтом перекриття або пакерування:

(8.1)

де Q₁ – розхід рідини, яка проходить між пакером і стінкою свердловини.

Методика проведення досліджень свердловин механічними витратомірами полягає в наступному. Прилад опускається в свердловину до крівлі верхнього перфорованого пласта і при відкритому пакері проводяться періодичні вимірювання за допомогою лічильника протягом 5-10 хв. При цьому реєструються покази калібратора, нульові лінії і сумарного дебіту. Потім при закритому пакері прилад опускають на забій. При підйомі приладу з частково розкритим пакером на певній швидкості записується безперервна діаграма-витратограма. Витратограма є залежністю показів витратоміра від глибини. На витратограмах працюючі пласти виділяються збільшенням показів.

За даними такої витратограми намічають положення точкових (більш дорогих і більш точних) вимірювань дебіту. Вимірювання на таких точках виконують за допомогою відкритого пакеру протягом 1 хв. не менше 3 разів.

Механічні витратоміри дозволяють:

1.Визначати загальну витрату рідини по пластах.

2.Визначати профіль притоку і приємистості рідини в експлуатаційних і нагнітальних свердловинах.

3.Контролювати технічний стан свердловин.

4.Виявляти перетікання між перфорованими пластами.

Переваги механічних витратомірів - мала чутливість до складу протікаючого флюїду.

Недолік - непридатність для вивчення невеликих притоків і потоків забруднених рідин.

Термокондуктивні витратоміри працюють за принципом термоанемометра. В потік рідини свердловини поміщається спіраль, що нагрівається постійним стабілізованим струмом до температури, що перевищує температуру навколишнього середовища. Ця ж спіраль –термоелектричний опір є датчиком витратоміра. Набігаючий потік рідини або газу охолоджує спіраль і тим самим змінює її активний опір. Температура датчика коливається залежно від швидкості руху охолоджуючої рідини. Фіксуючи зміну електроопору термодатчика, одержують криву термокондуктивної витратометрії.

Термокондуктивні витратоміри володіють більш високою, в порівнянні з механічними, чутливістю, мають високу прохідність в свердловинах завдяки відсутності пакера, не схильні до впливу забруднюючих механічних домішок і надійні в роботі.

Недоліки – їхні покази залежать від складу суміші, що протікає по стовбурі свердловини.

Інтервали притоку і поглинання флюїдів на кривій термокондуктометрії виділяються зниженням показів температури від підошви до крівлі інтервалу працюючого пласта.