油气田伽马射线吸收系数批量获取方法

技术领域

本发明涉及多相流的伽马测定技术，具体涉及伽马射线吸收系数的仿真计算方法。

背景技术

γ射线穿过介质时强度的衰减是由于它和物质发生三种相互作用所致。因此，总的线性吸收系数μ可以表示为三种相互作用的吸收系数的和，表达式为：μ＝τ+σ+κ；其中τ、σ和κ分别表示光电效应、康普敦散射和电子对产生的吸收系数；应用γ射线技术制造的流量计可测得多相流中油、气、水三相含量等数据。

在实际生产中，需要对伽马射线的线性吸收系数μ提前进行标定，而在标定过程中，需要将每口井的多相流分别引出并分离；随着开采的进行，流体成分变化导致吸收系数变化，又需要重新静置并再次标定。特别是进行多井计量时，大量、繁琐的标定工作无疑会耗费大量人工和时间，减缓生产进度。

因此，减少多井计量时的标定工作是必要且急需的。

发明内容

为了克服以上技术问题，本发明提供一种多井计量时，伽马吸收系数的快速、批量获取方法，其基于前期少量的标定工作即可拟合出水相吸收系数和密度的广泛关系，以及油相吸收系数的经典参考值。采用的主要技术方案如下：

一种油气田伽马射线吸收系数批量获取方法，其关键在于按以下步骤进行：

步骤一、确定生产井的总数n，n≥3，选择其中的m口生产井作为标定井，2≤m＜n；分别对每口所述标定井的液相流进行油水分离，并测定对应的水相密度ρ

i＝1,2,…,m；

步骤二、按下式①计算每口所述标定井的水相质量吸收系数y

y

按下式②计算每口所述标定井的油相质量吸收系数y

y

所述水相质量吸收系数y

步骤三、基于所述拟合数组，按下式③拟合水相质量吸收系数y

y

a、b为系数，拟合得到；

步骤四、取剩余n-m口所述生产井的液相，分别进行油水分离，测定对应的水相密度ρ

步骤五、取所有所述标定井的油相质量吸收系数y

根据式①和②的反向表达，即可算得剩余每口所述生产井的水相线性吸收系数μ

附图说明

图1为实验室测定的高、低能水质量吸收系数-水相密度散点图；

图2为现场测定的高、低能水质量吸收系数-水相密度散点图；

图3为实验室测定的高、低能油质量吸收系数-油相密度散点图；

图4为现场测定的高、低能油质量吸收系数-油相密度散点图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明。

一种油气田伽马射线吸收系数批量获取方法，在于按以下步骤进行：

步骤一、确定生产井的总数n，n≥3，选择其中的m口生产井作为标定井，2≤m＜n；分别对每口所述标定井的液相流进行油水分离，并测定对应的水相密度ρ

i＝1,2,…,m；

步骤二、按下式①计算每口所述标定井的水相质量吸收系数y

y

按下式②计算每口所述标定井的油相质量吸收系数y

y

所述水相质量吸收系数y

步骤三、基于所述拟合数组，按下式③拟合水相质量吸收系数y

y

a、b为系数，拟合得到；

步骤四、取剩余n-m口所述生产井的液相，分别进行油水分离，测定对应的水相密度ρ

步骤五、取所有所述标定井的油相质量吸收系数y

步骤六、按下式④计算剩余每口所述生产井的水相线性吸收系数μ

μ

步骤七、按下式⑤计算剩余每口所述生产井的油相线性吸收系数μ

μ

试验例：

为了充分验证水相质量吸收系数与水相密度的关系，取生产现场的若干水样于实验室标定，标定时采用两个不同能级(22keV、59keV)的伽马射线，得到若干高能级伽马射线水相线性吸收系数(简称：高能水吸收系数)、若干低能级伽马射线水相线性吸收系数(简称：低能水吸收系数)，以及若干水相密度，并由此算得对应的高、低级伽马射线水相质量性吸收系数(分别简称为：高、低能水质量吸收系数)，如表1所示：

表1、实验室测定的水质量吸收系数与水相密度表

按照表1的数据绘制高、低能水质量吸收系数与水相密度的关系，如图1所示。

从图1可以看出，根据实验室测定的高、低能水质量吸收系数与对应的水相密度具有明显的线性关系。

为了进一步的验证以上线性关系，在现场标定水密度与吸收系数，标定时仍采用两个不同能级(22keV、59keV)的伽马射线，得到若干相对应的高能水吸收系数、低能水吸收系数和水相密度；并由此算得对应的高、低能水质量吸收系数，见表2：

表2、现场测定的水质量吸收系数与水相密度表

按照表2中的数据绘制高、低能水质量吸收系数和水相密度的关系，如图2所示。

从图2可以看出，现场测定的高、低能水质量吸收系数与对应的水相密度良好的线性关系。

为了验证油相质量吸收系数与油相密度的关系，取不同油品分别在实验室和现场进行标定，标定时仍采用两个不同能级(22keV、59keV)的伽马射线，得到若干高能级伽马射线油相线性吸收系数(简称：高能油吸收系数)、若干低能级伽马射线油相线性吸收系数(简称：低能油吸收系数)，以及若干油相密度，并由此算得对应的高、低级伽马射线油相质量性吸收系数(分别简称为：高、低能油质量吸收系数)，如表3、表4所示：

表3、实验室测定的油质量吸收系数与油相密度表

按照表3的数据绘制高、低能油质量吸收系数与油相密度的关系，如图3所示。

表4、现场测定的油质量吸收系数与油相密度表

按照表4的数据绘制高、低能油质量吸收系数与油相密度的关系，如图4所示。

从图3和图4可以看出，油相质量吸收系数和油相密度不存在明显的线性关系，但是在油相密度变化较大的情况下，其油相质量吸收系数变化很小，油相质量吸收系数在小范围内波动，说明油相质量吸收系数存在一个经典范围值。

可以看出，采用本发明的有益效果是：利用少量生产井的标定数据拟合得到水相吸收系数和水相密度的广泛关系，得到油相吸收系数的经典参考范围，从而能批量、快速的获得其他生产井的水相及油相吸收系数，避免进行大量重复的标定工作，节约了人工和时间，加快了生产进度。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。