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延長(zhǎng)油田井下分層注水流量計(jì)誤差補(bǔ)償方法

2025-01-31 00:00:00李碩齊春民劉剛李金陽(yáng)成城
化工機(jī)械 2025年1期
關(guān)鍵詞:誤差補(bǔ)償多元線(xiàn)性回歸模型

摘 要 提出一種針對(duì)延長(zhǎng)油田井下分層注水的流量計(jì)誤差補(bǔ)償方法。根據(jù)流量計(jì)測(cè)量原理獲取流量計(jì)測(cè)量值,并在此基礎(chǔ)上完成流量計(jì)示值校正;針對(duì)由溫度和流體狀態(tài)引起的流量計(jì)誤差,開(kāi)展溫度與流體狀態(tài)的解耦處理。設(shè)計(jì)一種多元線(xiàn)性回歸模型,分析多個(gè)溫度因變量與測(cè)量值的關(guān)系,得到最優(yōu)補(bǔ)償系數(shù)估計(jì)值,將求取的系數(shù)向量代入根據(jù)多元線(xiàn)性回歸模型得到的輸出信號(hào)多元線(xiàn)性回歸方程,即可得到溫度補(bǔ)償后的流量值。通過(guò)雷諾數(shù)獲取注水流體狀態(tài),定義上臨界速度和下臨界速度,并設(shè)計(jì)補(bǔ)償系數(shù)計(jì)算方法,完成誤差補(bǔ)償。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:利用所提方法完成誤差補(bǔ)償后,提高了流量計(jì)的測(cè)量準(zhǔn)確性。

關(guān)鍵詞 流量計(jì) 示值校正 誤差補(bǔ)償 多元線(xiàn)性回歸模型 流體狀態(tài) 井下分層注水

中圖分類(lèi)號(hào) TP814"" 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A"" 文章編號(hào) 1000 3932(2025)01 0032 07

在油田井下分層注水過(guò)程中,流量計(jì)是用來(lái)測(cè)量注入水在各層之間流量分配情況的設(shè)備。但因井下油田的復(fù)雜性及流量計(jì)自身的局限性,測(cè)量結(jié)果易受到溫度、流體流速等多種因素的影響而產(chǎn)生誤差。為了減小流量計(jì)的測(cè)量誤差,需開(kāi)展井下注水流量計(jì)誤差補(bǔ)償方法的研究,以更好控制分層注水過(guò)程,提高油田采收率[1,2]。陳定等首先將獲取的管道中固體顆粒的占比及其變化量作為電磁流量計(jì)的磁場(chǎng)輸入值;其次,計(jì)算流量計(jì)的磁場(chǎng)強(qiáng)度并據(jù)此完成電磁流量計(jì)測(cè)量誤差補(bǔ)償[3]。在延長(zhǎng)油田多層特殊環(huán)境下,溫度和流體狀態(tài)的變化可能會(huì)導(dǎo)致電磁流量計(jì)的磁場(chǎng)輸入值發(fā)生偏差,該方法在獲取固體顆粒占比及其變化量時(shí)無(wú)法準(zhǔn)確反映這些干擾因素的影響,最終導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果依舊存在誤差。郭濤等首先獲取過(guò)零檢測(cè)信號(hào)波形圖;其次,基于互相關(guān)算法實(shí)現(xiàn)流量計(jì)誤差補(bǔ)償[4]。該方法在應(yīng)用于延長(zhǎng)油田多層特殊環(huán)境時(shí),溫度和流體狀態(tài)的變化會(huì)導(dǎo)致流量計(jì)的過(guò)零檢測(cè)信號(hào)波形發(fā)生變化。如果在獲取過(guò)零檢測(cè)信號(hào)波形時(shí)無(wú)法準(zhǔn)確反映這些干擾因素,就會(huì)導(dǎo)致后續(xù)誤差補(bǔ)償無(wú)法有效進(jìn)行。WU W K等通過(guò)自適應(yīng)濾波方法獲取流量計(jì)輸出信號(hào)的延時(shí),根據(jù)均方誤差最小化原理實(shí)現(xiàn)流量計(jì)誤差補(bǔ)償[5]。但由于延長(zhǎng)油田多層特殊環(huán)境的復(fù)雜性,溫度和流體狀態(tài)的變化可能不斷發(fā)生,導(dǎo)致流量計(jì)輸出信號(hào)的延時(shí)變化不穩(wěn)定。該方法如果無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和適應(yīng)這些變化,測(cè)量結(jié)果會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)或不穩(wěn)定的情況。MASSAAD J等通過(guò)將超聲波流量計(jì)線(xiàn)性波傳播轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷€(xiàn)性波傳播來(lái)實(shí)現(xiàn)流量計(jì)的精度修正[6]。該方法的弊端是:由于延長(zhǎng)油田多層特殊環(huán)境的復(fù)雜性,溫度和流體狀態(tài)的干擾會(huì)影響超聲波在介質(zhì)中的傳播特性,從而影響非線(xiàn)性波傳播方法的精度修正。如果無(wú)法準(zhǔn)確反映這些干擾因素,并進(jìn)行相應(yīng)的修正計(jì)算,將導(dǎo)致修正結(jié)果不準(zhǔn)確,無(wú)法有效處理測(cè)量誤差,從而無(wú)法實(shí)現(xiàn)精確的流量計(jì)修正。

在延長(zhǎng)油田井下注水應(yīng)用中,由于其分層屬性,造成水平井與裂縫布井方位、水平井層位、注水速率等在不同注水層出現(xiàn)參數(shù)波動(dòng),流體特性、溫度變化等多種因素產(chǎn)生耦合影響,導(dǎo)致流量計(jì)誤差增加。針對(duì)上述問(wèn)題,筆者提出一種針對(duì)延長(zhǎng)油田井分層注水流量計(jì)的誤差補(bǔ)償方法。

1 流量計(jì)測(cè)量方法及示值校正方法設(shè)計(jì)

由于分層屬性和參數(shù)波動(dòng)的影響,流量計(jì)可能會(huì)出現(xiàn)誤差增加的情況。通過(guò)測(cè)量校正,可以分析和修正流量計(jì)示值中存在的誤差,將其補(bǔ)償或校正,從而獲得準(zhǔn)確的流量計(jì)測(cè)量結(jié)果。

1.1 流量計(jì)超聲波測(cè)量方法設(shè)計(jì)

在延長(zhǎng)油田井下注水應(yīng)用中,由于分層屬性和不同介質(zhì)的存在,流體特性可能會(huì)發(fā)生變化。超聲波流量計(jì)的測(cè)量不受流體電導(dǎo)率、濁度、溫度和壓力的影響,適用于不同流體條件下的測(cè)量[7,8],因此筆者選擇超聲波流量計(jì)作為研究對(duì)

象。超聲波流量計(jì)根據(jù)超聲波受流速影響的特性,通過(guò)發(fā)射傳感器和接收傳感器分別發(fā)送超聲波脈沖和接收反射的超聲波信號(hào),根據(jù)發(fā)射至接收的順逆流時(shí)間差,并結(jié)合流體流速,即可實(shí)現(xiàn)流量測(cè)量。測(cè)量原理如圖1所示。

超聲脈沖由發(fā)射器S至接收器N的時(shí)間即順流時(shí)間T,表達(dá)式如下:

T=(1)

其中,Z表示聲道距離,v表示超聲脈沖速度,b表示傳播路徑上的流體線(xiàn)平均速度,γ表示水流方向與超聲波脈沖方向的夾角。

超聲脈沖由接收器N至發(fā)射器S的時(shí)間即逆流時(shí)間T,表達(dá)式如下:

T=(2)

則順逆流時(shí)間差ΔT為:

ΔT=T-T=(3)

由于水流速度小于超聲脈沖在水中的聲速,故可以忽略b和cos γ的乘積,則ΔT表達(dá)式簡(jiǎn)化如下:

ΔT=(4)

由式(4)可知,超聲波流量計(jì)的超聲脈沖順逆流時(shí)間差與流體流速成正比。管道流量W表達(dá)式如下:

W=b(5)

其中,b表示流體在管道中的平均速度,F(xiàn)表示管道直徑。

在實(shí)際應(yīng)用中,需引入修正系數(shù)修正傳播路徑上的流體線(xiàn)平均速度。修正系數(shù)L表達(dá)式如下:

L=(6)

最后根據(jù)修正系數(shù),得到超聲波流量計(jì)的測(cè)量流量值W′表達(dá)式如下:

W′=tan γ(7)

1.2 流量示值的粗略校正

為了提高后續(xù)流量計(jì)測(cè)量誤差的補(bǔ)償精度,基于標(biāo)準(zhǔn)表法開(kāi)展流量計(jì)示值校正[9~11],確保流量計(jì)的測(cè)量結(jié)果被準(zhǔn)確讀取。標(biāo)準(zhǔn)表法將待檢測(cè)流量計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)表法流量標(biāo)準(zhǔn)裝置相連后,打開(kāi)裝置閥門(mén),使裝置內(nèi)的流體流入待檢測(cè)流量計(jì),然后記錄待檢測(cè)流量計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)表法流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的讀數(shù),最后通過(guò)兩者的誤差進(jìn)行結(jié)果判斷。

兩者的絕對(duì)誤差為:

=|W-W|(8)

其中,W表示待檢測(cè)流量計(jì)讀數(shù),W表示標(biāo)準(zhǔn)表法流量標(biāo)準(zhǔn)裝置讀數(shù)。

兩者的相對(duì)誤差ε為:

ε=×100%(9)

根據(jù)最小二乘法獲取示值誤差修正系數(shù)L′,表達(dá)式如下:

L′=(10)

其中,W表示待檢測(cè)流量計(jì)的第o次讀數(shù),

W表示標(biāo)準(zhǔn)表法流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的第o次讀數(shù)。

則超聲波流量計(jì)的流量示值W″為:

W″=(1+L′)W′(11)

綜上,通過(guò)分析流量計(jì)測(cè)量原理,基于標(biāo)準(zhǔn)表法校正流量計(jì)的測(cè)量示值,能夠確保測(cè)量結(jié)果不受流量計(jì)自身局限性的影響。

2 流量計(jì)測(cè)量誤差的補(bǔ)償方法設(shè)計(jì)

以示值校正后的流量計(jì)為基準(zhǔn),根據(jù)溫度與流體狀態(tài)對(duì)流量計(jì)的影響,基于多元線(xiàn)性回歸模型和補(bǔ)償系數(shù)展開(kāi)流量計(jì)誤差校正[12]。

2.1 溫度影響下的測(cè)量誤差多元回歸補(bǔ)償方法

在超聲波流量計(jì)的測(cè)量過(guò)程中,流體溫度會(huì)對(duì)流體的流速和流量造成影響,此為溫度流量耦合效應(yīng)。為了消除溫度對(duì)流量計(jì)測(cè)量結(jié)果的影響,必須對(duì)溫度與流量進(jìn)行解耦處理[13]。解耦過(guò)程中,需要收集所需數(shù)據(jù),即采集標(biāo)定前經(jīng)過(guò)放大器放大處理、模數(shù)轉(zhuǎn)換及濾波處理后的超聲波流量計(jì)內(nèi)溫度傳感器獲取的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換信號(hào)(ADC)。

設(shè)置G、G、G、G、G、G6個(gè)流量測(cè)試點(diǎn)和Y、Y、Y、Y、Y、Y 6個(gè)溫度值,在10~100 kg/h范圍內(nèi),獲取上述6個(gè)流量測(cè)試點(diǎn)的流量輸出信號(hào)G和溫度信號(hào)Y。

根據(jù)溫度信號(hào)Y、補(bǔ)償前溫度檢測(cè)信號(hào)Y與流量輸出信號(hào)G建立可實(shí)現(xiàn)溫度擬合補(bǔ)償?shù)亩嘣€(xiàn)性回歸模型,其表達(dá)式如下:

Y=+ Y+ G+ YG+…+ G+(12)

其中,~表示待定系數(shù),l表示多元回歸方程的最高次數(shù),表示高階無(wú)窮小。

通過(guò)將輸出值的誤差平方和最小化,求解多元線(xiàn)性回歸方程系數(shù)向量,最小化誤差平方和Z′的計(jì)算式如下:

Z′=min(+ C+ C+…+ C-Y)(13)

其中,C表示第k時(shí)刻第n個(gè)測(cè)試點(diǎn)的流量輸出信號(hào),Y表示初始溫度信號(hào)。

為了求解系數(shù)向量,對(duì)式(13)中的系數(shù)進(jìn)行求導(dǎo),并設(shè)置導(dǎo)數(shù)為零,從而得到最優(yōu)系數(shù)的估計(jì)值′=(′,′,′,…,′)。

將得到的系數(shù)向量′代入根據(jù)多元線(xiàn)性回歸模型得到的輸出信號(hào)多元線(xiàn)性回歸方程,即可得到溫度補(bǔ)償后的流量計(jì)輸出信號(hào):

=′+′ Y+′ G+′ YG+…+′ Gl(14)

2.2 流體流動(dòng)狀態(tài)干擾下的測(cè)量誤差補(bǔ)償方法

在油田井下分層注水管道中,流體流動(dòng)狀態(tài)對(duì)流量計(jì)的測(cè)量結(jié)果會(huì)產(chǎn)生影響,主要分為層流狀態(tài)、過(guò)渡狀態(tài)和湍流狀態(tài)。這3種狀態(tài)對(duì)流量計(jì)造成的誤差是不同的,因此需要通過(guò)補(bǔ)償系數(shù)來(lái)修正這些誤差,以提高測(cè)量的準(zhǔn)確性和可靠

性[14,15]。

通過(guò)雷諾數(shù)Re可以獲取流體狀態(tài)信息,其表達(dá)式如下:

Re=(15)

其中,η表示流體運(yùn)動(dòng)黏度。

當(dāng)管道直徑與流體運(yùn)動(dòng)黏度固定時(shí),定義上臨界速度和下臨界速度分別為層流狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橥牧鳡顟B(tài)的速度和湍流狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閷恿鳡顟B(tài)的速度。

定義上臨界、下臨界雷諾數(shù)分別為Re=13800、Re=2320。當(dāng)Re>Re時(shí),管道流體狀態(tài)為湍流狀態(tài),當(dāng)Re<Re時(shí),管道流體狀態(tài)為層流狀態(tài),當(dāng)Re≤Re≤Re時(shí),管道流體狀態(tài)為過(guò)渡狀態(tài)。過(guò)渡狀態(tài)的穩(wěn)定性較差,極易轉(zhuǎn)變?yōu)橥牧鳡顟B(tài)。不同狀態(tài)下的補(bǔ)償系數(shù)計(jì)算過(guò)程如下。

當(dāng)流體處于層流狀態(tài)時(shí),以管道直流為沿線(xiàn)的流速v的表達(dá)式如下:

v=v1-()(16)

其中,v表示最大流速,t表示徑向距離。

通過(guò)對(duì)流速分布開(kāi)展積分處理得到線(xiàn)平均流速v、面平均流速v的表達(dá)式如下:

v=v(17)

v=v(18)

則層流狀態(tài)下的補(bǔ)償系數(shù)Z表達(dá)式如下:

Z==(19)

當(dāng)流體處于湍流狀態(tài)時(shí),流體運(yùn)動(dòng)過(guò)程較復(fù)雜,通常用速度分布用經(jīng)驗(yàn)性指數(shù)公式表達(dá)v,即:

v=v(1-)(20)

其中,F(xiàn)表示管道雷諾數(shù)與管道粗糙度函數(shù)。

湍流狀態(tài)下的線(xiàn)平均流速v、面平均流速v表達(dá)式如下:

v=v(21)

v=v(22)

則湍流狀態(tài)下的補(bǔ)償系數(shù)Z表達(dá)式如下:

Z=(23)

當(dāng)流體處于過(guò)渡狀態(tài)時(shí),流體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)穩(wěn)定性較差,故通過(guò)經(jīng)驗(yàn)公式獲取過(guò)渡狀態(tài)的流量計(jì)測(cè)量補(bǔ)償系數(shù)Z:

Z=1.119-0.011 ln Re(24)

則流量計(jì)誤差補(bǔ)償后的最終測(cè)量結(jié)果為:

W?蓯=(1+Z)W″,l=1,2,3(25)

通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)表法校正流量計(jì)示值,避免了流量計(jì)自身的誤差影響,考慮環(huán)境溫度和流體流動(dòng)狀態(tài),分別用多元線(xiàn)性回歸模型和補(bǔ)償系數(shù)修正誤差,進(jìn)一步減少了外界環(huán)境對(duì)流量計(jì)測(cè)量的影響,進(jìn)而提高了流量計(jì)的測(cè)量精準(zhǔn)度,為井下分層注水測(cè)量與控制提供了堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

3 實(shí)驗(yàn)與分析

為了驗(yàn)證延長(zhǎng)油田井下分層注水流量計(jì)誤差補(bǔ)償方法的有效性,對(duì)其進(jìn)行測(cè)試。

選取某典型的延長(zhǎng)油田作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,該油田位于延長(zhǎng)盆地,具有多個(gè)分層油藏。從地表至井底,包含表土層、水層、油氣層和蓋層。油田注水井中設(shè)置超聲波流量計(jì),并確保其位置能夠準(zhǔn)確測(cè)量各個(gè)地層的注水流量。根據(jù)圖2確定流量計(jì)的安裝位置,確保測(cè)量位置準(zhǔn)確無(wú)誤。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中在待測(cè)溫度點(diǎn)下,逐步增加流量。采集數(shù)據(jù)前等待2 h以穩(wěn)定溫度和流量,然后進(jìn)行兩次重復(fù)測(cè)量,每次讀取3組數(shù)據(jù),最后取平均值作為結(jié)果。記錄流量計(jì)輸出信號(hào)和溫度傳感器的測(cè)量值,并與實(shí)際流量和溫度進(jìn)行對(duì)比。比較流量計(jì)輸出信號(hào)與實(shí)際流量的誤差,并計(jì)算誤差百分比。

根據(jù)超聲波流量計(jì)的特性參數(shù),設(shè)置流量計(jì)波速為341.3 m/s,流體聲速為1 482 m/s,超聲波信號(hào)頻率為1 MHz。然后對(duì)選定的流量計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn),確保其準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性。設(shè)定實(shí)驗(yàn)溫度為50 ℃,選擇6個(gè)流量點(diǎn)進(jìn)行測(cè)定,根據(jù)式(24)計(jì)算出相應(yīng)的補(bǔ)償系數(shù),并利用該補(bǔ)償系數(shù)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行修正,得到不同流體狀態(tài)下溫度修正前后的測(cè)量誤差對(duì)比曲線(xiàn)如圖3所示。根據(jù)檢定規(guī)程,在層流狀態(tài)下,流量計(jì)的測(cè)量誤差通常應(yīng)控制在1%以?xún)?nèi)。在過(guò)渡狀態(tài)下,由于流速和流動(dòng)特性的變化,測(cè)量誤差可能會(huì)略微增加,流量計(jì)的測(cè)量誤差通常應(yīng)控制在2%以?xún)?nèi)。在湍流狀態(tài)下,流體呈現(xiàn)混亂的湍流流動(dòng),流速和流動(dòng)特性非常不規(guī)則。在這種情況下,由于流體的湍流波動(dòng)和渦流效應(yīng),測(cè)量誤差通常較大,流量計(jì)的測(cè)量誤差應(yīng)控制在3%以?xún)?nèi)。由圖3可以看出,在層流狀態(tài)下修正后的流量測(cè)量誤差低于1%,過(guò)渡狀態(tài)下的誤差介于1%~3%之間,湍流狀態(tài)下的誤差低于3%,可以認(rèn)為延長(zhǎng)油田井下分層注水流量計(jì)誤差補(bǔ)償方法是有效的。

3.1 示值校正效果

流量計(jì)示值準(zhǔn)確是保證流量計(jì)測(cè)量值讀取準(zhǔn)確的基礎(chǔ),因此開(kāi)展流量計(jì)示值校正效果驗(yàn)證。

測(cè)量誤差對(duì)比曲線(xiàn)

將實(shí)驗(yàn)用超聲波流量計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)表法裝置相連,完成超聲波流量計(jì)示值校正后,對(duì)比校正前后流量計(jì)讀數(shù)如圖4所示??梢钥闯觯局敌U?,流量計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)表法裝置的流量讀數(shù)誤差較大,經(jīng)過(guò)文中方法進(jìn)行示值校正后,流量計(jì)讀數(shù)較標(biāo)準(zhǔn)表法裝置誤差較小,證明了基于標(biāo)準(zhǔn)表法的示值校正方法的有效性。

3.2 不同流體狀態(tài)下流速測(cè)量效果

不同流體狀態(tài)影響補(bǔ)償系數(shù)的準(zhǔn)確性,進(jìn)而影響流速測(cè)量結(jié)果。

記錄層流狀態(tài)和湍流狀態(tài)下的流體流速并與實(shí)際流速對(duì)比,結(jié)果見(jiàn)表1??梢钥闯?,兩種狀態(tài)下,經(jīng)過(guò)補(bǔ)償?shù)某暡髁坑?jì)測(cè)得的流體流速與實(shí)際流速相差較小,最大誤差僅0.003 m/s。筆者所提方法通過(guò)設(shè)計(jì)多元線(xiàn)性回歸模型,分析多個(gè)溫度因變量與測(cè)量值的關(guān)系,得到最優(yōu)補(bǔ)償系數(shù)的估計(jì)值。然后,將求取的補(bǔ)償系數(shù)向量代入根據(jù)多元線(xiàn)性回歸模型得到的輸出信號(hào)多元線(xiàn)性回歸方程中,從而提高了流量計(jì)測(cè)量的準(zhǔn)確性,不受流體狀態(tài)影響。

3.3 補(bǔ)償效果

設(shè)置3種實(shí)驗(yàn)條件:溫度25 ℃、層流流速1.26 m/s;溫度50 ℃、層流流速0.63 m/s;溫度75 ℃、層流流速2.31 m/s。

采用筆者所提方法、文獻(xiàn)[3]方法、文獻(xiàn)[4]方法完成油田井下分層注水流量計(jì)誤差補(bǔ)償,記錄3種方法的補(bǔ)償效果如圖5所示??梢钥闯?,文獻(xiàn)[3]方法的流量計(jì)測(cè)量結(jié)果與實(shí)際結(jié)果相差較大,文獻(xiàn)[4]方法的流量計(jì)測(cè)量結(jié)果與實(shí)際結(jié)果偏差時(shí)大時(shí)小,說(shuō)明這兩種方法的誤差補(bǔ)償效果不佳;筆者所提方法的流量計(jì)測(cè)量結(jié)果與實(shí)際結(jié)果偏差較小,這是因?yàn)楣P者所提方法通過(guò)開(kāi)展溫度與流體狀態(tài)的解耦處理對(duì)由溫度和流體狀態(tài)引起的流量計(jì)誤差進(jìn)行了有效補(bǔ)償,從而提高了流量計(jì)的測(cè)量準(zhǔn)確性。

4 結(jié)束語(yǔ)

在提高油田采收率方面,油田井下分層注水是一個(gè)關(guān)鍵步驟。然而,這一過(guò)程中的流量計(jì)誤差成為了一個(gè)需要克服的挑戰(zhàn)。針對(duì)這一問(wèn)題,筆者提出了一種針對(duì)延長(zhǎng)油田井下分層注水的流量計(jì)誤差補(bǔ)償方法。首先,對(duì)流量計(jì)的示值進(jìn)行校正,確保測(cè)量值的準(zhǔn)確性。其次,為了解決由溫度和流體狀態(tài)引起的誤差問(wèn)題,進(jìn)行溫度與流體狀態(tài)的解耦處理。通過(guò)設(shè)計(jì)多元線(xiàn)性回歸模型,分析了多個(gè)溫度因變量與測(cè)量值的關(guān)系,從而得到了最優(yōu)的補(bǔ)償系數(shù)。此外,該方法還考慮了注水流體狀態(tài),根據(jù)雷諾數(shù)定義了上臨界速度和下臨界速度,并以此為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)了補(bǔ)償系數(shù)的計(jì)算方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,經(jīng)過(guò)筆者所提方法補(bǔ)償后的流量計(jì)測(cè)量精度得到了顯著提高。在延長(zhǎng)油田井下分層注水過(guò)程中,該方法有助于更精確地控制注水量,從而提高采收率并降低生產(chǎn)成本,因此對(duì)于油田的生產(chǎn)和管理具有重要的實(shí)際意義和應(yīng)用價(jià)值。

參 考 文 獻(xiàn)

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(收稿日期:2024-01-12,修回日期:2024-12-27)

Error Compensation Method for the Flowmeter in Downhole

Stratified Water Injection in Yanchang Oilfield

LI Shuo, QI Chun min, LIU Gang, LI Jin yang, CHENG Cheng

(Water Injection Project Area Management Headquarters, Yanchang Oilfield Co., Ltd.)

Abstract"" In this paper, a flow meter error compensation method for underground stratified water injection in Yanchang oilfield was proposed. According to the flow meter measurement principle, the measured value of the flow meter was obtained and the flow meter display value correction was completed on this basis. For the flow meter error caused by temperature and fluid state, the decoupling process of temperature and fluid state was carried out, including having a multiple linear regression model designed to analyze the relationship between multiple temperature dependent variables and measured values so as to obtain the estimation value of optimal compensation coefficient. Through having the coefficient vector put into the output signal’s multiple linear regression equation obtained according to the multiple linear regression model, and the flow value after temperature compensation was obtained, including having Reynolds number based to obtain the state of water injection fluid to define both upper critical velocity and lower critical velocity, and having the calculation method of compensation coefficient designed to complete error compensation. The experimental results show that, the method proposed improves the measurement accuracy of the flow meter after error compensation.

Key words"" flow meter, indication correction, error compensation, multiple linear regression model, flow state, downhole stratified water injection

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