超声波多普勒多相流分相流量测井资料解释方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了超声波多普勒多相流分相流量测井资料解释方法，涉及测井资料解释领域，包括：对超声波多普勒多相流测试仪测得的混合流体中的原始电压数据的数据进行预处理，得到功率谱数据和功率谱图；求取所述原始电压数据和所述功率谱数据的统计特征值，求取所述功率谱图的谱峰参数；利用预设分类方法对所述统计特征值以及所述谱峰参数进行分类；在每类中选取若干个代表值，将所述代表值作为输入向量对混合流体的未知流量进行预测。和超声波多普勒多相流分相流量测井资料解释装置。可以解决油井中准确地计算油、气、水各相的流量传统的方法难度较大的问题。

Interpretation method and device of ultrasonic Doppler multiphase flow separated phase flow logging data

The invention discloses an interpretation method of ultrasonic Doppler multiphase flow separated phase flow logging data, which relates to the field of logging data interpretation, including: pre-processing the data of original voltage data in mixed fluid measured by ultrasonic Doppler multiphase flow tester, obtaining power spectrum data and power spectrum diagram; and obtaining the original electricity; The pressure data and the statistical eigenvalues of the power spectrum data are used to obtain the spectral peak parameters of the power spectrum; the statistical eigenvalues and the spectral peak parameters are classified by the preset classification method; several representative values are selected in each class, and the representative values are used as input vectors to predict the unknown flow rate of the mixed fluid. Test. And ultrasonic Doppler multiphase flow split phase flow logging data interpretation device. It can solve the difficult problem of calculating accurately the flow rate of oil, gas and water in oil wells by traditional methods.

【技术实现步骤摘要】
超声波多普勒多相流分相流量测井资料解释方法和装置
本专利技术涉及测井资料解释领域，具体说是一种超声波多普勒多相流分相流量测井资料解释方法和装置。
技术介绍
超声多普勒流量测量是目前工业中应用较为广泛的一种方法，超声波发射器为一固定声源，随流体一起运动的反射体（固体颗粒、气泡等）起了与声源有相对运动的“观察者”的作用，当超声波发射器所发射的固定频率的超声波入射到这些反射体上时，被反射到接收器上的超声波频率就会与发射频率之间有一个差值，这个频率差就是与流体一起运移的反射体而产生的多普勒频移。这个频移量正比于流体流速，所以测量该频差就可以求得速度，进而求出流量。由此可见，超声波多普勒流量测量的一个必要条件是：被测流体介质应是含有一定数量能反射声波的固体粒子或气泡等两相介质。即这种流量测量方法适宜于对两相流的测量。油田的产油井大部分是油、气以泡状方式存在于流动的水中，符合这一必要的条件。为此，提出了超声波多普勒多相流测井方法。虽然产油井满足超声波多普勒流量测量的必要条件，但要实现井下油、气、水流量的定量计算存在几个方面的技术难点。一是在油井中得到的超声波多普勒频移与目前其它多普勒流量测量得到的超声波多普勒频移有着很大的差别。生产井中一般是油水两相流或者油气水三相流动，流速较低时，会出现轻质相速度快于重质相的速度，即滑脱现象，这种情况在多相流中是相当普遍的，尤其管道较粗、流量较低和在垂直的管道中更是如此。因此，在油井中得到的超声波多普勒频移是油和/或气泡运移速度的主要贡献，并不能直接代表油气水混合液的平均速度，这是与目前隐含假设反射体与流体速度同步，从而实现流体流量计算的主要不同点；二是在油井中，作为超声波反射体的油、气多数情况下是同时存在的，仅仅从超声波多普勒频移时域特征区分评价油、气的流速是不可能的。但油、气在井筒中的滑脱现象、流型特征有着较大的区别，这也是本专利技术从频域特征分析评价各相流量的依据；三是所测量油井流体流速相对较低，能够提供的信息只有超声波多普勒频移单一的信息，要实现准确的计算油、气、水各相的流量传统的方法难度较大。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种超声波多普勒多相流分相流量测井资料解释方法和装置，以解决油井中准确地计算油、气、水各相的流量传统的方法难度较大的问题。第一方面，本专利技术提供超声波多普勒多相流分相流量测井资料解释方法，包括：对超声波多普勒多相流测试仪测得的混合流体中的原始电压数据的数据进行预处理，得到功率谱数据和功率谱图；求取所述原始电压数据和所述功率谱数据的统计特征值，求取所述功率谱图的谱峰参数；利用预设分类方法对所述统计特征值以及所述谱峰参数进行分类；在每类中选取若干个代表值，将所述代表值作为输入向量对混合流体的未知流量进行预测。优选地，所述预设分类方法，包括：计算所述统计特征值的每个特征值之间，以及所述谱峰参数每个参数之间，以及所述统计特征值内每个特征值与和所述谱峰参数内每个参数以及之间的相关系数；计算所述相关系数的距离；利用所述距离，对所述统计特征值以及所述谱峰参数进行聚类分析；利用设定距离，对所述聚类分析后的所述统计特征值以及所述谱峰参数进行分类。优选地，利用所述功率谱图，对所述混合流体进行分类；然后根据所述分类，对所述混合流体中的原始电压数据进行解释；其中，所述分类将所述混合流体分为：两相流和三相流。优选地，计算所述相关系数的距离为欧式距离；所述设定距离为2。优选地，所述预处理的方法为：获取超声波多普勒多相流测试仪测得的混合流体中的原始电压数据；将所述原始电压数据转换成频域数据，利用所述频域数据计算所述功率谱数据；利用所述功率谱数据绘制所述功率谱图。优选地，所述分类的个数为6类；所述每类中选取1个代表值，所述代表值，包括：所述原始电压数据的调和平均值以及功率谱数据的峰位、峰高、峰面积、方差和变异系数。第二方面，本专利技术提供一种超声波多普勒多相流分相流量测井资料解释装置，包括：存储器和处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序为如上述方法，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：对超声波多普勒多相流测试仪测得的混合流体中的原始电压数据的数据进行预处理，得到功率谱数据和功率谱图；求取所述原始电压数据和所述功率谱数据的统计特征值，求取所述功率谱图的谱峰参数；利用预设分类方法对所述统计特征值以及所述谱峰参数进行分类；在每类中选取若干个代表值，将所述代表值作为输入向量对混合流体的未知流量进行预测。本专利技术至少具有如下有益效果：本专利技术提供超声波多普勒多相流分相流量测井资料解释方法和装置，以解决油井中准确地计算油、气、水各相的流量传统的方法难度较大的问题。附图说明通过以下参考附图对本专利技术实施例的描述，本专利技术的上述以及其它目的、特征和优点更为清楚，在附图中：图1是本专利技术实施例的一种超声波多普勒多相流分相流量测井资料解释方法的流程示意图；图2是本专利技术在油水两相流总流量20方/天，不同含水率条件下采集的原始电压数据通过短时傅里叶变换后计算的功率谱数据绘制的功率谱图；图3是本专利技术在油气水三相流中固定气量为5方/天，油水两相液量20方/天，不同含水率条件下采集的原始电压数据通过短时傅里叶变换后计算的功率谱数据绘制的功率谱图；图4是本专利技术的32个特征参数的相关系数的聚类树形图；图5是本专利技术的油水两相流给定油流量和计算油流量的结果对比图；图6是本专利技术的油水两相流给定水流量和计算水流量的结果对比图；图7是本专利技术的油水两相流油流量计算结果绝对误差分布图；图8是本专利技术的油水两相流水流量计算结果绝对误差分布图；图9是本专利技术的油/气/水三相流给定油流量和计算油流量的结果对比图；图10是本专利技术的油/气/水三相流给定水流量和计算水流量的结果对比图；图11是本专利技术的油/气/水三相流给定气流量和计算气流量的结果对比图；图12是本专利技术的油/气/水三相流油流量计算结果绝对误差分布图；图13是本专利技术的油/气/水三相流水流量计算结果绝对误差分布图；图14是本专利技术的油/气/水三相流气流量计算结果绝对误差分布图；图15是本专利技术在大庆油田一口脱气油井利用超声波多普勒测井仪器录取的原始电压值计算的功率谱图；图16是本专利技术在某井超声波三相流产出剖面解释成果图。具体实施方式以下基于实施例对本专利技术进行描述，但是值得说明的是，本专利技术并不限于这些实施例。在下文对本专利技术的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。然而，对于没有详尽描述的部分，本领域技术人员也可以完全理解本专利技术。此外，本领域普通技术人员应当理解，所提供的附图只是为了说明本专利技术的目的、特征和优点，附图并不是实际按照比例绘制的。同时，除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包含但不限于”的含义。在油井中，仅通过原始数据很难发现其变化规律，所以本专利技术分别在时域和频域对数据进行分析。通过对原始信号计算其功率谱，分析原始数据和功率谱数据的统计特征，提取可用信息，利用超声波多普勒多相流分相流量测井资料解释方法实现井下多相流各相流量的准确计算。为了解决超声波多普勒多相流分相流量精确解释，为油田开发后续压裂堵水等措施提供指导，本专利技术一种超声波多普勒多相流分相流量测井解释方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超声波多普勒多相流分相流量测井资料解释方法，其特征在于，包括：对超声波多普勒多相流测试仪测得的混合流体中的原始电压数据的数据进行预处理，得到功率谱数据和功率谱图；求取所述原始电压数据和所述功率谱数据的统计特征值，求取所述功率谱图的谱峰参数；利用预设分类方法对所述统计特征值以及所述谱峰参数进行分类；在每类中选取若干个代表值，将所述代表值作为输入向量对混合流体的未知流量进行预测。

【技术特征摘要】
1.一种超声波多普勒多相流分相流量测井资料解释方法，其特征在于，包括：对超声波多普勒多相流测试仪测得的混合流体中的原始电压数据的数据进行预处理，得到功率谱数据和功率谱图；求取所述原始电压数据和所述功率谱数据的统计特征值，求取所述功率谱图的谱峰参数；利用预设分类方法对所述统计特征值以及所述谱峰参数进行分类；在每类中选取若干个代表值，将所述代表值作为输入向量对混合流体的未知流量进行预测。2.根据权利要求1所述一种超声波多普勒多相流分相流量测井资料解释方法，其特征在于：所述预设分类方法，包括：计算所述统计特征值的每个特征值之间，以及所述谱峰参数每个参数之间，以及所述统计特征值内每个特征值与和所述谱峰参数内每个参数以及之间的相关系数；计算所述相关系数的距离；利用所述距离，对所述统计特征值以及所述谱峰参数进行聚类分析；利用设定距离，对所述聚类分析后的所述统计特征值以及所述谱峰参数进行分类。3.根据权利要求1所述一种超声波多普勒多相流分相流量测井资料解释方法，其特征在于：利用所述功率谱图，对所述混合流体进行分类；然后根据所述分类，对所述混合流体中的原始电压数据进行解释；其中，所述分类将所述混合流体分为：两相流和三相流。4.根据权利要求2所述一种超声波多普勒多相流分相流量测井资料解释方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑希科，王倩，孟凡宇，王强，朴玉琴，王晓荣，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，大庆油田有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11