對渦輪流量計在模擬井中水平條件下獲取的實驗數(shù)據(jù)從不同氣流量、同一含水率下的油水總流量與渦輪響應的關系；同一油水總流量、不同含水率配比下的氣流量與渦輪響應的關系及不同密度下的油、氣、水總流量與渦輪響應的關系等3個方面進行了分析。結果表明，油水兩相含水率在50%～100%范圍內，同一氣流量下，渦輪響應與油水兩相流量呈線性關系；不同氣量下所得到的各個渦輪流量計的響應與油水總流量關系直線的斜率(即渦輪K值)近于相等，但各直線的截距隨氣流量的增加而增大。在油水總流量相同的情況下渦輪響應與氣流量呈線性關系，該線性關系不受油水兩相含水率的影響或受油水兩相含水率的影響小。不同密度下的渦輪K值隨密度增加而增大。三相流下要獲得準確的流量還需進行密度校正。

隨著油田的開發(fā)，水平生產井的數(shù)量不斷增加，井下流體為三相流的水平井數(shù)量也會隨之增加，因此對用于井下流體流量測量的流量計有必要開展三相流下的響應規(guī)律研究，以便于指導解釋和校正。目前，國內在全集流情況下用于水平產出井測量的流量計僅有渦輪流量計和電導式相關流量計。用高精度智能渦輪流量計在垂直模擬井中測量油-氣-水三相流已經(jīng)取得了實驗研究成果，而對它在水平模擬井中測量油氣水三相流的實驗規(guī)律的研究進行的相對較少。

1、實驗情況簡介

實驗是在大慶油田有限責任公司大慶測試技術服務分公司檢測實驗中心的水平模擬井中進行的，實驗介質為柴油、水及氮氣。氣流量的調節(jié)*低為3m3/d，10m3/d以上，每間隔10m3/d為1個調節(jié)點。油/水兩相流量含水率的調節(jié)分別為50%、75%及90%。實驗采用集流方式進行。對所獲取的實驗數(shù)據(jù)從不同氣流量、同一含水率下總流量與渦輪響應的關系，同一油水總流量、不同含水率配比下的氣流量與渦輪響應的關系及不同密度下的油、氣、水總流量與渦輪響應的關系等3個方面進行了分析。實驗中三相流體的密度是通過計算得到的配比密度，不是實測密度。渦輪轉數(shù)稱之為渦輪流量計的響應。

2、不同氣流量、同一含水率下油水兩相流量與渦輪響應的關系

圖1中分別給出了不同氣流量、油水兩相含水率分別為50%和90%下的油水總流量與渦輪響應的關系。

從圖1可以看出在同一氣量下、油水兩相含水率配比不變的情況，渦輪流量計的響應與油水總流量成線性關系；不同氣量下、油水兩相含水率配比不變的情況，所得到的各個渦輪流量計的響應與油水總流量關系直線的斜率(即渦輪K值)近于相等，但各直線的截距不等。隨著氣流量的增加，截距增大。顯然各個直線的截距的差異主要是由于不同的氣量的大小造成的。在不同氣量、油水兩相含水率配比75%情況下，渦輪流量計的響應與總流量的關系與油水兩相含水率分別為50%和90%的結果相同。實驗結果表明，在所實驗的油水兩相含水率范圍內，在相同氣流量下、對于同一油水兩相含水率，渦輪流量計的響應與油水總流量成線性關系；不同氣流量、同一油水兩相含水率下的各個渦輪流量計的響應與油水總流量關系直線的斜率近于相等，但各直線的截距不等。隨著氣流量的增加，截距增大。

3、同一油水總流量、不同含水率配比下的氣流量與渦輪響應的關系

圖2給出的是在油水總流量為40m3/d、油水兩相含水率分別為50%、75%、90%情況下的氣流量與渦輪響應的關系。從圖2上可以看出，對于固定的油水總流量、同一油水兩相含水率，渦輪響應隨著氣流量的增加而增加，與氣流量呈線性關系；不同含水率下的3條直線近于重合，這說明對于固定的油水總流量渦輪響應與氣流量的線性關系不受油水兩相含水率的影響或受油水兩相含水率的影響小。由后面的分析可知，由于油水兩相含水率在50%～90%范圍內密度差異較小，所以含水率變化對流量的影響不大。在其它的油水總流量下，也得到了與油水總流量為40m3/d時一致分析結果，渦輪響應隨著氣流量的增加而增加，與所增加的氣流量呈線性關系，并不受油水兩相含水率的影響或受油水兩相含水率的影響小。

4、不同密度下的油、氣、水總流量與渦輪響應的關系

圖3給出了配比密度分別為0.49，0.68，0.92t/m3下油氣水總流量與渦輪響應(轉數(shù)) 的關系。從圖3可知，在同一密度，渦輪響應與總流量呈線性關系，對于同**量密度越大，渦輪轉數(shù)越快，因此渦輪K值隨著流體密度的增加而增大，這一結論與在垂直井中的結論一致。這表明，在三相流情況下，要準確獲得總流量，應進行密度校正。

5、結論

(1)油水兩相含水率在50%～100%范圍內，同一氣流量下，渦輪響應與油水兩相流量呈線性關系，不同氣量下，所得到的各個渦輪流量計的響應與油水總流量關系直線的斜率(即渦輪K值)近于相等，但各直線的截距隨氣流量的增加而增大。

(2)在油水總流量相同的情況下渦輪響應與氣流量呈線性關系，該線性關系不受油水兩相含水率的影響或受油水兩相含水率的影響小。

(3)不同密度下的渦輪K值隨密度增加而增大，因此三相流下要獲得準確的流量還需進行密度校正。