[发明专利]双通道多相流体核磁共振在线检测装置及方法

说明书

本发明实施例提供了一种双通道多相流体核磁共振在线检测装置及方法，其中，该装置包括：核磁管道两端为单支线管道，核磁管道中部包括两段完全相同的支线管道；第一支线管道的两端分别设置可控开关；两段支线管道处于天线设备的磁覆盖区内；天线设备的磁覆盖区置于双极磁体的均匀磁场区内；控制设备控制两个可控开关的关闭和打开；谱仪设备在两个可控开关同时关闭时，驱动第一线圈发射梯度磁场，并驱动第二天线发射核磁共振脉冲序列，获取第一支线管道对应的第一回波串数据集，获取第二支线管道对应的第二回波串数据集，根据第一回波串数据集和第二回波串数据集分别检测多相流体中各组分的含量和多相流体的流速，并确定多相流体中各组分的流量。

技术领域

本发明涉及石油钻采技术领域，特别涉及一种双通道多相流体核磁共振在线检测装置及方法。

背景技术

在石油钻采工程领域，对油气井及管道多相流的在线定量检测极富挑战，尚无可靠技术能够在不经过油、气、水三相分离的前提下准确测量多相流各组分流量。迄今，国内外普遍采用的多相流计量技术，是将采出流体通过管道输送至集输站，先进行三相分离，再对各组分分别测量其含量。这种间接测量方法，存在效率低、成本高、数据延迟等问题，无法反映井口真实瞬态产液特征。近年来，多相流的直接测量技术得到广泛关注并逐步发展起来。多相流量计的出现使得井口采出流体在未经稳定、分离及全工艺处理等过程前就可以在线完成流量计量，最小化人为因素影响，以真实反映井口的瞬态性能，为油藏精细管理、生产分配优化及井口测试等有重要意义。

核磁共振技术作为一种主流的室内流体检测技术，可在多相流体静止状态下定量分析其组分含量。但是，将该技术应用于流动流体时，不能直接采用传统测量方法进行测量，因为单次测量未完成时流体已流出探测区域。

现有技术还提出了一种确定多相流体组分流量的方法，该方法采用静态测组分含量，流动测流速的方法实现多相流的各组分流量计量；该方法需要借助一组可控阀门实现多相流流量计量，但其本身存在一个问题，即静态测量和流动测量是不能同时进行的，该方法首先截取一段流体进行静态测量，静态测量的同时，多相流经核磁共振探头外的旁路流过，然后关闭旁路阀门，打开探头内流道两段阀门，让多相流流经探头，进行流动状态下的流速测量。采用该方法时，当静态测量和流动测量的一个周期内流体性质、组分含量发生明显变化，会使得最终流量测量结果不准确。

发明内容

本发明实施例提供了一种双通道多相流体核磁共振在线检测装置，以解决现有技术中流量测量结果不准确的技术问题。该装置包括：

核磁管道，所述核磁管道两端为单支线管道，所述核磁管道中部包括两段完全相同的支线管道，多相流体经所述核磁管道的一端流入，流经两段支线管道后经所述核磁管道的另一端流出，其中，两段支线管道包括第一支线管道和第二支线管道；

两个可控开关，分别设置于所述第一支线管道的两端；

天线设备，两段支线管道处于所述天线设备的磁覆盖区内，所述天线设备包括第一线圈和第二天线，第一线圈用于发射梯度磁场，第二天线用于发射核磁共振脉冲序列分别对两段支线管道进行分层扫描，并接收回波串数据；

双极磁体，所述天线设备的磁覆盖区置于所述双极磁体产生的均匀磁场区内；

控制设备，用于同时控制两个所述可控开关的关闭和打开；

谱仪设备，用于在两个所述可控开关同时关闭时，驱动所述第一线圈发射梯度磁场，并驱动所述第二天线发射核磁共振脉冲序列，获取所述第一支线管道对应的第一回波串数据集，获取所述第二支线管道对应的第二回波串数据集，根据所述第一回波串数据集检测所述多相流体中各组分的含量，根据所述第二回波串数据集检测所述多相流体的流速，根据所述多相流体中各组分的含量和所述多相流体的流速，确定所述多相流体中各组分的流量。

本发明实施例还提供了一种双通道多相流体核磁共振在线检测方法，以解决现有技术中流量测量结果不准确的技术问题。该装置包括：