一种基于电导探针阵列传感器的水平井多参数估计方法

摘要

本发明涉及一种基于电导探针阵列传感器的水平井多参数估计方法，可用于对低产液水平井产出剖面的动态监测。其特征是在使用电导探针阵列传感器对水平井内的多个参数进行测量之前，首先对电导探针阵列传感器进行标定，获得标定数据并建立标定数据库；在进行参数估计时，根据现场得到的电导探针阵列传感器的实际响应计算距离矩阵；最后根据距离矩阵中最小元素所处的位置找出标定数据库中的匹配向量，进而对电导探针阵列传感器方位角、水平井中的水相电导率和油水界面高度进行估计。本发明的有益效果是当采用电导探针阵列传感器进行水平井产出剖面测井时，可以对井内的油水界面高度、水相电导率以及电导探针阵列传感器的方位角同时在线测量，测量下限低、精度高、可靠性好。

主权项

一种基于电导探针阵列传感器的水平井多参数估计方法，其特征在于包括下列步骤：（1）在使用电导探针阵列传感器对水平井内的多个参数进行测量之前，首先对电导探针阵列传感器进行标定，具体步骤如下：A．进行标定之前，在电导探针阵列传感器方位角的取值区域上等间隔取m个点，分别记为θ₁,θ₂,…,θ_m，在油水界面高度的取值区域上等间隔取n个点，分别记为h₁,h₂,…,h_n；B．在标定过程中，将电导探针阵列传感器的方位角调整为θ_i，将油水界面高度调整为h_j，其中i=1,2,…,m，j=1,2,…,n，测量此刻电导探针阵列传感器的响应，记为在标定过程中，保持水相电导率为常数，记为σ^c，反复执行步骤B，测量每种条件下电导探针阵列传感器的响应，得到标定数据库，用矩阵表示为$G^c=\left[\begin{array}{cccc}{G}_{\mathrm{1,1}}^c& G_{\mathrm{1,2}}^c& ···& G_{1,n}^c\\ G_{\mathrm{2,1}}^c& G_{\mathrm{2,2}}^c& ···& G_{2,n}^c\\ ···& ···& ···& ···\\ G_{m,1}^c& G_{m,2}^c& ···& G_{m,n}^c\end{array}\right];$（2）对油水界面高度、电导探针阵列传感器方位角和水相电导率进行参数估计，具体步骤如下：A．在测量现场获取电导探针阵列传感器的实际响应，记为G^m；B．计算距离矩阵D，表示为$D=\left[\begin{array}{cccc}{d}_{\mathrm{1,1}}& d_{\mathrm{1,2}}& ···& d_{1,n}\\ d_{\mathrm{2,1}}& d_{\mathrm{2,2}}& ···& d_{2,n}\\ ···& ···& ···& ···\\ d_{m,1}& d_{m,2}& ···& d_{m,n}\end{array}\right],$其中矩阵D中元素d_i,j的计算公式为：$d_{i,j}={\left|\right|\frac{G_{i,j}^c}{{\left|\right|G_{i,j}^c\left|\right|}_{\infty }}-\frac{G^m}{{\left|\right|G^m\left|\right|}_{\infty }}\left|\right|}_2,$C．确定矩阵D中最小元素的位置，记为（r,s），其中r表示矩阵D中最小元素所在的行号，s表示矩阵D中最小元素所在的列号，然后在标定数据库G^c中找出（r,s）位置上的元素，定义为匹配向量，记为D．利用公式$\left\{\begin{array}{c}\tilde{\theta }={\theta }_r\\ \tilde{\sigma }=\frac{{\left|\right|G_{r,s}^c\left|\right|}_1}{{\left|\right|G^m\left|\right|}_1}·{\sigma }^c\\ \tilde{h}=h_s\end{array}\right.$确定各参数估计值，其中和分别为电导探针阵列传感器方位角、水平井中的水相电导率和油水界面高度的估计值。