連續(xù)流量檢測(cè)技術(shù)在分層注水井中的應(yīng)用與研究

　　摘要：分層注水管柱的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段：固定式配水管柱、空心式配水管柱（活動(dòng)式配水管柱）和偏心式配水管柱，與之相對(duì)應(yīng)的配套分層注水量檢測(cè)技術(shù)分別是地面水表計(jì)量、投球測(cè)試和井下流量計(jì)測(cè)試。
　　關(guān)鍵詞：注水；流量；檢測(cè) ；技術(shù)
　　一、技術(shù)現(xiàn)狀
　　分層注水管柱的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段：固定式配水管柱、空心式配水管柱（活動(dòng)式配水管柱）和偏心式配水管柱，與之相對(duì)應(yīng)的配套分層注水量檢測(cè)技術(shù)分別是地面水表計(jì)量、投球測(cè)試和井下流量計(jì)測(cè)試。其中，偏心分層注水工藝和與之相配套的集流式分層注水量測(cè)試技術(shù)，從二十世紀(jì)60年代產(chǎn)生，一直應(yīng)用至今，并且從機(jī)械的浮子流量計(jì)發(fā)展到現(xiàn)在的電子存儲(chǔ)式流量計(jì)，以及電磁流量計(jì)、超聲波流量計(jì)，渦輪流量計(jì)等。但是，在測(cè)試工藝上，均采用密封段的座封液流通道的集流方式測(cè)試注水量，而且暴露出了許多問(wèn)題，嚴(yán)重影響了分層注水量的測(cè)試精度。
　　二、存在問(wèn)題及分析
　　集流式分層注水量測(cè)試技術(shù)是偏心分層注水工藝的重要組成部分，它采用壓縮式密封段，利用密封段上、下壓差及流量計(jì)和加重桿的重量，使密封膠圈擴(kuò)張后封住偏心配水器的環(huán)形通道，迫使注入水從密封段中部的流量通道通過(guò)，從而計(jì)量出液流量。但是，這種方法目前暴露出了越來(lái)越多的問(wèn)題，影響到了測(cè)試精度，主要表現(xiàn)是密封段座不嚴(yán)而產(chǎn)生測(cè)量誤差。
　　經(jīng)過(guò)調(diào)試若干口井的統(tǒng)計(jì)資料表明，檢測(cè)不合格的原因多種多樣，如卡浮子、壓力波動(dòng)和無(wú)法說(shuō)清的不合格因素，其中就包括密封段座不嚴(yán)的因素，而且是主要因素。
　　對(duì)于驗(yàn)封不密封的情況，而且不密封的層段主要為下部的層段，開始認(rèn)為是封隔器失效，進(jìn)行作業(yè)施工起出管柱后，封隔器除一級(jí)破損外，其余完好無(wú)損，而且釋放到位，沒(méi)有不密封的跡象。
　　三、 基本原理
　　在注水管柱進(jìn)行非集流測(cè)試有二種方法，一種是定點(diǎn)測(cè)試，一種是連續(xù)測(cè)試。由于注水管柱內(nèi)壁存在結(jié)垢現(xiàn)象，如果采用定點(diǎn)檢測(cè)，在某一點(diǎn)的結(jié)垢厚度發(fā)生變化后，測(cè)試出的視流量值是不同的。而采用連續(xù)勻速流量測(cè)試，則測(cè)試的是某一井段內(nèi)的相對(duì)流量，通過(guò)計(jì)算平均值，克服了定點(diǎn)測(cè)試的測(cè)試誤差這一缺點(diǎn)。
　　目前應(yīng)用的井下流量計(jì)有渦輪、電磁、超聲波、浮子和質(zhì)量流量計(jì)。進(jìn)行連續(xù)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，只有渦輪表現(xiàn)出了良好的深度—流量線形關(guān)系，并且在測(cè)井工程中得到了廣泛的應(yīng)用。因此，設(shè)計(jì)了小直徑渦輪存儲(chǔ)式井下流量計(jì)。測(cè)試時(shí)，將流量計(jì)下入目前層段以下，然后勻速上提，在偏心下由于上提產(chǎn)生一個(gè)相對(duì)流量，該流量為基準(zhǔn)視流量，當(dāng)渦輪通過(guò)配水器時(shí)，由于管柱縮徑，在工作筒內(nèi)流速加大，產(chǎn)生一個(gè)流量尖峰，這一尖峰是典型的分層標(biāo)志，如果上下層流量發(fā)生明顯變化，在尖峰的上下部之間會(huì)出現(xiàn)一個(gè)視流量差，從曲線上明顯地反映出一個(gè)臺(tái)階，由從下向上，流量逐層增加，最后在偏Ⅰ上部停止上提，測(cè)量全井絕對(duì)注水量。完成測(cè)試后，通過(guò)回放設(shè)備將存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)回放于PDA手掌電腦上，計(jì)算機(jī)軟件計(jì)算出各層視流量的相對(duì)百分?jǐn)?shù)，乘以全井流量后，得出各層的注水量。
　　四、現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用和試驗(yàn)
　　應(yīng)用連續(xù)流量計(jì)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，并分別與地面水表流量，浮子流量計(jì)進(jìn)行了數(shù)據(jù)對(duì)比，獲得了預(yù)期得技術(shù)效果。
　?。ㄒ唬?流量計(jì)標(biāo)定
　　流量計(jì)完成加工和承壓試驗(yàn)后，首先進(jìn)行了室內(nèi)標(biāo)定，確定不同管徑下非集流檢測(cè)的流量換算系數(shù)。
　　井下流量計(jì)標(biāo)定裝置，標(biāo)定啟動(dòng)流量為5 m3/d，完成流量為200 m3/d。標(biāo)定結(jié)果顯示，隨著流量的增加，儀器的系統(tǒng)誤差越小，同時(shí)表現(xiàn)出明顯的線性特征。
　?。ǘ? 試驗(yàn)方案
　　為了驗(yàn)證該流量計(jì)的井下工作性能，設(shè)計(jì)了5口井的試驗(yàn)方案，分別選擇不同層數(shù)，不同流量的注水井進(jìn)行試驗(yàn)。5口井的配注從80 m3/d到400 m3/d，試驗(yàn)時(shí)與地面水表對(duì)比全井流量，計(jì)算二者的差值。同時(shí)選擇2口井進(jìn)行浮子流量計(jì)與連續(xù)流量計(jì)對(duì)比測(cè)試，分析分層水量的差值。
　?。ㄈ┰囼?yàn)結(jié)果
　　分層連續(xù)流量現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)中，我們分別測(cè)試試驗(yàn)，其中與浮子流量計(jì)對(duì)比2口井，連續(xù)流量計(jì)的總流量與水表對(duì)比偏差較小，而浮子流量的差值較大。
　　通過(guò)試驗(yàn)，從回放后的數(shù)據(jù)能明顯地得出井下得分層狀況，計(jì)算出各層得相對(duì)吸水量，絕對(duì)吸水量得平均值。
　　五、結(jié)論及認(rèn)識(shí)
　　分層注水井連續(xù)流量檢測(cè)技術(shù)是分層注水工藝及配套技術(shù)的一次革命性的工藝創(chuàng)新，對(duì)提高分層注水測(cè)試精度和測(cè)試效率具有重要意義。
　　1.分層連續(xù)流量檢測(cè)技術(shù)克服了集流式測(cè)試工藝中密封段座不嚴(yán)造成的流量檢測(cè)誤差，提高了測(cè)試精度。
　　2.通過(guò)試驗(yàn)證明，分層連續(xù)流量檢測(cè)技術(shù)不存在管柱內(nèi)雜質(zhì)影響流量檢測(cè)和深度誤差影響座錯(cuò)層的問(wèn)題，下井一次檢測(cè)流量成功率達(dá)到100%。
　　3.當(dāng)管柱出現(xiàn)漏失時(shí)，利用連續(xù)流量檢測(cè)的方法可以確定漏失深度及漏失量，這是集流式流量檢測(cè)方法很難達(dá)到的。
　　4.采用該流量計(jì)在井口進(jìn)行相對(duì)和絕對(duì)流量檢測(cè)，能夠在線判斷地面水表的計(jì)量誤差。
　　分層連續(xù)流量測(cè)試技術(shù)是在油田廣泛應(yīng)用液壓絞車的前提下提出來(lái)并研究開發(fā)的，因此，對(duì)于非液壓鋼絲絞車應(yīng)用該技術(shù)時(shí)，要求試井工人必須平穩(wěn)地控制絞車的油門和滾筒速度，才能測(cè)試出高精度的分層曲線，這是該技術(shù)的唯一局限性。
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