測調(diào)聯(lián)動儀在沈陽油田分層注水井測試中的應(yīng)用①
2014-12-24 09:07:05張濤濤王曉麗
科技創(chuàng)新導(dǎo)報 2014年30期
張濤濤+王曉麗
摘 要：該文對分層注水井測調(diào)聯(lián)動儀在沈陽油田多級分層注水井測試工作中的應(yīng)用和推廣以及采用測調(diào)聯(lián)動儀測試與傳統(tǒng)方法測試的對比情況做了分析總結(jié)。測調(diào)聯(lián)動儀使沈陽油田分層注水井平均單井測試時間由原來的5天縮短到2.5天。
關(guān)鍵詞：測調(diào)聯(lián)動儀 ?分層注水井 ?沈陽油田
中圖分類號：TE357.8 ? 文獻標(biāo)識碼：A ? ? ? 文章編號：1674-098X（2014）10（c）-0059-02
沈陽油田是全國最大的高凝原油生產(chǎn)基地，其油品主要特點是含蠟量高、凝固點高。沈陽油田自建廠投產(chǎn)以來，經(jīng)過近30年的開發(fā)，目前已進入中、高含水開發(fā)階段。隨著地層能量的不斷降低，近些年沈陽油田對注水工作的重視程度也越來越高，對注水井的管理也越來越精細化。尤其是對于分層注水井的測試，也提出了越來越高的技術(shù)要求。由于注水井?dāng)?shù)量多，分層測試工作任務(wù)量大，采用測試效率較低的傳統(tǒng)測試工藝已明顯不能滿足油田發(fā)展的需要。采用新型測調(diào)聯(lián)動儀和傳統(tǒng)測試工藝相對比，縮短了分層注水井單井測試周期，提高了分層注水井分層注水量的精確度和單井測試效率。
1 分層注水井測調(diào)聯(lián)動儀工作原理
LZT-300流量自動測調(diào)系統(tǒng)，即測調(diào)聯(lián)動儀，采用單芯電纜下井結(jié)構(gòu)，儀器在單芯電纜上采用單極性供電，實現(xiàn)單向ST編碼數(shù)據(jù)通信。測調(diào)儀通過單芯電纜給地面控制系統(tǒng)發(fā)送測量數(shù)據(jù)，同時地面控制器通過控制不同的輸出來控制測調(diào)儀，測調(diào)儀通過其上面的調(diào)節(jié)臂控制置于偏心配水器內(nèi)的可調(diào)水嘴的轉(zhuǎn)動，從而調(diào)節(jié)可調(diào)水嘴的開度大小，進而對不同層位的流量進行調(diào)節(jié)以達到配注要求。這種類型的測調(diào)儀采用了單電機工作，通過其獨特機械結(jié)構(gòu)設(shè)計，保證了調(diào)節(jié)臂的打開/收回、可調(diào)水嘴的正負調(diào)節(jié)采用了同一個電機進行控制，雙進水管結(jié)構(gòu)可同時測量兩個流量。測調(diào)儀可以在油管內(nèi)吊測，同時也可以在配水器內(nèi)座測。在測量的過程中實時顯示流量、壓力、溫度等參數(shù)。測調(diào)儀新增了狀態(tài)檢測功能。利用霍爾元件、磁鋼以及相應(yīng)的機械結(jié)構(gòu)可以實時檢測調(diào)節(jié)臂的狀態(tài)，對接狀態(tài)，以及對接后流量調(diào)節(jié)過程中的水嘴開度變化。還新增了磁定位功能，用來校對儀器在注水井中的實際深度。還通過相應(yīng)的控制器、電腦和上位機軟件的配合，精確的了解測調(diào)儀井下工作狀態(tài)，使注水工作更加可視化，透明化。測調(diào)聯(lián)動儀結(jié)構(gòu)示意圖和技術(shù)指標(biāo)如圖1。
LZT-300流量自動測調(diào)系統(tǒng)裝置當(dāng)需要對目標(biāo)層注水調(diào)節(jié)時，首先系統(tǒng)將測調(diào)儀下放至要注水的目標(biāo)層下方10 m處，通過箱子上開臂按鈕或者軟件的開臂按鈕打開調(diào)節(jié)臂，開臂到位后井下儀自動停止，并給上位機開臂到位狀態(tài)信息。地面控制器切換到正常工作狀態(tài)，上位機軟件顯示開臂到位。然后上提儀器至目標(biāo)層上方10 m，下放儀器。完成調(diào)節(jié)臂與井下的可調(diào)水嘴對接。對接后上位機軟件狀態(tài)顯示對接成功。利用控制箱上的正負調(diào)按鈕或上位機軟件的正負調(diào)按鍵進行水嘴的開度調(diào)節(jié)。進行流量調(diào)節(jié)時，上位機軟件事實時測量溫度、壓力和流量，并且顯示可調(diào)水嘴的開度變化。開度的變化步長為3%，調(diào)節(jié)流量至要求的數(shù)值或者要求的開度值，按停止按鈕停止本層的流量調(diào)節(jié)。此時可上提儀器，使儀器脫離對接狀態(tài)。然后利用控制箱上的收臂按鈕或者上位機軟件上的收臂按鍵收回調(diào)節(jié)臂，調(diào)節(jié)臂收臂到位后，井下儀自動停止收臂動作并給上位機發(fā)送收臂到位的狀態(tài)信息。此層的注水調(diào)節(jié)完成后，可對另一目標(biāo)層進行調(diào)節(jié)。
在整個控制過程中，地面控制器可通過供電電流及時發(fā)現(xiàn)砂卡、正反向逆轉(zhuǎn)、到位堵轉(zhuǎn)等異常情況，并采取相應(yīng)措施進行控制。測調(diào)儀在井下可反復(fù)上下工作，一次下井就可以完成全部的測量及注水調(diào)配工作，從而可縮短測成一口井的時間。而采用傳統(tǒng)測試方法，儀器提到注水層上方時，不能再次下放測量，如需測量下方層位水量時、需要將儀器提到地面后再次下放儀器到最底層，只能至下而上的工作。
2 現(xiàn)場測試工作情況對比
（1）傳統(tǒng)測試過程：作業(yè)時傳統(tǒng)分層偏心配水器中裝有固定嘴的偏心堵塞器，作業(yè)后由測試人員在現(xiàn)場撈出裝有固定嘴的偏心堵塞器，根據(jù)水嘴選擇公式，施工設(shè)計數(shù)據(jù)要求，結(jié)合層位地質(zhì)結(jié)構(gòu)和現(xiàn)場操作人員的經(jīng)驗，初步估算出每個分層的偏心堵塞器水嘴孔眼直徑，裝入偏心堵塞器中，用投撈器分別把偏心堵塞器投送到分層配水器中。都投入成功后，注水穩(wěn)定8 h以后，下入電子流量計初步測試全井和每個分層注水量，然后根據(jù)施工設(shè)計要求調(diào)整不合格層位的注水量。調(diào)整方法：用投撈器撈出不合格層位的堵塞器，根據(jù)實際注水量和設(shè)計要求的注水量相對比，適當(dāng)擴大或縮小水嘴直徑。在用投撈器投入到該層位。然后下入電子流量計測試分層注水量的變化，穩(wěn)定注水8 h后測試全井及分層水量。注水量不合格的層位，還要繼續(xù)更換水嘴直徑，直到達到設(shè)計注水量要求為止。而當(dāng)被調(diào)節(jié)層注水量發(fā)生變化后，其它層位注水量也會出現(xiàn)不同程度的變化。從而造成了單井測試周期長，工作勞動強度大，測試效率低，分層注水量精確度差等問題。
例如：一口五個層位的分層注水井有三個層位注水量不合格，需要調(diào)整水嘴，更換一個層位的堵塞器水嘴，需要用投撈器撈出和投入兩次操作，而且不能保證更換后注水量在設(shè)計要求范圍內(nèi)，也不能準(zhǔn)確了解對其它層位注水量影響所產(chǎn)生的變化值。沈陽油田水井層位平均深度在1800 m左右，按操作規(guī)程絞車啟下速度100 m/分鐘計算，單絞車啟下一個層位需要36 min，加上井口操作時間5 min，層位操作時間4 min，順利完成一個層位堵塞器的撈出和投入工作需要90 min。但投撈工作過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)撈不著、投不進和遇卡等問題。平均測試完成一口五個層位的分層注水井測試工作需要5 d時間。
（2）測調(diào)聯(lián)動儀測試過程：作業(yè)時采用裝有可調(diào)式電動偏心堵塞器的帶有四個溢流孔的橋式偏心配水器，作業(yè)后下入測調(diào)聯(lián)動儀根據(jù)水嘴選擇公式，施工設(shè)計數(shù)據(jù)要求，結(jié)合層位地質(zhì)結(jié)構(gòu)和現(xiàn)場操作人員的經(jīng)驗，初步估算適度調(diào)節(jié)水嘴開口度，向地層注水穩(wěn)定8 h以后，下入測調(diào)聯(lián)動儀初步測試全井和每個分層注水量，然后根據(jù)施工設(shè)計要求調(diào)整不合格層位的電動水嘴開口度，增大或縮小分層注水量。調(diào)整方法：上提測調(diào)聯(lián)動儀距離預(yù)調(diào)測層位10 m，在地面上利用計算機和地面控制儀通過電纜控制井下測調(diào)聯(lián)動儀工作，打開測調(diào)儀的調(diào)節(jié)臂。下放測調(diào)儀坐在層位配水器上，通過計算機控制，開大或縮小電動水嘴開度，從面達到增大或縮小層位注水量，新型橋式偏心配水器工作臺上有四個溢流孔當(dāng)測調(diào)儀坐在工作筒的工作臺上時，注入水從四個溢流孔注入以下層位，不影響測試層位以下的層位正常注水。測調(diào)儀上下電子流量計分別位于工作筒的上端和下端，上下兩只流量計的差值即為測試層注水量，在地面計算機上直接顯示流量值。大大提高了層位注水量調(diào)節(jié)的精確度。同理依次調(diào)節(jié)不合格層位注水量。調(diào)試后穩(wěn)定注水8 h，下入聯(lián)調(diào)聯(lián)動儀微調(diào)部分不合格層位注水量，至達到要求為止。平均測試完成一口五個層位的分層注水井測試工作需要2.5 d時間。采用測調(diào)聯(lián)儀與傳統(tǒng)方法的測試情況對比如表1。
（3）測調(diào)聯(lián)動儀在沈陽油田的現(xiàn)場應(yīng)用情況。
沈陽油田從2008年開始引進測調(diào)聯(lián)動儀，經(jīng)過2年的現(xiàn)場試驗和技術(shù)改進，2010年開始推廣應(yīng)用，2013共使用該設(shè)備進行了390井次的測試，單井平均測試時間為2.5d，與傳統(tǒng)測試方法相比，共節(jié)約測試時間近1000個班次，節(jié)約成本350萬元。
3 結(jié)論
通過以上的分析可以得出，與傳統(tǒng)分層注水井測試方法相比，測調(diào)聯(lián)動儀具有以下特點：
（1）操作方便，可同步進行注水井分層水量的調(diào)節(jié)與測試工序。
（2）由于有地面計算機的輔助控制，測調(diào)聯(lián)動儀的調(diào)節(jié)與測試工作更直觀、更精確。
（3）避免了重復(fù)投撈更換分層堵塞器水嘴和重復(fù)測試工序，減輕了現(xiàn)場工作的勞動強度，提高了分層注水井的測試效率。
參考文獻
[1] 苗豐裕.測調(diào)聯(lián)動雙向調(diào)節(jié)技術(shù)[J].油氣田地面工程，2010（29）：81-83.
[2] 梁乃成，孫亞州，楊銳.測調(diào)聯(lián)動分層測試技術(shù)在葡萄花油田的應(yīng)用效果分析[J].油田節(jié)能，2007（3）：44-47.endprint
摘 要：該文對分層注水井測調(diào)聯(lián)動儀在沈陽油田多級分層注水井測試工作中的應(yīng)用和推廣以及采用測調(diào)聯(lián)動儀測試與傳統(tǒng)方法測試的對比情況做了分析總結(jié)。測調(diào)聯(lián)動儀使沈陽油田分層注水井平均單井測試時間由原來的5天縮短到2.5天。
關(guān)鍵詞：測調(diào)聯(lián)動儀 ?分層注水井 ?沈陽油田
中圖分類號：TE357.8 ? 文獻標(biāo)識碼：A ? ? ? 文章編號：1674-098X（2014）10（c）-0059-02
沈陽油田是全國最大的高凝原油生產(chǎn)基地，其油品主要特點是含蠟量高、凝固點高。沈陽油田自建廠投產(chǎn)以來，經(jīng)過近30年的開發(fā)，目前已進入中、高含水開發(fā)階段。隨著地層能量的不斷降低，近些年沈陽油田對注水工作的重視程度也越來越高，對注水井的管理也越來越精細化。尤其是對于分層注水井的測試，也提出了越來越高的技術(shù)要求。由于注水井?dāng)?shù)量多，分層測試工作任務(wù)量大，采用測試效率較低的傳統(tǒng)測試工藝已明顯不能滿足油田發(fā)展的需要。采用新型測調(diào)聯(lián)動儀和傳統(tǒng)測試工藝相對比，縮短了分層注水井單井測試周期，提高了分層注水井分層注水量的精確度和單井測試效率。
1 分層注水井測調(diào)聯(lián)動儀工作原理
LZT-300流量自動測調(diào)系統(tǒng)，即測調(diào)聯(lián)動儀，采用單芯電纜下井結(jié)構(gòu)，儀器在單芯電纜上采用單極性供電，實現(xiàn)單向ST編碼數(shù)據(jù)通信。測調(diào)儀通過單芯電纜給地面控制系統(tǒng)發(fā)送測量數(shù)據(jù)，同時地面控制器通過控制不同的輸出來控制測調(diào)儀，測調(diào)儀通過其上面的調(diào)節(jié)臂控制置于偏心配水器內(nèi)的可調(diào)水嘴的轉(zhuǎn)動，從而調(diào)節(jié)可調(diào)水嘴的開度大小，進而對不同層位的流量進行調(diào)節(jié)以達到配注要求。這種類型的測調(diào)儀采用了單電機工作，通過其獨特機械結(jié)構(gòu)設(shè)計，保證了調(diào)節(jié)臂的打開/收回、可調(diào)水嘴的正負調(diào)節(jié)采用了同一個電機進行控制，雙進水管結(jié)構(gòu)可同時測量兩個流量。測調(diào)儀可以在油管內(nèi)吊測，同時也可以在配水器內(nèi)座測。在測量的過程中實時顯示流量、壓力、溫度等參數(shù)。測調(diào)儀新增了狀態(tài)檢測功能。利用霍爾元件、磁鋼以及相應(yīng)的機械結(jié)構(gòu)可以實時檢測調(diào)節(jié)臂的狀態(tài)，對接狀態(tài)，以及對接后流量調(diào)節(jié)過程中的水嘴開度變化。還新增了磁定位功能，用來校對儀器在注水井中的實際深度。還通過相應(yīng)的控制器、電腦和上位機軟件的配合，精確的了解測調(diào)儀井下工作狀態(tài)，使注水工作更加可視化，透明化。測調(diào)聯(lián)動儀結(jié)構(gòu)示意圖和技術(shù)指標(biāo)如圖1。
LZT-300流量自動測調(diào)系統(tǒng)裝置當(dāng)需要對目標(biāo)層注水調(diào)節(jié)時，首先系統(tǒng)將測調(diào)儀下放至要注水的目標(biāo)層下方10 m處，通過箱子上開臂按鈕或者軟件的開臂按鈕打開調(diào)節(jié)臂，開臂到位后井下儀自動停止，并給上位機開臂到位狀態(tài)信息。地面控制器切換到正常工作狀態(tài)，上位機軟件顯示開臂到位。然后上提儀器至目標(biāo)層上方10 m，下放儀器。完成調(diào)節(jié)臂與井下的可調(diào)水嘴對接。對接后上位機軟件狀態(tài)顯示對接成功。利用控制箱上的正負調(diào)按鈕或上位機軟件的正負調(diào)按鍵進行水嘴的開度調(diào)節(jié)。進行流量調(diào)節(jié)時，上位機軟件事實時測量溫度、壓力和流量，并且顯示可調(diào)水嘴的開度變化。開度的變化步長為3%，調(diào)節(jié)流量至要求的數(shù)值或者要求的開度值，按停止按鈕停止本層的流量調(diào)節(jié)。此時可上提儀器，使儀器脫離對接狀態(tài)。然后利用控制箱上的收臂按鈕或者上位機軟件上的收臂按鍵收回調(diào)節(jié)臂，調(diào)節(jié)臂收臂到位后，井下儀自動停止收臂動作并給上位機發(fā)送收臂到位的狀態(tài)信息。此層的注水調(diào)節(jié)完成后，可對另一目標(biāo)層進行調(diào)節(jié)。
在整個控制過程中，地面控制器可通過供電電流及時發(fā)現(xiàn)砂卡、正反向逆轉(zhuǎn)、到位堵轉(zhuǎn)等異常情況，并采取相應(yīng)措施進行控制。測調(diào)儀在井下可反復(fù)上下工作，一次下井就可以完成全部的測量及注水調(diào)配工作，從而可縮短測成一口井的時間。而采用傳統(tǒng)測試方法，儀器提到注水層上方時，不能再次下放測量，如需測量下方層位水量時、需要將儀器提到地面后再次下放儀器到最底層，只能至下而上的工作。
2 現(xiàn)場測試工作情況對比
（1）傳統(tǒng)測試過程：作業(yè)時傳統(tǒng)分層偏心配水器中裝有固定嘴的偏心堵塞器，作業(yè)后由測試人員在現(xiàn)場撈出裝有固定嘴的偏心堵塞器，根據(jù)水嘴選擇公式，施工設(shè)計數(shù)據(jù)要求，結(jié)合層位地質(zhì)結(jié)構(gòu)和現(xiàn)場操作人員的經(jīng)驗，初步估算出每個分層的偏心堵塞器水嘴孔眼直徑，裝入偏心堵塞器中，用投撈器分別把偏心堵塞器投送到分層配水器中。都投入成功后，注水穩(wěn)定8 h以后，下入電子流量計初步測試全井和每個分層注水量，然后根據(jù)施工設(shè)計要求調(diào)整不合格層位的注水量。調(diào)整方法：用投撈器撈出不合格層位的堵塞器，根據(jù)實際注水量和設(shè)計要求的注水量相對比，適當(dāng)擴大或縮小水嘴直徑。在用投撈器投入到該層位。然后下入電子流量計測試分層注水量的變化，穩(wěn)定注水8 h后測試全井及分層水量。注水量不合格的層位，還要繼續(xù)更換水嘴直徑，直到達到設(shè)計注水量要求為止。而當(dāng)被調(diào)節(jié)層注水量發(fā)生變化后，其它層位注水量也會出現(xiàn)不同程度的變化。從而造成了單井測試周期長，工作勞動強度大，測試效率低，分層注水量精確度差等問題。
例如：一口五個層位的分層注水井有三個層位注水量不合格，需要調(diào)整水嘴，更換一個層位的堵塞器水嘴，需要用投撈器撈出和投入兩次操作，而且不能保證更換后注水量在設(shè)計要求范圍內(nèi)，也不能準(zhǔn)確了解對其它層位注水量影響所產(chǎn)生的變化值。沈陽油田水井層位平均深度在1800 m左右，按操作規(guī)程絞車啟下速度100 m/分鐘計算，單絞車啟下一個層位需要36 min，加上井口操作時間5 min，層位操作時間4 min，順利完成一個層位堵塞器的撈出和投入工作需要90 min。但投撈工作過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)撈不著、投不進和遇卡等問題。平均測試完成一口五個層位的分層注水井測試工作需要5 d時間。
（2）測調(diào)聯(lián)動儀測試過程：作業(yè)時采用裝有可調(diào)式電動偏心堵塞器的帶有四個溢流孔的橋式偏心配水器，作業(yè)后下入測調(diào)聯(lián)動儀根據(jù)水嘴選擇公式，施工設(shè)計數(shù)據(jù)要求，結(jié)合層位地質(zhì)結(jié)構(gòu)和現(xiàn)場操作人員的經(jīng)驗，初步估算適度調(diào)節(jié)水嘴開口度，向地層注水穩(wěn)定8 h以后，下入測調(diào)聯(lián)動儀初步測試全井和每個分層注水量，然后根據(jù)施工設(shè)計要求調(diào)整不合格層位的電動水嘴開口度，增大或縮小分層注水量。調(diào)整方法：上提測調(diào)聯(lián)動儀距離預(yù)調(diào)測層位10 m，在地面上利用計算機和地面控制儀通過電纜控制井下測調(diào)聯(lián)動儀工作，打開測調(diào)儀的調(diào)節(jié)臂。下放測調(diào)儀坐在層位配水器上，通過計算機控制，開大或縮小電動水嘴開度，從面達到增大或縮小層位注水量，新型橋式偏心配水器工作臺上有四個溢流孔當(dāng)測調(diào)儀坐在工作筒的工作臺上時，注入水從四個溢流孔注入以下層位，不影響測試層位以下的層位正常注水。測調(diào)儀上下電子流量計分別位于工作筒的上端和下端，上下兩只流量計的差值即為測試層注水量，在地面計算機上直接顯示流量值。大大提高了層位注水量調(diào)節(jié)的精確度。同理依次調(diào)節(jié)不合格層位注水量。調(diào)試后穩(wěn)定注水8 h，下入聯(lián)調(diào)聯(lián)動儀微調(diào)部分不合格層位注水量，至達到要求為止。平均測試完成一口五個層位的分層注水井測試工作需要2.5 d時間。采用測調(diào)聯(lián)儀與傳統(tǒng)方法的測試情況對比如表1。
（3）測調(diào)聯(lián)動儀在沈陽油田的現(xiàn)場應(yīng)用情況。
沈陽油田從2008年開始引進測調(diào)聯(lián)動儀，經(jīng)過2年的現(xiàn)場試驗和技術(shù)改進，2010年開始推廣應(yīng)用，2013共使用該設(shè)備進行了390井次的測試，單井平均測試時間為2.5d，與傳統(tǒng)測試方法相比，共節(jié)約測試時間近1000個班次，節(jié)約成本350萬元。
3 結(jié)論
通過以上的分析可以得出，與傳統(tǒng)分層注水井測試方法相比，測調(diào)聯(lián)動儀具有以下特點：
（1）操作方便，可同步進行注水井分層水量的調(diào)節(jié)與測試工序。
（2）由于有地面計算機的輔助控制，測調(diào)聯(lián)動儀的調(diào)節(jié)與測試工作更直觀、更精確。
（3）避免了重復(fù)投撈更換分層堵塞器水嘴和重復(fù)測試工序，減輕了現(xiàn)場工作的勞動強度，提高了分層注水井的測試效率。
參考文獻
[1] 苗豐裕.測調(diào)聯(lián)動雙向調(diào)節(jié)技術(shù)[J].油氣田地面工程，2010（29）：81-83.
[2] 梁乃成，孫亞州，楊銳.測調(diào)聯(lián)動分層測試技術(shù)在葡萄花油田的應(yīng)用效果分析[J].油田節(jié)能，2007（3）：44-47.endprint
摘 要：該文對分層注水井測調(diào)聯(lián)動儀在沈陽油田多級分層注水井測試工作中的應(yīng)用和推廣以及采用測調(diào)聯(lián)動儀測試與傳統(tǒng)方法測試的對比情況做了分析總結(jié)。測調(diào)聯(lián)動儀使沈陽油田分層注水井平均單井測試時間由原來的5天縮短到2.5天。
關(guān)鍵詞：測調(diào)聯(lián)動儀 ?分層注水井 ?沈陽油田
中圖分類號：TE357.8 ? 文獻標(biāo)識碼：A ? ? ? 文章編號：1674-098X（2014）10（c）-0059-02
沈陽油田是全國最大的高凝原油生產(chǎn)基地，其油品主要特點是含蠟量高、凝固點高。沈陽油田自建廠投產(chǎn)以來，經(jīng)過近30年的開發(fā)，目前已進入中、高含水開發(fā)階段。隨著地層能量的不斷降低，近些年沈陽油田對注水工作的重視程度也越來越高，對注水井的管理也越來越精細化。尤其是對于分層注水井的測試，也提出了越來越高的技術(shù)要求。由于注水井?dāng)?shù)量多，分層測試工作任務(wù)量大，采用測試效率較低的傳統(tǒng)測試工藝已明顯不能滿足油田發(fā)展的需要。采用新型測調(diào)聯(lián)動儀和傳統(tǒng)測試工藝相對比，縮短了分層注水井單井測試周期，提高了分層注水井分層注水量的精確度和單井測試效率。
1 分層注水井測調(diào)聯(lián)動儀工作原理
LZT-300流量自動測調(diào)系統(tǒng)，即測調(diào)聯(lián)動儀，采用單芯電纜下井結(jié)構(gòu)，儀器在單芯電纜上采用單極性供電，實現(xiàn)單向ST編碼數(shù)據(jù)通信。測調(diào)儀通過單芯電纜給地面控制系統(tǒng)發(fā)送測量數(shù)據(jù)，同時地面控制器通過控制不同的輸出來控制測調(diào)儀，測調(diào)儀通過其上面的調(diào)節(jié)臂控制置于偏心配水器內(nèi)的可調(diào)水嘴的轉(zhuǎn)動，從而調(diào)節(jié)可調(diào)水嘴的開度大小，進而對不同層位的流量進行調(diào)節(jié)以達到配注要求。這種類型的測調(diào)儀采用了單電機工作，通過其獨特機械結(jié)構(gòu)設(shè)計，保證了調(diào)節(jié)臂的打開/收回、可調(diào)水嘴的正負調(diào)節(jié)采用了同一個電機進行控制，雙進水管結(jié)構(gòu)可同時測量兩個流量。測調(diào)儀可以在油管內(nèi)吊測，同時也可以在配水器內(nèi)座測。在測量的過程中實時顯示流量、壓力、溫度等參數(shù)。測調(diào)儀新增了狀態(tài)檢測功能。利用霍爾元件、磁鋼以及相應(yīng)的機械結(jié)構(gòu)可以實時檢測調(diào)節(jié)臂的狀態(tài)，對接狀態(tài)，以及對接后流量調(diào)節(jié)過程中的水嘴開度變化。還新增了磁定位功能，用來校對儀器在注水井中的實際深度。還通過相應(yīng)的控制器、電腦和上位機軟件的配合，精確的了解測調(diào)儀井下工作狀態(tài)，使注水工作更加可視化，透明化。測調(diào)聯(lián)動儀結(jié)構(gòu)示意圖和技術(shù)指標(biāo)如圖1。
LZT-300流量自動測調(diào)系統(tǒng)裝置當(dāng)需要對目標(biāo)層注水調(diào)節(jié)時，首先系統(tǒng)將測調(diào)儀下放至要注水的目標(biāo)層下方10 m處，通過箱子上開臂按鈕或者軟件的開臂按鈕打開調(diào)節(jié)臂，開臂到位后井下儀自動停止，并給上位機開臂到位狀態(tài)信息。地面控制器切換到正常工作狀態(tài)，上位機軟件顯示開臂到位。然后上提儀器至目標(biāo)層上方10 m，下放儀器。完成調(diào)節(jié)臂與井下的可調(diào)水嘴對接。對接后上位機軟件狀態(tài)顯示對接成功。利用控制箱上的正負調(diào)按鈕或上位機軟件的正負調(diào)按鍵進行水嘴的開度調(diào)節(jié)。進行流量調(diào)節(jié)時，上位機軟件事實時測量溫度、壓力和流量，并且顯示可調(diào)水嘴的開度變化。開度的變化步長為3%，調(diào)節(jié)流量至要求的數(shù)值或者要求的開度值，按停止按鈕停止本層的流量調(diào)節(jié)。此時可上提儀器，使儀器脫離對接狀態(tài)。然后利用控制箱上的收臂按鈕或者上位機軟件上的收臂按鍵收回調(diào)節(jié)臂，調(diào)節(jié)臂收臂到位后，井下儀自動停止收臂動作并給上位機發(fā)送收臂到位的狀態(tài)信息。此層的注水調(diào)節(jié)完成后，可對另一目標(biāo)層進行調(diào)節(jié)。
在整個控制過程中，地面控制器可通過供電電流及時發(fā)現(xiàn)砂卡、正反向逆轉(zhuǎn)、到位堵轉(zhuǎn)等異常情況，并采取相應(yīng)措施進行控制。測調(diào)儀在井下可反復(fù)上下工作，一次下井就可以完成全部的測量及注水調(diào)配工作，從而可縮短測成一口井的時間。而采用傳統(tǒng)測試方法，儀器提到注水層上方時，不能再次下放測量，如需測量下方層位水量時、需要將儀器提到地面后再次下放儀器到最底層，只能至下而上的工作。
2 現(xiàn)場測試工作情況對比
（1）傳統(tǒng)測試過程：作業(yè)時傳統(tǒng)分層偏心配水器中裝有固定嘴的偏心堵塞器，作業(yè)后由測試人員在現(xiàn)場撈出裝有固定嘴的偏心堵塞器，根據(jù)水嘴選擇公式，施工設(shè)計數(shù)據(jù)要求，結(jié)合層位地質(zhì)結(jié)構(gòu)和現(xiàn)場操作人員的經(jīng)驗，初步估算出每個分層的偏心堵塞器水嘴孔眼直徑，裝入偏心堵塞器中，用投撈器分別把偏心堵塞器投送到分層配水器中。都投入成功后，注水穩(wěn)定8 h以后，下入電子流量計初步測試全井和每個分層注水量，然后根據(jù)施工設(shè)計要求調(diào)整不合格層位的注水量。調(diào)整方法：用投撈器撈出不合格層位的堵塞器，根據(jù)實際注水量和設(shè)計要求的注水量相對比，適當(dāng)擴大或縮小水嘴直徑。在用投撈器投入到該層位。然后下入電子流量計測試分層注水量的變化，穩(wěn)定注水8 h后測試全井及分層水量。注水量不合格的層位，還要繼續(xù)更換水嘴直徑，直到達到設(shè)計注水量要求為止。而當(dāng)被調(diào)節(jié)層注水量發(fā)生變化后，其它層位注水量也會出現(xiàn)不同程度的變化。從而造成了單井測試周期長，工作勞動強度大，測試效率低，分層注水量精確度差等問題。
例如：一口五個層位的分層注水井有三個層位注水量不合格，需要調(diào)整水嘴，更換一個層位的堵塞器水嘴，需要用投撈器撈出和投入兩次操作，而且不能保證更換后注水量在設(shè)計要求范圍內(nèi)，也不能準(zhǔn)確了解對其它層位注水量影響所產(chǎn)生的變化值。沈陽油田水井層位平均深度在1800 m左右，按操作規(guī)程絞車啟下速度100 m/分鐘計算，單絞車啟下一個層位需要36 min，加上井口操作時間5 min，層位操作時間4 min，順利完成一個層位堵塞器的撈出和投入工作需要90 min。但投撈工作過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)撈不著、投不進和遇卡等問題。平均測試完成一口五個層位的分層注水井測試工作需要5 d時間。
（2）測調(diào)聯(lián)動儀測試過程：作業(yè)時采用裝有可調(diào)式電動偏心堵塞器的帶有四個溢流孔的橋式偏心配水器，作業(yè)后下入測調(diào)聯(lián)動儀根據(jù)水嘴選擇公式，施工設(shè)計數(shù)據(jù)要求，結(jié)合層位地質(zhì)結(jié)構(gòu)和現(xiàn)場操作人員的經(jīng)驗，初步估算適度調(diào)節(jié)水嘴開口度，向地層注水穩(wěn)定8 h以后，下入測調(diào)聯(lián)動儀初步測試全井和每個分層注水量，然后根據(jù)施工設(shè)計要求調(diào)整不合格層位的電動水嘴開口度，增大或縮小分層注水量。調(diào)整方法：上提測調(diào)聯(lián)動儀距離預(yù)調(diào)測層位10 m，在地面上利用計算機和地面控制儀通過電纜控制井下測調(diào)聯(lián)動儀工作，打開測調(diào)儀的調(diào)節(jié)臂。下放測調(diào)儀坐在層位配水器上，通過計算機控制，開大或縮小電動水嘴開度，從面達到增大或縮小層位注水量，新型橋式偏心配水器工作臺上有四個溢流孔當(dāng)測調(diào)儀坐在工作筒的工作臺上時，注入水從四個溢流孔注入以下層位，不影響測試層位以下的層位正常注水。測調(diào)儀上下電子流量計分別位于工作筒的上端和下端，上下兩只流量計的差值即為測試層注水量，在地面計算機上直接顯示流量值。大大提高了層位注水量調(diào)節(jié)的精確度。同理依次調(diào)節(jié)不合格層位注水量。調(diào)試后穩(wěn)定注水8 h，下入聯(lián)調(diào)聯(lián)動儀微調(diào)部分不合格層位注水量，至達到要求為止。平均測試完成一口五個層位的分層注水井測試工作需要2.5 d時間。采用測調(diào)聯(lián)儀與傳統(tǒng)方法的測試情況對比如表1。
（3）測調(diào)聯(lián)動儀在沈陽油田的現(xiàn)場應(yīng)用情況。
沈陽油田從2008年開始引進測調(diào)聯(lián)動儀，經(jīng)過2年的現(xiàn)場試驗和技術(shù)改進，2010年開始推廣應(yīng)用，2013共使用該設(shè)備進行了390井次的測試，單井平均測試時間為2.5d，與傳統(tǒng)測試方法相比，共節(jié)約測試時間近1000個班次，節(jié)約成本350萬元。
3 結(jié)論
通過以上的分析可以得出，與傳統(tǒng)分層注水井測試方法相比，測調(diào)聯(lián)動儀具有以下特點：
（1）操作方便，可同步進行注水井分層水量的調(diào)節(jié)與測試工序。
（2）由于有地面計算機的輔助控制，測調(diào)聯(lián)動儀的調(diào)節(jié)與測試工作更直觀、更精確。
（3）避免了重復(fù)投撈更換分層堵塞器水嘴和重復(fù)測試工序，減輕了現(xiàn)場工作的勞動強度，提高了分層注水井的測試效率。
參考文獻
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