測調(diào)聯(lián)動(dòng)技術(shù)試驗(yàn)與應(yīng)用

【摘要】從機(jī)械流量計(jì)到集流流量計(jì)，再到目前大規(guī)模使用的非集流超聲波流量計(jì)，水井分層調(diào)試技術(shù)正在不斷發(fā)展進(jìn)步。近年來又出現(xiàn)了一種測調(diào)聯(lián)動(dòng)技術(shù)，可以在地面通過電纜控制配水器內(nèi)堵塞器水嘴的大小，從而調(diào)節(jié)水量，并且可以在地面實(shí)時(shí)監(jiān)控水量和壓力變化情況。這種技術(shù)的日趨成熟，必將大大提高水井分層調(diào)試的工作效率。

【關(guān)鍵詞】分層調(diào)試；測調(diào)聯(lián)動(dòng)

1、我廠水井分層調(diào)試現(xiàn)狀

隨著分層注水井井?dāng)?shù)的增多和測試井周期調(diào)整為4個(gè)月，水井分層調(diào)試工作量逐年增加，我廠水井分層調(diào)試工作量每年以100井次的數(shù)量遞增。使用非集流超聲波流量計(jì)進(jìn)行水井調(diào)試工作，平均每口水井測調(diào)時(shí)間3.5天，試井隊(duì)測試班組正常情況下每月測調(diào)僅6井次。雖然采用了多井同步測試加班加點(diǎn)，但考慮節(jié)假日和雨季影響，有效工作日僅為203天，全年測調(diào)工作十分緊張。目前使用的非集流超聲波流量計(jì)，采用在油管內(nèi)吊測的方法測量分層流量。當(dāng)檢配流量不滿足配注要求時(shí)，則需要投撈堵塞器更換水嘴，對(duì)分層流量進(jìn)行調(diào)試，分層調(diào)試的過程其實(shí)就是調(diào)試水嘴的過程。正常情況下完成一個(gè)層的投撈需要半個(gè)小時(shí)，如果更換水嘴后不合格，則需要重新投撈，偶爾還會(huì)撈不到或投不進(jìn)堵塞器，這些情況都會(huì)影響測試效率。針對(duì)上述問題，我廠引進(jìn)了測調(diào)聯(lián)動(dòng)技術(shù)，通過現(xiàn)場試驗(yàn)，取得了較好的效果。

2、測調(diào)聯(lián)動(dòng)技術(shù)簡介

測調(diào)聯(lián)動(dòng)技術(shù)使用LZT-200流量自動(dòng)測調(diào)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)注水井水量調(diào)配工作。

2.1流量自動(dòng)測調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成 LZT-200流量自動(dòng)測調(diào)系統(tǒng)主要用于油田注水井注水量的調(diào)配工作。由地面控制系統(tǒng)、流量測調(diào)井下儀和可調(diào)水嘴三部分組成。

2.2流量自動(dòng)測調(diào)系統(tǒng)的工作原理 LZT-200流量自動(dòng)測調(diào)系統(tǒng)在進(jìn)行水井測調(diào)時(shí)，將原有堵塞器撈出，投入可調(diào)水嘴。流量測調(diào)儀器下入井內(nèi)后，通過電纜與地面控制系統(tǒng)相連，操作人員根據(jù)地面控制系統(tǒng)顯示的流量值向井下儀發(fā)出命令，對(duì)可調(diào)水嘴的開度進(jìn)行增大和減小，以達(dá)到調(diào)節(jié)注水量的目的。當(dāng)需要對(duì)目標(biāo)層注水調(diào)節(jié)時(shí)，首先系統(tǒng)將測調(diào)儀下放至到要注水的目標(biāo)層下方10米處，通過“調(diào)節(jié)臂電機(jī)”打開調(diào)節(jié)臂，然后上提儀器至目標(biāo)層上方10米，下放儀器，完成調(diào)節(jié)臂與可調(diào)水嘴對(duì)接。只有在儀器和可調(diào)水嘴可靠對(duì)接后，流量計(jì)所測的流量值才是實(shí)際（瞬時(shí)）流量值。地面系統(tǒng)軟件根據(jù)所設(shè)定的預(yù)期注水量值，給測調(diào)儀發(fā)出指令。在調(diào)節(jié)器處理控制單元的控制下，通過“可調(diào)水嘴電機(jī)”帶動(dòng)可調(diào)水嘴轉(zhuǎn)動(dòng)，從而調(diào)節(jié)可調(diào)水嘴的開度，使目標(biāo)層的注水量達(dá)到規(guī)定值要求，穩(wěn)定一段時(shí)間后即告調(diào)節(jié)結(jié)束。此時(shí)將儀器提出配水器，收回調(diào)節(jié)臂，此層的注水調(diào)節(jié)完成。這時(shí)可對(duì)另一目標(biāo)層進(jìn)行調(diào)節(jié)。在整個(gè)控制過程中，地面控制器通過供電電流及時(shí)發(fā)現(xiàn)砂卡和正反向到位堵轉(zhuǎn)等異常情況，并采取相應(yīng)措施進(jìn)行控制。在調(diào)節(jié)過程中，可以通過地面控制系統(tǒng)直接設(shè)置預(yù)期流量，并根據(jù)測量值隨時(shí)判定預(yù)期注水量是否符合要求。隨時(shí)可以進(jìn)行人工干預(yù)，可以控制調(diào)節(jié)臂的打開和收回。測調(diào)儀在井下可反復(fù)上下工作，在地層好的情況下，一次下井就可以完成全部的測量及注水調(diào)配工作，從而可縮短測試單井的工作時(shí)間。

3、測調(diào)聯(lián)動(dòng)技術(shù)現(xiàn)場試驗(yàn)情況

3.1試驗(yàn)情況 從2008年8月開始試驗(yàn)測調(diào)聯(lián)動(dòng)技術(shù)到2009年8月止共測試8口井13井次。調(diào)試配注點(diǎn)時(shí)間為2h左右，平均單井測調(diào)時(shí)間為2.5天。

3.2儀器問題及改進(jìn)措施

（1）改進(jìn)了測試堵塞器。對(duì)凸輪部分進(jìn)行了改進(jìn)，并取消了專用壓送頭和打撈頭，應(yīng)用目前現(xiàn)場應(yīng)用的壓送頭和打撈頭。試驗(yàn)初期采用專用的壓送頭和打撈頭，堵塞器形狀也很特殊，投撈特別困難，主要問題是堵塞器投不進(jìn)去。在技術(shù)人員建議下，堵塞器外形改成正常堵塞器的外形，并取消了專用的打撈頭和壓送頭，實(shí)現(xiàn)了正常的投撈。

（2）儀器導(dǎo)向位置加長了70mm，保證了能夠坐得住層位。

試驗(yàn)初期，經(jīng)常出現(xiàn)坐不住層的情況，起初認(rèn)為是由于電纜上提時(shí)的伸長和電纜下井時(shí)的收縮，但經(jīng)常的坐不住層就不正常了。經(jīng)過分析，在測量了儀器導(dǎo)向部分的長度，并咨詢了工技大隊(duì)的有關(guān)人員之后，認(rèn)為是由于導(dǎo)向部分短造成的。在加長了導(dǎo)向部分之后，解決了坐不住層的問題。

（3）更換了流量計(jì)，改變了流量計(jì)量程，使這套裝置適用于外圍油田的地層條件。中區(qū)目前使用的流量計(jì)的量程為500-1000m3/d，不適用于我廠單井注水量僅10-20m3/d的注水井，而且單層注水量僅5m3/d更是無法測出水量，因此初期的試驗(yàn)井注水量為80-100m3/d，改進(jìn)了流量計(jì)后才試驗(yàn)低水量的注水井。

（4）對(duì)測試防噴管不合理的部分進(jìn)行了改進(jìn)

堵頭由原來的向上刺水改為目前的引流管向下流水，下面有接水桶，達(dá)到了環(huán)保要求。

3.3存在的問題

（1）調(diào)試過程中，層間干擾問題不可回避。在調(diào)試過程中調(diào)試上層而下層注水量發(fā)生變化是很正常的，而上報(bào)未變化的測試結(jié)果也是不負(fù)責(zé)任的。初步想法是在儀器底部加一個(gè)流量計(jì)（非集流）用于測試調(diào)試層下部的水量，以校正層間干擾引起的水量變化。（2）改進(jìn)電源逆變器減少測試過程中對(duì)車輛的損壞。目前使用的電源逆變器是由車輛的電瓶逆變?yōu)?20V電源，而且逆變器不可重啟。這就是說在測試的時(shí)間里，車輛不可熄火，對(duì)車輛損害很大。（3）可調(diào)水嘴生銹。撈出的幾支使用不足一年的可調(diào)水嘴都出現(xiàn)了生銹現(xiàn)象，這種情況將會(huì)導(dǎo)致測調(diào)儀調(diào)不動(dòng)水嘴，可調(diào)水嘴拔不出等結(jié)果。（4）電纜的柔韌性。壓力高的井，不能像鋼絲往下順，儀器容易被頂在防噴管上部下不去；電纜上提時(shí)有伸長量，下放時(shí)收縮，因此不能根據(jù)計(jì)深裝置確定深度，需要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷層位，對(duì)于層位深度接近（5m）的井很難判斷。

4、結(jié)論

4.1技術(shù)特點(diǎn)

通過現(xiàn)場試驗(yàn)，總結(jié)出流量自動(dòng)測調(diào)系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)：

（1）每層僅需投放一次可調(diào)水嘴，無需反復(fù)打撈和投放。（2）由地面控制系統(tǒng)控制井下儀對(duì)可調(diào)水嘴進(jìn)行調(diào)節(jié)，整個(gè)過程可以進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。（3）井下儀的調(diào)節(jié)臂可任意打開和收回。使儀器可以在井下反復(fù)上下工作，一次下井就可以完成全部的測調(diào)工作，從而縮短單井測調(diào)時(shí)間。（4）流量測量采用非集流超聲波流量計(jì)原理，提高了流量測量成功率和準(zhǔn)確率。（5）地面控制系統(tǒng)可以保證在井下儀出現(xiàn)不可預(yù)料的故障時(shí)，發(fā)出報(bào)警提示。

4.2適用情況

流量自動(dòng)測調(diào)系統(tǒng)的適用性較好，能適合大多數(shù)井的情況，但也有一些限制條件。

（1）該系統(tǒng)適用于多個(gè)層段的分層注水井。（2）適用于相鄰層位有距離大于5m的分層注水井，由于電纜有伸縮量，相鄰層位深度接近很難確定層位，儀器坐層困難。（3）壓力不能大于13MPa，壓力過高，儀器頂在防噴管上部，下不去，而且電纜軟，順不下去。（4）最好是注清水井，可調(diào)水嘴是一次投放，長期使用，水質(zhì)不好容易結(jié)垢、生銹，影響可調(diào)水嘴的使用壽命。

參考文獻(xiàn)

[1]劉永勝.注水井分層智能聯(lián)動(dòng)調(diào)配系統(tǒng).石油儀器，2007/01

[2]張秋平.邊測邊調(diào)井下流量計(jì)檢定影響因素.石油化工應(yīng)用，2012/06

作者簡介

于國江37歲，1998年參加工作，現(xiàn)工作于大慶油田有限責(zé)任公司第八采油廠作業(yè)大隊(duì)試井一隊(duì)，采油測試技師，曾獲得油田公司技術(shù)能手、廠革新能手等榮譽(yù)稱號(hào)。