王東紅

(大慶油田有限責任公司測試技術(shù)服務(wù)分公司 黑龍江 大慶)

0 引 言

隨著油田開發(fā)的進行，油田對儲層動用狀況提出了更高的要求，搞好層內(nèi)細分精細注水是提高儲層動用最經(jīng)濟和便捷的手段。大慶油田采用污水回注方法維持地層壓力，但由于污水處理的不徹底，注水井管柱長期腐蝕結(jié)垢，在井內(nèi)存在不同程度的死油、結(jié)蠟，管柱縮徑現(xiàn)象普遍存在。因此，我們對井下流量測試儀器提出了更高的要求。目前，大慶油田注水井分層流量測試儀器主要為非集流式超聲波流量計，依據(jù)差分數(shù)字檢測技術(shù)計算出流速，進而根據(jù)管柱的橫截面積計算出流量。但受井下管柱復雜性影響，注水井分層流量測試結(jié)果常常不能反映注水井實際情況，甚至出現(xiàn)流量反梯度現(xiàn)象，低流量測試結(jié)果失真。本文依據(jù)驗封儀測試密封段工作原理，做了坐封式超聲波流量計設(shè)計方案，進行了兩種儀器的室內(nèi)模擬井實驗和現(xiàn)場對比試驗進行介紹。

1 坐封式超聲波流量計結(jié)構(gòu)設(shè)計

本設(shè)計主要目的把非集流式超聲波流量計改進成集流定位式流量計，定名為坐封式超聲波流量計。坐封式超聲波流量計主要包括四部分:流量計工作電路筒、密封段、定位爪和凸輪，其結(jié)構(gòu)如圖1 所示。設(shè)計時不改變儀器工作原理，只改進儀器結(jié)構(gòu)。安裝密封段起集流作用，密封段內(nèi)儀器外竅周圍鉆孔，由于憋壓作用使密封段脹封，通過安裝凸輪、定位爪使儀器定位測試。密封段皮碗外徑(儀器最大外徑)46.5 mm，儀器全長(不包括電池)1. 12 m，皮碗至凸輪距離為0.278 m和0.331 m。

圖1 坐封式超聲波流量計結(jié)構(gòu)示意圖

2 坐封式超聲波流量計測量原理

當儀器進入偏心配水管柱中，下入到球座后，應(yīng)用球座進行深度校正。然后上提儀器劃開凸輪，從而打開定位爪，再下放儀器定位爪定位后此時兩對密封皮碗正好定位于配水器最細處密封管道，從而形成集流，使油管內(nèi)的全部水流進入超聲波流量計的進液孔［1］。由于油管內(nèi)的全部液體都通過流量計導流腔，導流腔內(nèi)徑規(guī)則均勻，從而消除了結(jié)蠟、死油造成的油管內(nèi)嚴重縮徑對測試結(jié)果的影響，同時因水流全部從儀器內(nèi)部流過，流道變小，水流速度變大，提高了儀器響應(yīng)。

3 坐封式超聲波流量計室內(nèi)實驗［2］

表1 坐封式超聲流量計與非集流式超聲波流量計標定數(shù)據(jù)表

表2 坐封式超聲流量計與非集流式超聲波流量計檢定數(shù)據(jù)表

4 現(xiàn)場測試效果分析

應(yīng)用上述兩種儀器我們開展了6 井次的現(xiàn)場對比試驗。兩種儀器測試的復合率為66.67%。葡115－58 井為其中一口測試井，配注68 m3/d，油管壓力為9.4 MPa。坐封式流量計測試結(jié)果自上往下偏I 合層流量為69 m3/d、偏Ⅱ為39 m3/d、偏Ⅲ0 m3/d，非集流式流量計測試結(jié)果自上往下偏I 合層流量為48 m3/d、偏Ⅱ為21 m3/d、偏Ⅲ0 m3/d，依據(jù)遞減法繪制見表3。

表3 葡115－58 井坐封式流量計與非集流式流量計測試結(jié)果對比

從表3 可知，坐封式流量計測試的全井注入量為69 m3/d，更接近水井的實際配注量，后來查閱井史資料發(fā)現(xiàn)，該井已經(jīng)有5 個月沒有洗井和沖干線，導致非集流式超聲波流量計流量測試不準確。

從表4 可以看出坐封式超聲波流量計測試出偏Ⅱ、偏Ⅲ不吸水，非集流式超聲波流量計測試出只有偏Ⅱ不吸水。全井注入量坐封式超聲波流量計測試結(jié)果為21 m3/d，而非集流式超聲波流量計測試結(jié)果為18 m3/d。通過現(xiàn)場拔出偏Ⅱ、偏Ⅲ堵塞器，我們發(fā)現(xiàn)偏Ⅱ、偏Ⅲ水嘴都為死嘴子，所以偏Ⅱ、偏Ⅲ不吸水是正確的。通過核實配水間注入量為22 m3/d，這與坐封式超聲波流量計測試結(jié)果更接近。因此，我們認定坐封式超聲波流量計的測試結(jié)果比非集流式超聲波流量計測試結(jié)果準確的多。

表4 葡10－2－51 井坐封式流量計與非集流式流量計測試結(jié)果對比

5 結(jié) 論

1)室內(nèi)實驗和現(xiàn)場試驗對比表明設(shè)計的超聲波流量計響應(yīng)遠遠高于非集流式超聲波流量計，其檢定數(shù)據(jù)表明其測試誤差遠小于非集流式超聲波流量計，準確度又遠高于非集流式超聲波流量計。

2)坐封式超聲波流量計克服了非集流超聲波流量計因井下管柱結(jié)蠟、死油等造成的縮徑而產(chǎn)生的測試誤差，消除了流量計測停位置變化造成的測試誤差。

［1］王 琳.橋式偏心分層注水測試管柱平衡密封段的研制［J］.石油機械，2006，34(11)

［2］高振海. 注水井非集流流量測試技術(shù)［J］. 油氣井測試，2004，15(5)