姜兆宇 楊韻桐

(1.大慶油田測(cè)試技術(shù)服務(wù)分公司 黑龍江 大慶 163513;2.東北石油大學(xué) 黑龍江 大慶 163318)

0 引 言

阻抗式過環(huán)空找水儀是大慶測(cè)試技術(shù)服務(wù)分公司實(shí)現(xiàn)高含水測(cè)量專門研究的儀器［1］，已取得良好效果［2］。通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)文獻(xiàn)［3、4］是阻抗式過環(huán)空找水儀原理、結(jié)構(gòu)和應(yīng)用情況，目前還沒有校準(zhǔn)影響因素方面的相關(guān)文獻(xiàn)，為了實(shí)現(xiàn)提高阻抗式過環(huán)空找水儀校準(zhǔn)效率，通過現(xiàn)場(chǎng)邊校準(zhǔn)邊維修找出了校準(zhǔn)的影響因素。

1 維修過程中遇到的問題

阻抗式過環(huán)空找水儀在整個(gè)維修過程中校準(zhǔn)前發(fā)現(xiàn)典型問題9 項(xiàng)，校準(zhǔn)過程中共發(fā)現(xiàn)典型問題5 項(xiàng)，發(fā)現(xiàn)問題統(tǒng)計(jì)表見表1。

從表1 可以看到，儀器故障主要集中在集流傘總成，渦輪流量計(jì)、含水率計(jì)三個(gè)主要部件，下面將對(duì)出現(xiàn)的故障進(jìn)行總結(jié)分析。

2 集流傘布寬度對(duì)校準(zhǔn)精度的影響

2.1 集流傘布寬度對(duì)校準(zhǔn)精度的影響

目前使用的傘布寬度在186 mm，寬度偏小，傘筋穿出孔開口偏上，傘筋穿出孔開孔位置偏移。傘布寬度過小將無法達(dá)到技術(shù)文件規(guī)定的集流傘開度，即開傘后，傘布與套管規(guī)接觸長(zhǎng)度達(dá)不到30 mm ～50 mm，會(huì)造成較大漏失，在日常工作中還發(fā)現(xiàn)因集流傘傘布過小而導(dǎo)致的流量校準(zhǔn)不合格的情況［5］。同時(shí)，傘布過大也會(huì)因傘布無法繃直而導(dǎo)致漏失量大。如圖1 所示為傘筋穿出孔開口偏上，圖2 中下面集流傘的傘布明顯比上面集流傘的傘布大3 mm ～4 mm。圖3 中可以看出由于集流傘偏大導(dǎo)致大量液體從上面兩個(gè)傘筋中間流過。

表1 儀器校準(zhǔn)前后故障統(tǒng)計(jì)表

圖1 傘筋穿出孔開口偏上

圖2 傘布大小對(duì)比圖

圖3 集流傘偏大導(dǎo)致漏失

在維修過程中還發(fā)現(xiàn)了因集流傘傘筋穿偏導(dǎo)致集流傘漏失量大的情況。在工作過程中進(jìn)行含水率標(biāo)定時(shí)發(fā)現(xiàn)儀器混相值輸出頻率偏低。觀察井筒時(shí)發(fā)現(xiàn)儀器集流傘存在較大的漏失，集流器與儀器傳感器總承筒子連接處有大量油泡漏失。觀察和拆卸儀器后維修時(shí)，發(fā)現(xiàn)集流傘在縫合處傘筋出口存在偏孔，導(dǎo)致傘筋穿偏，使集流傘部分傘布無法繃直造成明顯的漏失，如圖4所示。圖4 為同一個(gè)集流傘兩個(gè)不同角度下拍攝的，從右圖中可以清楚地看出由于傘筋穿偏導(dǎo)致的集流傘漏失。原因?yàn)樵诖┘鱾銈悴伎p合處的傘筋時(shí)往往會(huì)有兩個(gè)孔，如果穿其中一個(gè)孔，會(huì)使另外一側(cè)的流道變大，造成大量液體漏失。建議在穿集流傘縫合處傘筋的時(shí)候，盡量選擇趨于居中的進(jìn)行穿傘筋，如找不到比較居中的孔，對(duì)集流傘進(jìn)行重新開孔。

圖4 傘筋穿偏導(dǎo)致的集流傘漏失

在檢查儀器過程中首先發(fā)現(xiàn)集流傘寬度不夠大，可以發(fā)現(xiàn)在儀表室的傘布寬度不一致，186 mm ～195 mm 不等。

2.2 傘布大小不一的主要原因是標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一

經(jīng)過資料搜集，目前與阻抗式過環(huán)空找水儀組裝維修相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)共有五項(xiàng):

JW/DLTS 202 -2010 阻抗式產(chǎn)出剖面測(cè)井儀組裝操作規(guī)程;

JW/DLTS 528 -2010 阻抗式產(chǎn)出剖面測(cè)井儀檢驗(yàn)規(guī)程;

JW/DLTS 502 -2007 阻抗式含水率計(jì)零流量檢驗(yàn)方法;

Q/SY DQ3056 -2010 阻抗式產(chǎn)出剖面測(cè)井儀(HK)

Q/SY DQ0427 -2005 阻抗式過環(huán)空組合測(cè)井儀維修、校準(zhǔn)、及現(xiàn)場(chǎng)操作規(guī)程

有關(guān)集流傘大小的規(guī)定，涉及集流傘寬度、周長(zhǎng)、套管規(guī)接觸段長(zhǎng)度的規(guī)定共有以下幾種說法，各標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定見表2。

表2 各標(biāo)準(zhǔn)對(duì)集流傘開度規(guī)定統(tǒng)計(jì)

從表1 中可以看出這幾項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)集流傘布寬度的要求共有兩個(gè)區(qū)間范圍，一個(gè)是:207.5 mm ～210 mm，另一個(gè)是:196.25 mm ～199.39 mm。這兩個(gè)區(qū)間范圍沒有交集?？梢钥闯龈鱾€(gè)標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一為集流傘開度的調(diào)節(jié)帶來問題，同時(shí)集流傘傘布出廠寬度的不一致導(dǎo)致了集流傘開度不具有統(tǒng)一性，各種集流型儀器如果不能達(dá)到集流效果，那么會(huì)大大影響流量測(cè)量準(zhǔn)確性。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，無論哪一種規(guī)定給出的標(biāo)準(zhǔn)都偏大，使用寬度為190 mm ～193 mm 的集流傘在124.5 mm 的套管規(guī)中調(diào)節(jié)開度使傘片緊貼套管壁，接觸段長(zhǎng)度達(dá)到35 mm～40 mm，就可以在模擬井筒中獲得很好的集流效果，同時(shí)也導(dǎo)致限位開關(guān)位置接近極限，無法有效固定，集流傘電機(jī)在開收傘末端工作電流過高的情況。因此通過試驗(yàn)認(rèn)為在加工集流傘傘布時(shí)傘布寬度應(yīng)控制在190 mm ～193 mm。

3 含水率計(jì)故障對(duì)校準(zhǔn)精度的影響

含水率計(jì)故障有含水率計(jì)接線錯(cuò)/接線斷;含水靜態(tài)刻度不合格;全水值輸出頻率異常。

全水值輸出頻率過高。含水率標(biāo)定過程中發(fā)現(xiàn)儀器全水值輸出頻率偏高與全水值一致。在拆卸儀器過程中發(fā)現(xiàn)儀器含水率計(jì)內(nèi)部有兩根接線軟管。懷疑是接線軟管吸附聚集油泡，油泡無法排除導(dǎo)致儀器全水值輸出頻率偏高，如圖5 所示兩根接線軟管在含水率計(jì)內(nèi)部。

圖5 含水率計(jì)內(nèi)部的接線管

4 中心管密封程度

圖6 中心管尺寸的測(cè)量

在試驗(yàn)的過程中發(fā)現(xiàn)，中心管密封程度嚴(yán)重影響儀器校準(zhǔn)的合格率，原因在于不同批次的中心管和薄壁筒配合起來會(huì)有偏差，測(cè)量尺寸如圖6 所示。通過灌水和透光發(fā)現(xiàn)薄壁筒與中心管配合間隙較小的有較好的封閉效果，在儀器標(biāo)定過程中全水值輸出波動(dòng)小，反之儀器全水值輸出波動(dòng)大。在試驗(yàn)的過程當(dāng)中有兩種方法可以檢查中心管密封程度，其一可以在陽光下看中心管與薄壁筒是否有光從其縫隙中漏出;其二可以通過灌水試驗(yàn)，如果有大量的水從中心管和薄壁筒的縫隙中漏出，說明中心管的密封程度不好。在對(duì)儀器校準(zhǔn)后獲得的含水率圖版進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，薄壁筒與中心管封閉效果好的儀器在大流量下含水指數(shù)曲線較為平直，封閉效果較差的儀器大流量含水指數(shù)存在上翹的情況，通過對(duì)圖版進(jìn)行分析，認(rèn)為這是在大流量下儀器全水值輸出偏高導(dǎo)致的。

5 結(jié)論與建議

本文總結(jié)了阻抗式過環(huán)空找水儀在校準(zhǔn)過程中遇到的故障及其相應(yīng)的維修方法，為以后快速的找出故障點(diǎn)進(jìn)而進(jìn)行相應(yīng)的維修提供技術(shù)參考。通過現(xiàn)場(chǎng)邊校準(zhǔn)邊維修，找到了影響校準(zhǔn)效率的主要因素:集流傘布大小、含水率計(jì)故障、中心管薄壁筒密封程度。傘布寬度在190 mm ～193 mm、集流傘開度與套管規(guī)接觸段長(zhǎng)度在30 mm ～50 mm 比較合適，中心管與薄壁筒裝完傘不透光時(shí)比較合適。建議將現(xiàn)有的關(guān)于阻抗式過環(huán)空找水儀組裝維修的五項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)范，制定出適合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際維修校準(zhǔn)的新標(biāo)準(zhǔn)，提高阻抗式過環(huán)空找水儀的校準(zhǔn)效率。

［1］劉興斌.井下油/水兩相流測(cè)量［D］.哈爾濱工業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文，1996.

［2］胡金海，劉興斌，張玉輝，等.阻抗式產(chǎn)液剖面測(cè)井儀［J］.石油科技論壇，2011.49(01):62 -64.

［3］胡金海，劉興斌，張玉輝，等. 阻抗式含水率計(jì)及其應(yīng)用［J］.測(cè)井技術(shù)，1999，23(增刊):511 -514.

［4］黃春輝，胡金海，單宏寬，等.提高過環(huán)空測(cè)井解釋精度的方法研究［J］.石油儀器，2011，25(4):73 -75.

［5］柴金剛，王純玲，胡金海.阻抗式過環(huán)空找水儀含水率現(xiàn)場(chǎng)問題及建議［J］.石油儀器，2010，24(5):67 -69.