張昊，孫健，汪勇，陳萬有

(1.長慶油田設(shè)備管理處,陜西 西安 710018；2.長慶油田第二采油廠，甘肅 慶陽 745100；3.長慶油田第一采油廠，陜西 延安 716000；4.長慶油田第一輸油處，陜西 西安 710018)

油井液面測試儀評(píng)價(jià)方法探討

張昊1，孫健2，汪勇3，陳萬有4

(1.長慶油田設(shè)備管理處,陜西 西安 710018；2.長慶油田第二采油廠，甘肅 慶陽 745100；3.長慶油田第一采油廠，陜西 延安 716000；4.長慶油田第一輸油處，陜西 西安 710018)

針對(duì)長慶油田液面測試儀選型采購過程中存在的不足，創(chuàng)造性地開展了廠家現(xiàn)場對(duì)比測試評(píng)價(jià)活動(dòng)，搭建了廠商與用戶的交流平臺(tái)，加深了有關(guān)各方對(duì)相關(guān)儀器、技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)的了解與掌握，明確了下一步的發(fā)展方向，為油田今后石油測試類儀器的采購配置工作提供了方法和借鑒。

動(dòng)液面；液面測試儀；雙頻道井深測試儀

1 背景目的

動(dòng)液面是指油井穩(wěn)定生產(chǎn)時(shí)，在油套環(huán)空內(nèi)測得的從井口到液面間的距離。它是反映油井地層供液能力的重要指標(biāo)，被喻為油井的“脈搏”。及時(shí)測試掌握油井動(dòng)液面，合理調(diào)整抽油泵沉沒度、穩(wěn)定吸入壓力，是提高采收率、保證油田穩(wěn)產(chǎn)增效的重要措施。長慶油田油井多、分布廣，動(dòng)液面測試難度大、工作量大、成本高、周期長、人工分析資料不及時(shí)，影響井筒管理水平。近年來，長慶油田先后采購國產(chǎn)各型油井液面測試儀逾千臺(tái)（套）。使用過程中，出現(xiàn)了各種問題，與產(chǎn)品銷售時(shí)宣稱的技術(shù)性能和使用壽命有較大差距。

2 結(jié)構(gòu)原理

液面測試儀一般由主機(jī)和井口連接器構(gòu)成。按主機(jī)功能分為綜合測試儀、雙頻道井深測試儀等；按操作分為自動(dòng)測試儀、手動(dòng)測試儀等。井口連接器分為敲擊型、扳擊型和氣壓型等，敲擊型又分為高壓、高能，氮?dú)夂吞坠軞鈨捎玫龋粴鈮盒陀址譃楦吣?、氣壓組合、氣體組合等。

測試原理是通過井口連接器產(chǎn)生聲波，沿油套環(huán)空向井底傳播，遇到井口、音標(biāo)、接箍、液面時(shí)均將產(chǎn)生反射波信號(hào)，被井口連接器上的微音器采集后傳送至主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)回放、放大、分析、處理后，可分別采用接箍法、音標(biāo)法計(jì)算動(dòng)液面深度。長慶油田許多井下都沒有安裝音標(biāo)，計(jì)算液面普遍采用接箍法。

3 性能對(duì)比測試評(píng)價(jià)

長慶油田創(chuàng)新液面測試儀性能評(píng)價(jià)方法，主要從性能和價(jià)格兩個(gè)大的方面進(jìn)行對(duì)比測試、分析、計(jì)算。

3.1 性能對(duì)比測試

按照“適配、優(yōu)購”的原則，長慶油田在采油二廠采油井場組織召開了液面測試儀對(duì)比測試評(píng)價(jià)活動(dòng)，以驗(yàn)證油田普遍采用的液面測試儀實(shí)際使用效果是否與各廠家宣傳的性能一致。

3.1.1 參評(píng)廠家及測試儀器

邀請國內(nèi)七個(gè)液面測試儀廠家（見表1），攜帶參評(píng)儀器參加油井動(dòng)液面測試現(xiàn)場比武。各廠家還展示了所研發(fā)的其它新型液面測試設(shè)備。

表1 各廠家參評(píng)主要液面測試儀器一覽表

3.1.2 比賽規(guī)則

（1）廠家自帶參評(píng)儀器。（2）按照SY/T 5875要求，參評(píng)設(shè)備可自由選擇壓縮氮?dú)?、套管氣等發(fā)聲方式。（3）測試前須停運(yùn)抽油機(jī)。（4）每次測試、計(jì)算、回放或打印不超過15分鐘。（5）規(guī)定時(shí)間內(nèi)，連續(xù)測量1～3條液面曲線，取液面深度平均值作為最后測試結(jié)果。（6）廠家按接箍法計(jì)算液面深度和聲速，根據(jù)所測液面深度和聲速反算出音標(biāo)深度，再與實(shí)際音標(biāo)深度對(duì)比，該方法要求單節(jié)油管長度一致。（7）每種組合測試結(jié)果資料可回放到計(jì)算機(jī)或者直接打印，測試完畢后交給裁判進(jìn)行評(píng)比。（8）測試時(shí)，要求操作人員勞保上崗，一人操作、一人監(jiān)護(hù)，嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程，如有違章操作取消參評(píng)資格。（9）承辦方在主辦方的監(jiān)督下，對(duì)所有參評(píng)（含備用）測試儀器，均不采取額外的減振措施。

3.1.3 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)及評(píng)委

根據(jù)SY/T 5166、JJG（石油）10-2000、SY/T 5875、Q/SYCQ 0051和《動(dòng)液面測試儀性能對(duì)比測試評(píng)分表》（見表2）等標(biāo)準(zhǔn)。抽調(diào)油田內(nèi)部10位專家擔(dān)任評(píng)委。

3.1.4 測試選井

油井動(dòng)液面測試選井有大斜度、高含氣、有音標(biāo)、無音標(biāo)等類型。比武測評(píng)時(shí)分別臨時(shí)抽簽一口作為測試井。

一是比較測試儀器準(zhǔn)確度選井。選擇三口標(biāo)準(zhǔn)井，要求直井；井內(nèi)干凈無異物；套壓??；動(dòng)液面1500m左右；設(shè)定位置一般1000m左右或以所選井的位置為準(zhǔn)下入回音標(biāo)，要求音標(biāo)實(shí)際深度準(zhǔn)確無誤。

二是比較測試儀器靈敏度選井。按照靈敏度影響因素選擇具有代表性的難測井，其它影響因素要相近，以增強(qiáng)測試結(jié)果可比性。同時(shí)選擇安裝有回音標(biāo)，要求音標(biāo)實(shí)際深度準(zhǔn)確。

（1）考查不同套壓及其套壓波動(dòng)對(duì)測試結(jié)果的影響。按照不同套壓各選一口井，要求:①套壓≤2．0MPa；②2．0＜套壓≤3．0MPa；③套壓＞3．0 MPa。（2）考查不同動(dòng)液面對(duì)測試結(jié)果的影響。按照不同泵掛范圍各選一口井，要求：①1500m以下；②1500（含）～1700m；③1700（含）～2200 m；④2200m（含）。（3）考查不同井斜角對(duì)測試結(jié)果的影響。按照不同井斜角各選一口井，要求：①直井；②0°＜最大井斜角≤30°；③30°＜最大井斜角≤60°；④60°＜最大井斜角＜90°；⑤水平井。

3.1.5 測試準(zhǔn)備

發(fā)布通知，由主辦方組織各方做好準(zhǔn)備工作。承辦方要做到油井生產(chǎn)穩(wěn)定，油套環(huán)空及井壁無蠟和油污等粘附，套管閥門開啟靈活，套壓表量程合適、精度不低于0．5級(jí)；套管頭易于裝卸儀器和操作；檢查井下管柱結(jié)構(gòu)資料是否齊全，熟悉井口流程及工作制度；提供筆記本電腦、打印機(jī)各一臺(tái)。廠家自行準(zhǔn)備參評(píng)儀器及用品，確認(rèn)所選參評(píng)儀器基本結(jié)構(gòu)及性能參數(shù)，做好檢查維護(hù)、充電等；編制好評(píng)比測試操作規(guī)程并進(jìn)行排練。

表2 動(dòng)液面測試儀性能對(duì)比測試評(píng)分表（有回音標(biāo)油井測試準(zhǔn)確度；無回音標(biāo)油井測試設(shè)備抗干擾能力）廠家： 井號(hào)： 得分：

操作規(guī)程應(yīng)包括操作步驟；分析計(jì)算步驟；日常維護(hù)保養(yǎng)工作及安全注意事項(xiàng)等內(nèi)容。

3.1.6 測試情況

本次比武測評(píng)，以測試儀器的準(zhǔn)確度、靈敏度、重復(fù)性、抗振性等性能為主，分為兩個(gè)階段。第一階段（現(xiàn)場采集油井動(dòng)液面數(shù)據(jù)）：廠家技術(shù)人員分別在5口油井上進(jìn)行35次測試，7個(gè)廠家合計(jì)測試105次。共14個(gè)采油單位部門60名人員進(jìn)行了觀摩。第二階段（室內(nèi)分析評(píng)比）：廠家測試技術(shù)人員將現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)在室內(nèi)進(jìn)行分析，計(jì)算出動(dòng)液面深度和音標(biāo)深度，再與實(shí)際音標(biāo)深度進(jìn)行對(duì)比、計(jì)算出測試誤差，然后由評(píng)委根據(jù)《評(píng)分表》分別對(duì)各廠家的測試誤差進(jìn)行量化打分、綜合排名。

3.1.7 測試評(píng)比結(jié)果

經(jīng)過7個(gè)廠家緊張有序的角逐，最終廠家一、廠家四、廠家三生產(chǎn)的儀器測試準(zhǔn)確度、靈敏度相對(duì)較高。廠家一生產(chǎn)的雙頻道井深測試儀準(zhǔn)確度最高，被推薦作為長慶油田動(dòng)液面測試儀的供貨廠家。

3.2 綜合分析對(duì)比

3.2.1 安全可靠性

按照當(dāng)時(shí)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，這次比武測試評(píng)價(jià)也將無彈頭火藥子彈作為了發(fā)聲方式之一，雖然未發(fā)生安全事故，但也承擔(dān)了較大的爆炸風(fēng)險(xiǎn)。今后，應(yīng)按照《油井液面測試方法》（SY/T 5875-2011）的要求，油井動(dòng)液面測試不應(yīng)再采用子彈發(fā)聲方式，而應(yīng)采用壓縮氮?dú)獍l(fā)聲方式。

3.2.2 成本費(fèi)用

使用子彈測試成本較高。一般小子彈3元/顆，大子彈5元/顆，每測試一次井，至少需一發(fā)子彈。按每月每井兩次液面測試計(jì)算，長慶油田原油生產(chǎn)井每年至少耗費(fèi)子彈購置費(fèi)用295．2萬元，加上作業(yè)人工和配屬車輛成本費(fèi)用將會(huì)更高。

目前，長慶油田一般采用6L、8L鋁合金或鋼質(zhì)無縫氮?dú)馄?，充氣壓?5MPa，充氣成本約30元/瓶，一瓶氣可測試60井次左右，每測試一口井成本0．5元，與子彈發(fā)聲方式相比，既安全又經(jīng)濟(jì)，可節(jié)約子彈成本80%以上。

4 結(jié)語

用戶在用大多數(shù)液面測試儀準(zhǔn)確性、重復(fù)率誤差較大，建議廠家大力進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)。該評(píng)價(jià)方法是現(xiàn)有條件下的有效、合理的評(píng)價(jià)方法，具有可操作性，可供同行借鑒。今后應(yīng)大力推廣氮?dú)獍l(fā)聲方式，確保安全與經(jīng)濟(jì)性。

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1671-0711（2017）09（上）-0109-03