運用乙醇流量計實時監控注（zhù）水井裏麵液位變化
點擊次數：1874 發布時間：2020-08-13 07:25:58
摘要：針對目前河（hé）南油田鋼絲偏心投撈分層測試中，存（cún）在多個小卡（kǎ）距層及分層段（duàn）數超過４段（duàn）以上多級多段難以細分注水等問題，開展了注水井測調一體化工藝技術研究。通過研（yán）究配套（tào）電磁式（shì）同心測（cè）調儀、井下可調配水器等儀器和工具，將配水器間距由５～６ｍ 縮小（xiǎo）到３．５ｍ，實現多個小卡距層細分注水（shuǐ），拓寬了注水井分層測試的應用範圍。將５層分注井（jǐng）由投撈測試４天縮短為１～２天（tiān），提高了（le）測試效率。
目前河南油田分注工藝以偏心分注（zhù）為主導，該工（gōng）藝的優點是可投撈任意層段的（de）堵塞器，進行調換（huàn）水嘴，但是該測試工藝存在以（yǐ）下問題：①由於投撈測試下投（tóu）撈（lāo）器等測試工具衝距至少需要５～６ｍ 以上，因此（cǐ）存在多個小卡距層的注水井（jǐng）無法細分。②偏心投撈測試調 配（pèi）１個 注 水 層 水 嘴，一般需要試投、測試（shì）、不合適再試投、再測試等操作步驟，隨著分層段數（shù）的增多以及層間幹擾（rǎo）因素的影響，尤（yóu）其是（shì）分層（céng）數（shù）超（chāo）過４段以（yǐ）上，現場測試投撈工作（zuò）量（liàng）大，效率低。為了拓寬了注水井分（fèn）層測試的應用範圍，提高（gāo）注水井測試投（tóu）撈效率，降低測試（shì）工作量，在河南油田開展了注水井測調一體化分注工藝技術研究應用。
１ 技術管柱組成及工藝（yì）原（yuán）理
注水（shuǐ）井（jǐng）同心測調注水管（guǎn）柱，主要由井下可調配水器、Ｙ３４１注水封隔器、緩衝器、球座、篩管、絲堵等組（zǔ）成。軟件部分由電磁式（shì）同心（xīn）測調儀、地麵控製箱、電纜測井車及配套防噴工具組成。
工藝原理：井下可調配水（shuǐ）器與分注管柱一（yī）起下入，Ｙ３４１注水封隔器坐封後將注水層封隔開，電磁式同心測調儀（yí）由電纜下到分注管柱，與（yǔ）井下可調配水器對接。地麵控（kòng）製箱通過電（diàn）纜傳輸流量、壓力和溫度數據，並（bìng）對電磁式同心測調儀進行（háng）實時控製，進而（ér）調節井下可調（diào）配水器固定水嘴開度大小，實現邊測邊調。
２ 主要配套工具
２．１ 井下可調配水器
井下可調配水器主要由定位導管、上接 頭、外 筒、旋轉芯子（zǐ）、固定（dìng）水嘴、下（xià）接頭等部件組成，如圖１
所示。定位導管（guǎn）上端麵設計（jì）為平台式（shì）喇叭口實現電磁（cí）式同心測調儀的可靠對（duì）接，下（xià）側壁開有防轉卡槽實現測調（diào）時電磁式同心測調儀的防轉。旋轉式芯子由旋轉式陶瓷閥片和旋轉套組成，可以（yǐ）通過電磁（cí）式同心測調（diào）儀調節（jiē）固定水嘴的大小開度，控製注水（shuǐ）量大小。
２．２ 電磁式同心測調儀
電磁式同心（xīn）測（cè）調儀是同心分層注水（shuǐ）工藝技術（shù）的（de）關鍵儀器（qì），其設計理念：集成流量（liàng）測試與水量（liàng）調節於一體，實現測（cè）調同 步；動力傳遞設計為同心（xīn）降速機製，機械結構簡單，動力傳（chuán）遞效率高，測（cè）調穩定性（xìng）高。主要包括以下結構，如圖２所示。
２．２．１ 直讀式電磁式流量計
主要用（yòng）於實時測量流量（liàng），檢驗井下可調配水器配水量的大小，方便實現注水井各層配注量的調節，可同時測量流量、壓力、溫度三種參數。壓力、溫度傳感器均采用恒流供電的方式，流量、壓力、溫度三種電量信號*終由流量計的數字（zì）電路部分將其轉換為數字信號，得到測量數（shù）據，並通過單芯電纜載波方式將數字（zì）信號編碼並上傳（chuán）到地麵控製箱。
乙醇流量計的測量（liàng）原理是基（jī）於（yú）法拉*電磁感應定律。對於帶電粒子均勻分布的流體，當磁場強度一定時，感應（yīng）電壓與流體的流速成線性關係，與流體的溫度、壓力、密度和粘度等物理參數無關，所以乙醇流量計具有許（xǔ）多其它測量原理流量計無可比擬的優點（diǎn），能實現大量程範圍的（de）高精度測量。
２．２．２ 電動（dòng）定位裝置
主要由定位控製直流電機、減速器、定位爪（zhǎo）等組成（chéng）。定位爪通過地麵控製，可以（yǐ）實現收攏與張開。在與井下可調配水器定位時，電磁（cí）式同心測調儀定位裝置能夠準（zhǔn）確坐落在定位導管的喇叭（bā）口（定（dìng）位平（píng）台）上（shàng），實現免投撈，無需（xū）投撈測試至少６ｍ 以上的衝距，因（yīn）此（cǐ）可以將井下（xià）可（kě）調配水器間距由５～６ｍ 縮小到３．５ｍ，實現多個小卡距層細分注水。
２．２．３ 電（diàn）動調節裝置
調節錐體上的（de）調節爪帶（dài）動井下可調配水器（qì）內的旋轉（zhuǎn）芯子和活動閥片轉動，實現水量大小的調節。
３ 現（xiàn）場應用情況
完成下 Ｔ７－３７１、古３５０５、古３５０３等１２口（kǒu）井３井次的現場試驗，共測調 １３ 次，測調成功率１００％，實（shí）現了多（duō）個（gè）小卡距層的細分注水，５層分注井平均測調時間由投撈測試４天縮短為１～２天，提（tí）高了測試效率（lǜ）。
４ 結（jié）論
①注水井同心測調一體化分注工藝（yì）技術，擺脫了傳統投撈分注工藝需要（yào）機械導向、對接、投撈工序，適應目前多個小卡距層細分注（zhù）水調配問題。②通過注水井同心測調一體化分注工藝技術，采用邊測邊（biān）調的方式進行流量測試與調配，將５層（céng）分注井由投撈測試４天縮短為１～２天，提高了測試效率。 ③注水井同心測調一體化分注（zhù）工藝技術采用電磁式流量計（jì）測試，測試時（shí）與流體的溫度、壓力、密度和粘度等物理參數無關，適應於注（zhù）水井的分層測試。
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目前河南油田分注工藝以偏心分注（zhù）為主導，該工（gōng）藝的優點是可投撈任意層段的（de）堵塞器，進行調換（huàn）水嘴，但是該測試工藝存在以（yǐ）下問題：①由於投撈測試下投（tóu）撈（lāo）器等測試工具衝距至少需要５～６ｍ 以上，因此（cǐ）存在多個小卡距層的注水井（jǐng）無法細分。②偏心投撈測試調 配（pèi）１個 注 水 層 水 嘴，一般需要試投、測試（shì）、不合適再試投、再測試等操作步驟，隨著分層段數（shù）的增多以及層間幹擾（rǎo）因素的影響，尤（yóu）其是（shì）分層（céng）數（shù）超（chāo）過４段以（yǐ）上，現場測試投撈工作（zuò）量（liàng）大，效率低。為了拓寬了注水井分（fèn）層測試的應用範圍，提高（gāo）注水井測試投（tóu）撈效率，降低測試（shì）工作量，在河南油田開展了注水井測調一體化分注工藝技術研究應用。
１ 技術管柱組成及工藝（yì）原（yuán）理
注水（shuǐ）井（jǐng）同心測調注水管（guǎn）柱，主要由井下可調配水器、Ｙ３４１注水封隔器、緩衝器、球座、篩管、絲堵等組（zǔ）成。軟件部分由電磁式（shì）同心（xīn）測調儀、地麵控製箱、電纜測井車及配套防噴工具組成。
工藝原理：井下可調配水（shuǐ）器與分注管柱一（yī）起下入，Ｙ３４１注水封隔器坐封後將注水層封隔開，電磁式同心測調儀（yí）由電纜下到分注管柱，與（yǔ）井下可調配水器對接。地麵控（kòng）製箱通過電（diàn）纜傳輸流量、壓力和溫度數據，並（bìng）對電磁式同心測調儀進行（háng）實時控製，進而（ér）調節井下可調（diào）配水器固定水嘴開度大小，實現邊測邊調。
２ 主要配套工具
２．１ 井下可調配水器
井下可調配水器主要由定位導管、上接 頭、外 筒、旋轉芯子（zǐ）、固定（dìng）水嘴、下（xià）接頭等部件組成，如圖１
所示。定位導管（guǎn）上端麵設計（jì）為平台式（shì）喇叭口實現電磁（cí）式同心測調儀的可靠對（duì）接，下（xià）側壁開有防轉卡槽實現測調（diào）時電磁式同心測調儀的防轉。旋轉式芯子由旋轉式陶瓷閥片和旋轉套組成，可以（yǐ）通過電磁（cí）式同心測調（diào）儀調節（jiē）固定水嘴的大小開度，控製注水（shuǐ）量大小。
２．２ 電磁式同心測調儀
電磁式同心（xīn）測（cè）調儀是同心分層注水（shuǐ）工藝技術（shù）的（de）關鍵儀器（qì），其設計理念：集成流量（liàng）測試與水量（liàng）調節於一體，實現測（cè）調同 步；動力傳遞設計為同心（xīn）降速機製，機械結構簡單，動力傳（chuán）遞效率高，測（cè）調穩定性（xìng）高。主要包括以下結構，如圖２所示。
２．２．１ 直讀式電磁式流量計
主要用（yòng）於實時測量流量（liàng），檢驗井下可調配水器配水量的大小，方便實現注水井各層配注量的調節，可同時測量流量、壓力、溫度三種參數。壓力、溫度傳感器均采用恒流供電的方式，流量、壓力、溫度三種電量信號*終由流量計的數字（zì）電路部分將其轉換為數字信號，得到測量數（shù）據，並通過單芯電纜載波方式將數字（zì）信號編碼並上傳（chuán）到地麵控製箱。
乙醇流量計的測量（liàng）原理是基（jī）於（yú）法拉*電磁感應定律。對於帶電粒子均勻分布的流體，當磁場強度一定時，感應（yīng）電壓與流體的流速成線性關係，與流體的溫度、壓力、密度和粘度等物理參數無關，所以乙醇流量計具有許（xǔ）多其它測量原理流量計無可比擬的優點（diǎn），能實現大量程範圍的（de）高精度測量。
２．２．２ 電動（dòng）定位裝置
主要由定位控製直流電機、減速器、定位爪（zhǎo）等組成（chéng）。定位爪通過地麵控製，可以（yǐ）實現收攏與張開。在與井下可調配水器定位時，電磁（cí）式同心測調儀定位裝置能夠準（zhǔn）確坐落在定位導管的喇叭（bā）口（定（dìng）位平（píng）台）上（shàng），實現免投撈，無需（xū）投撈測試至少６ｍ 以上的衝距，因（yīn）此（cǐ）可以將井下（xià）可（kě）調配水器間距由５～６ｍ 縮小到３．５ｍ，實現多個小卡距層細分注水。
２．２．３ 電（diàn）動調節裝置
調節錐體上的（de）調節爪帶（dài）動井下可調配水器（qì）內的旋轉（zhuǎn）芯子和活動閥片轉動，實現水量大小的調節。
３ 現（xiàn）場應用情況
完成下 Ｔ７－３７１、古３５０５、古３５０３等１２口（kǒu）井３井次的現場試驗，共測調 １３ 次，測調成功率１００％，實（shí）現了多（duō）個（gè）小卡距層的細分注水，５層分注井平均測調時間由投撈測試４天縮短為１～２天，提（tí）高了測試效率（lǜ）。
４ 結（jié）論
①注水井同心測調一體化分注工藝（yì）技術，擺脫了傳統投撈分注工藝需要（yào）機械導向、對接、投撈工序，適應目前多個小卡距層細分注（zhù）水調配問題。②通過注水井同心測調一體化分注工藝技術，采用邊測邊（biān）調的方式進行流量測試與調配，將５層（céng）分注井由投撈測試４天縮短為１～２天，提高了測試效率。 ③注水井同心測調一體化分注（zhù）工藝技術采用電磁式流量計（jì）測試，測試時（shí）與流體的溫度、壓力、密度和粘度等物理參數無關，適應於注（zhù）水井的分層測試。
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