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智能型渦輪流（liú）量計在射孔層上籠統注聚井測試技術（shù）應用
點擊次數：1976 發布時間：2021-01-13 17:36:37
摘要: 為了實現喇叭（bā）口位（wèi）於射孔層上、低注入量、籠統（tǒng）正注井注入剖麵的精確測（cè）試，在普通防噴裝置和 DLFP14 － 70T 注脂防噴裝（zhuāng）置（zhì）的基礎上，研究了輕型（xíng）注脂噴（pēn）裝置與內流式集流智能型渦（wō）輪流量計配套技術（shù）。對比分析測試資料，結果表明使用輕型注脂電纜防噴裝置與內流式集流智能型渦（wō）輪流量計配套技術，可以精確測（cè）試注入量低於 5 m3 /d、喇叭口位於射孔（kǒng）層上的籠統正注井。內流式集流智（zhì）能型渦輪流量計克服了脈衝中子氧活化測井在套注（zhù）井中測量下限較高的缺點。但（dàn）內流式集流智能型渦輪流量計受管柱結構限製（zhì），隻（zhī）適合於測量喇叭口位於射孔層上的籠統正注井。
引（yǐn）言
某油田主（zhǔ）力油層發育差，采用聚驅提高采（cǎi）收率。聚驅試驗開發初期，大部（bù）分管柱結構為喇叭口位於射孔層上的籠統正注井，測試儀（yí）器連接（jiē）扶正器( 套管) 在喇叭口處易遇阻掉井，掉井打撈困難。注入量小於 5 m3 /d的井占（zhàn） 30． 66% ，低於 10 m3 /d 的井占 56． 60% ，使用普通防噴裝置，日（rì）溢流（liú）量遠（yuǎn）大於 2 m3 /d，放射性相關測井測試困難。而且普通防噴（pēn）裝置（zhì）更換橡膠盤根、阻流管後，儀器下井困（kùn）難。DLFP14 － 70T 注脂防噴裝置比較笨重，需要大型井架車（chē）吊裝。而且油田注入剖麵測井井口壓力均（jun1）低於 20 MPa，使用工作壓力 70 MPa、耐壓105 MPa 的 DLFP14 － 70T 注脂防（fáng）噴裝置勞動強度（dù）大。此外，用於驅油的聚合物母液粘度高，導致 Ba131( I131) 微球抱（bào）團，放射性示蹤五參數測井無法測試。聚合物母液結垢凝結，導致（zhì）流動截麵積變化（huà）較大，外流式智能型（xíng）渦輪流量計、氧活化、放射性相關等測井（jǐng）采用（yòng）麵積法計算體積流量誤差變大。綜上所述，放射性示蹤五參（cān）數測井、放射（shè）性相關測井、氧活化測井、外流式智能型渦輪流量計不能精確測（cè）量（liàng）喇叭口位於（yú）射孔層上的低注入量籠統正注井（jǐng）。本（běn）文研究輕型注脂（zhī）電（diàn）纜防噴裝置和內（nèi）流式集流智能型渦輪流量計測試喇叭口位於射孔層上（shàng）的低注入量籠統正注井，既能實現零溢流量小流（liú）量（liàng）測試，又能提高勞動（dòng）生產率和降低成本。
1 測（cè）試（shì）配套技術工作原理與結構
1． 1 防噴裝置對比優化
1． 1． 1 普通電纜防噴裝置
注入剖麵測試中，溢流量對測量結果影響至（zhì）關重（chóng）要。如圖 1 所示（shì），測（cè）井（jǐng）普通防噴盒（hé）采用 3 級密封: * 1 級密封為阻流管( 6) ，測 20 井次（cì）左右阻流管內徑變大，溢（yì）流量增加; * 2 級為橡膠盤根（gēn）和（hé）鋼墊( 15) ; * 3 級為橡膠盤（pán）根( 10) ，調整壓帽( 11) 鬆緊程度（dù），橡膠盤根抱緊電纜（lǎn）; * 2 級和* 3 級密（mì）封更換（huàn）一次橡膠盤根測試 3 ～ 5 井次（cì）溢流量增加（jiā）。普（pǔ）通（tōng）防噴盒無法實現溢流量，沒有（yǒu）捕捉器、防噴器和放噴組裝件（jiàn）。普通電纜防噴裝置工作壓（yā）力20 MPa，耐壓 40 MPa。
1． 1． 2 DLFP14 － 70T 注脂防噴裝置
如圖 2 所示，DLFP14 － 70T 注脂防噴盒有 1 個注脂口（kǒu）、1 個（gè）回脂口、1 個防噴盒液控口（kǒu）、1 個刮纜器液控口（kǒu）及（jí）1 個溢流口，主體內裝有 6 根（gēn）阻流管。DLFP14 － 70T 注脂（zhī）防噴盒采用 4 級密封（fēng）: * 1 級密封（fēng）采用注脂密封，撬裝注脂泵從注脂口注入高壓高粘度密封脂於 6 根阻流管與電纜間隙; * 2 級密封采用液壓密封，氣動液壓泵主加壓和手壓泵補加壓（yā）結合從防噴盒液（yè）控口注入液壓油，推動活塞擠壓膠芯（xīn）壓筒（tǒng）; * 3 級密封采用（yòng）液壓密封，手壓（yā）泵（bèng）加壓從刮（guā）纜器液控口注入液（yè）壓油，推動活塞擠壓膠芯壓（yā）筒實現密封和（hé）刮油作用; * 4 級密封油杯、橡（xiàng）膠盤根（gēn）和刮油環( 鋼 墊) 。DLFP14 － 70T 注（zhù）脂防噴裝置配有液（yè）控上、下捕捉器、液控雙閘（zhá）板防（fáng）噴器（qì）和放噴組件，根據實際可以調整溢流量，實現零溢流密閉測井施工（gōng）。 DLFP14 － 70T 注脂防噴裝置工作壓力 70 MPa，耐壓105 MPa。
1． 1． 3 輕型（xíng）注脂防噴裝置
綜上所述，結合普通防噴裝置和 DLFP14 － 70T 注脂防噴裝置（zhì）的結構特（tè）點，研究設計輕型注脂（zhī）防噴裝置。如圖 3 所示，輕型注脂防噴盒有 1 個注（zhù）脂口、1個（gè）回脂口、1 個防（fáng）噴盒液控口、及 1 個溢流口，主體內裝有（yǒu） 2 根阻流管，但阻流管沒有護管。輕型注脂防噴盒采用 3 級密封: * 1 級密封采用注脂密封，注脂泵從注（zhù）脂口注入高壓高粘度密封脂於 2 根阻流管與電纜間隙; * 2級密封采用液壓密封，手壓泵補加壓結合從防噴盒液控口注入液壓油（yóu），推動活塞擠壓膠芯壓筒; * 3 級密封采（cǎi）用壓帽、橡膠盤根（gēn）和鋼墊。輕型注脂防噴裝置。與 DLFP14 － 70T 注脂防噴裝置（zhì）比較: 沒有液控（kòng）上、下（xià）捕捉器和液控（kòng）防（fáng）噴器; 液壓密封采用手壓泵; 注脂泵采用小型氣動液壓泵（bèng）; 防噴盒沒有刮纜器密封和刮油部分; 阻流管壁厚加厚（hòu），沒有（yǒu）護管。輕（qīng）型注脂防噴裝置工作壓力 21 MPa，耐壓 42 MPa。
通過現場應用，輕型注脂防噴裝置（zhì）相比（bǐ）普通防噴裝置有以下優點: 調整氣動液壓泵、手壓泵壓力（lì），可（kě）實現零溢流量密閉測井施工，確保施（shī）期間注入井工作製度不改變; 通過調整氣動液（yè）壓泵、手壓泵（bèng）壓力及回脂管上的閥門，可改變防噴盒內壓力，保證儀器順利下井。輕型注脂防噴裝（zhuāng）置相比 DLFP1 － 70T 注脂防噴裝置優點（diǎn）提高了生產效率，降（jiàng）低了勞（láo）動強度。但三者的防噴盒結冰及注脂（zhī）防噴裝置回脂管線冬季施工點測時存在結冰現象。
1． 2 內流式集流智能型渦（wō）輪流量計如圖 4 所示（shì），內流式集流電磁組合測（cè）井儀主要采用內流式集流智能型渦輪流量計，並組合了井溫壓力磁（cí）定位儀。利（lì）用電磁感應原理測量平均流速，體積流量計算公為:
式中，Q 為體積（jī）流量（liàng），m3 /s; K 為儀器常（cháng）數，無量綱; B為磁（cí）場強度，T; Ue 為感應電壓，V; D內為內（nèi）流道內徑，m。內流式克服了注聚條（tiáo）件（jiàn）下，井筒內壁聚合物膠結物不規則導致流動橫（héng）截麵積（jī）無規律變化的（de）影響，集流式提高了（le）內流道流體流速，從（cóng）而提高了流量的測量準確度和測量下限，測量（liàng）範圍為 0 ～ 140 m3 /d。
2 輕型注脂防噴裝置與內流式（shì）集流智能型渦輪流（liú）量計配套技術應用
在實際（jì）應（yīng）用中，使用輕型注脂防噴裝置與內（nèi）流式集流（liú）智能型渦輪流量計配套技術對喇叭口在射孔層上注聚井進行測試。輕型注脂防噴裝置與內流式集流智能型渦（wō）輪流量計配套技術施工工藝參見（jiàn）文（wén）獻（xiàn），測（cè）試情況（kuàng）見表 1 所（suǒ）示，低注入（rù）量井( ≤10 m3 /d) 占（zhàn）到 56． 60% 。
2． 1 內流（liú）式集流電磁流量與（yǔ）氧活化測井對比
表 2 為 X 井內（nèi）流式集（jí）流電磁流量與氧（yǎng）活化測井 2 種（zhǒng）測試（shì）方式點測結果。X 井（jǐng）全井注聚30 m3 /d，內（nèi）流式集流電磁流（liú）量測井反映 6 個吸液層，氧活化測井反映 2 個層吸液。在 1 098． 2 m 處，氧活（huó）化測井合層 20． 4 m3 /d，內流式集流電磁流量測井合層 17． 5 m3 /d，液量相近; 而在1 104． 0 m 內流式集流電磁流量測井合層吸液量10． 2 m3 /d，氧活化測井合層吸液量 0 m3 /d; 在 1 110． 0、1 112． 1 m處氧活化測井無吸（xī）液量顯示，但內流式集流電磁流量測井均有吸液量顯示。
表 2 結果表明，氧活化測井在套注井中測量（liàng）下限較高，低於 20 m3 /d 就無法得到（dào）測（cè）試結果。而內流式（shì）集流電磁流量測井在套注井中的測試克服了這（zhè）方（fāng）麵的缺點測量下限可以到 0． 2 m3 /d。但是內（nèi）流式集流電磁流量測井隻適合喇叭口（kǒu）在射（shè）孔層以（yǐ）上籠統正注井測試，配注井和籠統上返井都無（wú）法測試。內流式集流（liú）電磁流量測井也（yě）適合（hé）喇叭（bā）口在射孔層以上籠統正注注水、注三元井測試，因為水、三元（yuán）母液的電導率大於聚合物母液。
2． 2 溢（yì）流量對測試結果的影響
根據地質需要，對 XX 井進（jìn）行內流式集流電磁流量測井。如表 3 所示，* 1 次使用普通防噴裝（zhuāng）置，在 889. 0、 892. 0、894. 0、896. 9、896. 9、900. 0 m 處內流式集流電磁流量測井測試結果均為零，無法判斷該注聚井不（bú）吸液還是注入的聚（jù）合物從防噴裝（zhuāng）置漏失。* 2 次使用輕型（xíng）注脂防噴裝置測試，錄取資料結果（guǒ）是（shì）*一點全井注入量 5 m3 /d，說明* 1 次使用普通防噴裝置，全井注入量全部漏失。889. 0、892. 0、896. 9 m 三個層分別吸液 1. 6、 3. 0、0. 4 m3 /d。結果表明注入量低於 5 m3 /d 時，使用普通防噴裝（zhuāng）置，溢流量對於低注入井測量結果至關重要。
3 結論
1) 輕型注脂防噴裝置與內流式集流智能型渦輪流量計配套技術對喇叭口在射孔層上籠統注聚、注水、注三（sān）元井進行測試，特別（bié）適合低注入量井，內流式集流智能型渦輪流量計測量下限可以達到 0． 2 m3 /d。 2) 氧活化（huà）測井在套注（zhù）井中測 量（liàng）下（xià）限較高，低（dī） 於20 m3 /d 就無法得到測試結果。 3) 使用普通防（fáng）噴裝（zhuāng）置，溢流（liú）量對（duì）於低注入井測量結果至關重（chóng）要，而（ér）輕型注脂（zhī）防噴裝置解決了（le）溢流量對測試結果的影響。 4) 氣溫較低時，輕型（xíng）注脂防噴裝（zhuāng）置存在結冰風險，與（yǔ）其配套內流式集（jí）流電磁流量測井隻適合喇叭口在射孔層上的籠統正注井。
引（yǐn）言
某油田主（zhǔ）力油層發育差，采用聚驅提高采（cǎi）收率。聚驅試驗開發初期，大部（bù）分管柱結構為喇叭口位於射孔層上的籠統正注井，測試儀（yí）器連接（jiē）扶正器( 套管) 在喇叭口處易遇阻掉井，掉井打撈困難。注入量小於 5 m3 /d的井占（zhàn） 30． 66% ，低於 10 m3 /d 的井占 56． 60% ，使用普通防噴裝置，日（rì）溢流（liú）量遠（yuǎn）大於 2 m3 /d，放射性相關測井測試困難。而且普通防噴（pēn）裝置（zhì）更換橡膠盤根、阻流管後，儀器下井困（kùn）難。DLFP14 － 70T 注脂防噴裝置比較笨重，需要大型井架車（chē）吊裝。而且油田注入剖麵測井井口壓力均（jun1）低於 20 MPa，使用工作壓力 70 MPa、耐壓105 MPa 的 DLFP14 － 70T 注脂防（fáng）噴裝置勞動強度（dù）大。此外，用於驅油的聚合物母液粘度高，導致 Ba131( I131) 微球抱（bào）團，放射性示蹤五參數測井無法測試。聚合物母液結垢凝結，導致（zhì）流動截麵積變化（huà）較大，外流式智能型（xíng）渦輪流量計、氧活化、放射性相關等測井（jǐng）采用（yòng）麵積法計算體積流量誤差變大。綜上所述，放射性示蹤五參（cān）數測井、放射（shè）性相關測井、氧活化測井、外流式智能型渦輪流量計不能精確測（cè）量（liàng）喇叭口位於（yú）射孔層上的低注入量籠統正注井（jǐng）。本（běn）文研究輕型注脂（zhī）電（diàn）纜防噴裝置和內（nèi）流式集流智能型渦輪流量計測試喇叭口位於射孔層上（shàng）的低注入量籠統正注井，既能實現零溢流量小流（liú）量（liàng）測試，又能提高勞動（dòng）生產率和降低成本。
1 測（cè）試（shì）配套技術工作原理與結構
1． 1 防噴裝置對比優化
1． 1． 1 普通電纜防噴裝置
注入剖麵測試中，溢流量對測量結果影響至（zhì）關重（chóng）要。如圖 1 所示（shì），測（cè）井（jǐng）普通防噴盒（hé）采用 3 級密封: * 1 級密封為阻流管( 6) ，測 20 井次（cì）左右阻流管內徑變大，溢（yì）流量增加; * 2 級為橡膠盤根（gēn）和（hé）鋼墊( 15) ; * 3 級為橡膠盤（pán）根( 10) ，調整壓帽( 11) 鬆緊程度（dù），橡膠盤根抱緊電纜（lǎn）; * 2 級和* 3 級密（mì）封更換（huàn）一次橡膠盤根測試 3 ～ 5 井次（cì）溢流量增加（jiā）。普（pǔ）通（tōng）防噴盒無法實現溢流量，沒有（yǒu）捕捉器、防噴器和放噴組裝件（jiàn）。普通電纜防噴裝置工作壓（yā）力20 MPa，耐壓 40 MPa。
1． 1． 2 DLFP14 － 70T 注脂防噴裝置
如圖 2 所示，DLFP14 － 70T 注脂防噴盒有 1 個注脂口（kǒu）、1 個（gè）回脂口、1 個防噴盒液控口（kǒu）、1 個刮纜器液控口（kǒu）及（jí）1 個溢流口，主體內裝有 6 根（gēn）阻流管。DLFP14 － 70T 注脂（zhī）防噴盒采用 4 級密封（fēng）: * 1 級密封（fēng）采用注脂密封，撬裝注脂泵從注脂口注入高壓高粘度密封脂於 6 根阻流管與電纜間隙; * 2 級密封采用液壓密封，氣動液壓泵主加壓和手壓泵補加壓（yā）結合從防噴盒液（yè）控口注入液壓油，推動活塞擠壓膠芯（xīn）壓筒（tǒng）; * 3 級密封采用（yòng）液壓密封，手壓（yā）泵（bèng）加壓從刮（guā）纜器液控口注入液（yè）壓油，推動活塞擠壓膠芯壓（yā）筒實現密封和（hé）刮油作用; * 4 級密封油杯、橡（xiàng）膠盤根（gēn）和刮油環( 鋼 墊) 。DLFP14 － 70T 注（zhù）脂防噴裝置配有液（yè）控上、下捕捉器、液控雙閘（zhá）板防（fáng）噴器（qì）和放噴組件，根據實際可以調整溢流量，實現零溢流密閉測井施工（gōng）。 DLFP14 － 70T 注脂防噴裝置工作壓力 70 MPa，耐壓105 MPa。
1． 1． 3 輕型（xíng）注脂防噴裝置
綜上所述，結合普通防噴裝置和 DLFP14 － 70T 注脂防噴裝置（zhì）的結構特（tè）點，研究設計輕型注脂（zhī）防噴裝置。如圖 3 所示，輕型注脂防噴盒有 1 個注（zhù）脂口、1個（gè）回脂口、1 個防（fáng）噴盒液控口、及 1 個溢流口，主體內裝有（yǒu） 2 根阻流管，但阻流管沒有護管。輕型注脂防噴盒采用 3 級密封: * 1 級密封采用注脂密封，注脂泵從注（zhù）脂口注入高壓高粘度密封脂於 2 根阻流管與電纜間隙; * 2級密封采用液壓密封，手壓泵補加壓結合從防噴盒液控口注入液壓油（yóu），推動活塞擠壓膠芯壓筒; * 3 級密封采（cǎi）用壓帽、橡膠盤根（gēn）和鋼墊。輕型注脂防噴裝置。與 DLFP14 － 70T 注脂防噴裝置（zhì）比較: 沒有液控（kòng）上、下（xià）捕捉器和液控（kòng）防（fáng）噴器; 液壓密封采用手壓泵; 注脂泵采用小型氣動液壓泵（bèng）; 防噴盒沒有刮纜器密封和刮油部分; 阻流管壁厚加厚（hòu），沒有（yǒu）護管。輕（qīng）型注脂防噴裝置工作壓力 21 MPa，耐壓 42 MPa。
通過現場應用，輕型注脂防噴裝置（zhì）相比（bǐ）普通防噴裝置有以下優點: 調整氣動液壓泵、手壓泵壓力（lì），可（kě）實現零溢流量密閉測井施工，確保施（shī）期間注入井工作製度不改變; 通過調整氣動液（yè）壓泵、手壓泵（bèng）壓力及回脂管上的閥門，可改變防噴盒內壓力，保證儀器順利下井。輕型注脂防噴裝（zhuāng）置相比 DLFP1 － 70T 注脂防噴裝置優點（diǎn）提高了生產效率，降（jiàng）低了勞（láo）動強度。但三者的防噴盒結冰及注脂（zhī）防噴裝置回脂管線冬季施工點測時存在結冰現象。
1． 2 內流式集流智能型渦（wō）輪流量計如圖 4 所示（shì），內流式集流電磁組合測（cè）井儀主要采用內流式集流智能型渦輪流量計，並組合了井溫壓力磁（cí）定位儀。利（lì）用電磁感應原理測量平均流速，體積流量計算公為:
式中，Q 為體積（jī）流量（liàng），m3 /s; K 為儀器常（cháng）數，無量綱; B為磁（cí）場強度，T; Ue 為感應電壓，V; D內為內（nèi）流道內徑，m。內流式克服了注聚條（tiáo）件（jiàn）下，井筒內壁聚合物膠結物不規則導致流動橫（héng）截麵積（jī）無規律變化的（de）影響，集流式提高了（le）內流道流體流速，從（cóng）而提高了流量的測量準確度和測量下限，測量（liàng）範圍為 0 ～ 140 m3 /d。
2 輕型注脂防噴裝置與內流式（shì）集流智能型渦輪流（liú）量計配套技術應用
在實際（jì）應（yīng）用中，使用輕型注脂防噴裝置與內（nèi）流式集流（liú）智能型渦輪流量計配套技術對喇叭口在射孔層上注聚井進行測試。輕型注脂防噴裝置與內流式集流智能型渦（wō）輪流量計配套技術施工工藝參見（jiàn）文（wén）獻（xiàn），測（cè）試情況（kuàng）見表 1 所（suǒ）示，低注入（rù）量井( ≤10 m3 /d) 占（zhàn）到 56． 60% 。
2． 1 內流（liú）式集流電磁流量與（yǔ）氧活化測井對比
表 2 為 X 井內（nèi）流式集（jí）流電磁流量與氧（yǎng）活化測井 2 種（zhǒng）測試（shì）方式點測結果。X 井（jǐng）全井注聚30 m3 /d，內（nèi）流式集流電磁流（liú）量測井反映 6 個吸液層，氧活化測井反映 2 個層吸液。在 1 098． 2 m 處，氧活（huó）化測井合層 20． 4 m3 /d，內流式集流電磁流量測井合層 17． 5 m3 /d，液量相近; 而在1 104． 0 m 內流式集流電磁流量測井合層吸液量10． 2 m3 /d，氧活化測井合層吸液量 0 m3 /d; 在 1 110． 0、1 112． 1 m處氧活化測井無吸（xī）液量顯示，但內流式集流電磁流量測井均有吸液量顯示。
表 2 結果表明，氧活化測井在套注井中測量（liàng）下限較高，低於 20 m3 /d 就無法得到（dào）測（cè）試結果。而內流式（shì）集流電磁流量測井在套注井中的測試克服了這（zhè）方（fāng）麵的缺點測量下限可以到 0． 2 m3 /d。但是內（nèi）流式集流電磁流量測井隻適合喇叭口（kǒu）在射（shè）孔層以（yǐ）上籠統正注井測試，配注井和籠統上返井都無（wú）法測試。內流式集流（liú）電磁流量測井也（yě）適合（hé）喇叭（bā）口在射孔層以上籠統正注注水、注三元井測試，因為水、三元（yuán）母液的電導率大於聚合物母液。
2． 2 溢（yì）流量對測試結果的影響
根據地質需要，對 XX 井進（jìn）行內流式集流電磁流量測井。如表 3 所示，* 1 次使用普通防噴裝（zhuāng）置，在 889. 0、 892. 0、894. 0、896. 9、896. 9、900. 0 m 處內流式集流電磁流量測井測試結果均為零，無法判斷該注聚井不（bú）吸液還是注入的聚（jù）合物從防噴裝（zhuāng）置漏失。* 2 次使用輕型（xíng）注脂防噴裝置測試，錄取資料結果（guǒ）是（shì）*一點全井注入量 5 m3 /d，說明* 1 次使用普通防噴裝置，全井注入量全部漏失。889. 0、892. 0、896. 9 m 三個層分別吸液 1. 6、 3. 0、0. 4 m3 /d。結果表明注入量低於 5 m3 /d 時，使用普通防噴裝（zhuāng）置，溢流量對於低注入井測量結果至關重要。
3 結論
1) 輕型注脂防噴裝置與內流式集流智能型渦輪流量計配套技術對喇叭口在射孔層上籠統注聚、注水、注三（sān）元井進行測試，特別（bié）適合低注入量井，內流式集流智能型渦輪流量計測量下限可以達到 0． 2 m3 /d。 2) 氧活化（huà）測井在套注（zhù）井中測 量（liàng）下（xià）限較高，低（dī） 於20 m3 /d 就無法得到測試結果。 3) 使用普通防（fáng）噴裝（zhuāng）置，溢流（liú）量對（duì）於低注入井測量結果至關重（chóng）要，而（ér）輕型注脂（zhī）防噴裝置解決了（le）溢流量對測試結果的影響。 4) 氣溫較低時，輕型（xíng）注脂防噴裝（zhuāng）置存在結冰風險，與（yǔ）其配套內流式集（jí）流電磁流量測井隻適合喇叭口在射孔層上的籠統正注井。