列出了 Sondex公司全井眼流量計(jì)的性能指標(biāo)。通過(guò)分析某注水井測(cè)井實(shí)例,說(shuō)明針對(duì)不同注入量,應(yīng)該優(yōu)化測(cè)井設(shè)計(jì), 選用合適的渦輪流量計(jì)類型,注意區(qū)分使用上測(cè)、下測(cè)葉片類型,從而得到有效、高質(zhì)量的數(shù)據(jù)。

0.引言

Sondex 全井眼渦輪流量計(jì)有多種類型,在油田注入 產(chǎn)出剖面測(cè)量時(shí)常常慣性地選用某種類型。在一般情 況下該種流量計(jì)可能工作得很好,但當(dāng)條件發(fā)生變化 時(shí),測(cè)得的數(shù)據(jù)就沒(méi)有那么好，甚至可能是無(wú)效數(shù)據(jù)。 本文列舉了 Sondex全井眼渦輪流量計(jì)的性能指標(biāo),并通 過(guò)一個(gè)很有啟發(fā)性的注入剖面測(cè)井實(shí)例,說(shuō)明了儀器類 型選擇和測(cè)前設(shè)計(jì)的重要性。

1.儀器介紹

Sondex全井眼渦輪流量計(jì)利用液體流動(dòng)推動(dòng)葉片 旋轉(zhuǎn)進(jìn)行測(cè)量，所測(cè)曲線單位為rps (轉(zhuǎn)每秒）。利用 HALL效應(yīng),旋轉(zhuǎn)被檢測(cè)到,每一轉(zhuǎn)產(chǎn)生10個(gè)脈沖信號(hào)，分辨率為0. 1 rps。測(cè)量值 進(jìn)而可以轉(zhuǎn)換為流速H。 儀器外徑比較細(xì)，有1 ~ 11 /16 in ( 1 in = 2. 54cm) 和1 ~ 1/2 in兩種,可以收 攏起來(lái)進(jìn)出油管，然后在 套管里打開進(jìn)行測(cè)量（見(jiàn) 圖1)?？梢詼y(cè)量氣體、液 體上行流動(dòng)和下行 流動(dòng)0。

全井眼渦輪流量計(jì)渦 輪葉片占井眼的面積大， 所以流速測(cè)量精度比較 高，流速的測(cè)量范圍也比 較寬，啟動(dòng)門檻速度低。

測(cè)量上限能達(dá)到500 ft/min( 1ft =0. 304 8 m),精度能達(dá) 到正負(fù)2 ft/min,分辨率為0.1 rps,水中啟動(dòng)門檻速度為 1.7 -2.5 ft/min 3。

2.應(yīng)用實(shí)例

X -30是一口注水井,測(cè)量段位于外徑為7 in,內(nèi)徑 為6. 366 in的套管中，共有6個(gè)射孔層段，分布于1 251.5-1 316.5 m之間。測(cè)井目的是想搞清楚各射孔 層段的吸水量多少,得到注入剖面，從而為油田優(yōu)化注 采提供依據(jù)。

流量測(cè)量使用的 Sondex 全井眼渦輪流量計(jì)為CFBM - 028 (Caged Full Bore Flowmeter),測(cè)量分為上測(cè)，下測(cè)各 5 趟,測(cè)速為10, 15, 20, 25, 30 m/min。測(cè)得的原始曲線如圖 2所示。流量曲線的曲線名為CFB,單位為rps。

容易發(fā)現(xiàn),第4道（CFB道）中，在第1、第4、第5射 孔段,CFB流量曲線均出現(xiàn)臺(tái)階狀變化，反映吸水;在第 2、第3、第6射孔段,CFB流量曲線沒(méi)有明顯的臺(tái)階狀變 化,反映吸水不多或者不吸。還有一個(gè)現(xiàn)象值得注意， 在第1個(gè)射孔段以上（1 251.5m以上）,上測(cè)5趟的CFB 流量曲線重疊在一起。這5趟CFB流量曲線對(duì)應(yīng)的是 不同的上測(cè)速度，重疊在一起是不應(yīng)該的。同時(shí)對(duì)CFB 曲線進(jìn)行刻度計(jì)算時(shí)發(fā)現(xiàn)，251.5 m之上刻度段對(duì)應(yīng)的 數(shù)據(jù)明顯異常（見(jiàn)圖3中虛線圈中的點(diǎn)），其線性關(guān)系明 顯與一般理論規(guī)律違背，與其他幾組刻度段數(shù)據(jù)的趨 勢(shì)也完全不同。因而后續(xù)計(jì)算時(shí),1251.5 m之上這些上 測(cè)時(shí)的異常數(shù)據(jù)點(diǎn)只能排除在外,不能參與計(jì)算。

因?yàn)楫惓＞l(fā)生在上測(cè)時(shí),而且位置均為所有射孔 段之上儀器處于總注水的沖擊下，因而懷疑在上測(cè)時(shí)， 由于儀器與注入水相對(duì)速度過(guò)大,導(dǎo)致葉片受力超過(guò)極 限發(fā)生收攏,測(cè)量值不正常。

后來(lái)查閱了文獻(xiàn)資料,發(fā)現(xiàn)渦輪其實(shí)可以進(jìn)一步細(xì) 分為測(cè)向上流動(dòng)的渦輪葉片（upflow spinner)的和測(cè)向下 流動(dòng)的渦輪葉片（downflow spinner 的）H。兩種葉片對(duì) 上、下流量都可以同時(shí)測(cè)量，但因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)不一樣，上測(cè)、下測(cè)方面各有側(cè)重。測(cè)向上流動(dòng)的葉片,也就是本井中 使用的渦輪流量計(jì)葉片類型，主要適用于測(cè)向上的流 動(dòng),儀器手冊(cè)中標(biāo)稱的7 in套管中能測(cè)量的最大流量是 28 250 bbl/d( 1 bbl =0.028 316 8 m3)。但這里所說(shuō)的 最大測(cè)量流量是針對(duì)向上的流量說(shuō)的；如果是注水井, 水流方向向下,則儀器所能工作的流量上限應(yīng)該遠(yuǎn)低于 28 250 bbl/d。也就是說(shuō),當(dāng)水流方向向下時(shí),使用這種 葉片,儀器只會(huì)在較小范圍內(nèi)正常工作。

后來(lái)在另一份材料上找到，Sondex廠家建議在向下 流動(dòng)速度超過(guò)240 ft/min時(shí)就使用測(cè)向下流動(dòng)的渦輪葉 片（downflow spinner) 4。本井地面計(jì)量的總注入量大約 為11 000 bbl/d,對(duì)應(yīng)流速約為193.6 ft/min。又考慮到 注入水和電纜之間的相對(duì)速度,上測(cè)時(shí)電纜運(yùn)動(dòng)方向和 注入水流動(dòng)方向相反,相對(duì)速度要大于注入水流速;下測(cè) 時(shí)電纜運(yùn)動(dòng)方向和注入水流動(dòng)方向相同，相對(duì)速度要小 于注入水流速。

上測(cè)時(shí),1 251.5 m以上渦輪被總的注入水所沖擊， 相對(duì)速度與廠家建議的向下流動(dòng)的流速極限很接近,所 以出現(xiàn)了 CFB曲線異常。

下測(cè)時(shí)相對(duì)速度比較小,所以CFB曲線沒(méi)有出現(xiàn)如 上測(cè)時(shí)的異常。

因而本井在1 251.5m以上，上測(cè)曲線為無(wú)效數(shù)據(jù), 浪費(fèi)了測(cè)井時(shí)間。如果能測(cè)前了解清楚注入量的大小, 做好測(cè)井設(shè)計(jì),測(cè)速上加以優(yōu)化或者直接采用測(cè)向下流 動(dòng)的渦輪（downflow spinner),將會(huì)保證測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)的有效 性和質(zhì)量。

3.結(jié)束語(yǔ)

為了高效、高質(zhì)量地進(jìn)行注入剖面測(cè)量,需要結(jié)合井 的實(shí)際情況,如注入量、流體類型、套管內(nèi)徑大小,合理選 擇流量計(jì)及葉片類型,確保儀器測(cè)量范圍適合;做好測(cè)前 設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)合理的上測(cè)、下測(cè)測(cè)速;測(cè)量時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際 情況及時(shí)調(diào)整測(cè)井方案。