井下分层流量-压力测试与水嘴调配

图!
分层测试器主体部分结构示意图
%—弹簧；!—扶正器；"—电磁探头；#—电 磁 流量主板； $—存储式压力计； ,—打捞头
测试时，分层压力1流量测试器的主体部分在 测点处同时采集流量和压力数据，由于在测点处要 停留 $ 2 %).34，则形成数据平台；采集的流量和压 力数据传输到计算机中，则生成时间1流量和时间1
（收稿日期：#%%# > %) > #%）
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" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " 绘制的分层指示曲线； （!）根据分层配注量确定各层相应的井口分层 配注压力； （"）根据实际情况确定井口注入压力； （#）求出通过水嘴的压力损失； （$）由嘴损曲线求出水嘴直径。 存在问题： （%）因井口压力表的精度低、系统工作压力波 动较大，录取 !!" 时误差大； （!）又因配水器节流阀结构原因，决定了 !# 不是一个定值，有一个取值范围，这样影响了 !$% 值的真实性；
现
场
应
用
分层压力%流量测试器的测试主体部分和数据 处理部分改造、调试成功后，分别在江苏油田 &" 等井进行了现场试验，数据见表 ’；这些井按调配 结果投水嘴，经验测证明调配效果良好，调配验测 数据见表 "，从表中的数据可获得其单层配注平均
图$ 数据处理流程图
根据式（!）理论模型和分层测试器采集数据 便于现场快速调配的要求，在编制的数据处理软件
艺管柱中（地层）注入压力 !& 注入 的理论模型
%*++! !& 注入 ’ !& 嘴前 *（)*+), - + * ,& ） &
（,）
用各小层的（地层）注入压力与分层流量绘制 的分层指示曲线即地层真实的吸水能力曲线。利用 式（$）模型编制软件，进行水嘴的优化调配，既 提高调配的效率，又提高调配的准确性。
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!应用技术"
井下分层流量 ! 压力测试与水嘴调配
石建设
摘要
#
陶晓玲
何建民
（江苏石油勘探局工程技术研究院）
为了绘制能真实体现地层吸水规律的分层指示曲线，从而达到利用分层流量和相关的
参数进行水嘴调配的目的，建立了测试调配理论模型。利用分层压力!流量测试器和数据处理软 件在江苏 油 田 "# 等 井 进 行 了 现 场 试 验，结 果 表 明，水 嘴 调 配 一 次 其 单 层 配 注 符 合 率 达 到 $%&$’ ，基本满足了配注要求，调配成功率与现有测试方式相比有较大提高。同时提高了分注井 的有效利用率，降低了测试成本，减轻了劳动强度，提高了测试效率，获取了更多的地层参数。 关键词 偏心分注 分层测试 测试器 水嘴调配 层平均配注符合率仅提高了 ,%’ ；与油田井下分 层注水单层配注符合率达到 -.’ 为合格的一般要 求，仍有一定的差距。此情况表明井下流量计虽然 江苏油田现有分注井中 (%’ 以上为偏心分注 井，若按季度进行动态配注，一口井一年需测试调 配 ) 次，每次正常需 *+ 完成，年测试调配的工作 量非常大。电磁流量计的推广应用，使分层测试成 功率有较大的提高，但也存在不足，如测试后不能 利用获取的测试数据快速分析和提供各层水嘴尺 寸，各层水嘴调配仍需操作者查有关图、表和手工 计算获得，时间长且准确性差，无形中增加了测试 调配工作量，这就降低了注水井的分注有效时率， 制约着产油井细分层采油工作的深入开展。 目前在偏心分层工艺管柱的注水井中，用于井 下分层测试的流量计主要有浮子流量计、存储式井 下涡轮流量计和电磁流量计。这些仪器只能测分层 流量，用实测井口压力与分层流量绘制的分层指示 曲线不能真实体现地层的吸水规律，在数据处理方 面缺少如何利用现有数据进行水嘴调配功能；因此 在现场测试和水嘴调配过程中，有的井经多次调 配，仍未能达到配注要求。如江苏油田 ",* 等井 连续进行 * 井次测试调配，其单层平均配注符合率 仅达到 )#&#’ ；引进外油田测试队伍又对 ",* 等 井分别进行 # 井次测试调配（电磁流量计） ，其单 式中 注水指示曲线是表示在稳定流动状态下，注入 压力与注入量间的关系曲线；在分层注水情况下， 测取各小层的注水指示曲线即为分层指示曲线。目
［!］ （"）!! 值（要在特定嘴损曲线图 上 查 取 ） 误差大；
度、流动摩阻和井身结构等对注入压力产生的影响。 公式简化为 式中 （"） !& 注入 ’ !& 嘴前 * !!& * !&# — —井下各水嘴的嘴前压力，&’(。 !& 嘴前 — 在偏心配水工艺管柱中，因配水器处无节流 阀，可排除 !&# 的影响，式（"）改变为 （#） !& 注入 ’ !& 嘴前 * !!& 式（#）中的 !& 嘴前 值用井下压力计直接获得，!!&
图%
管柱结构及压力传递分析图
其公式为 !& 注入 ’ !& 液 ( !!" 式中 !&%) * !!& * !&# （!） — —（地层）注入压力，&’(； !& 注入 — — —液柱压力，&’(。 !&液 — 用井下压力计测取井下各水嘴的嘴前压力时，因 压力计的精度高，可避免 !&液、!!" 、 !&%) 值的人工录 取、计算所形成的误差，同时也排除了注入水的密
分层压力1流量测试器与数据处理
根据式（,）理论模型，要求分层压力1流量测 试器在同一稳定注入状态下测取流量和压力参数， 在数据处理方面要求编制专用软件替代手工计算。 %* 分层测试器 电磁流量计测试探头处没有机械运动传感部 件，能在同一注入状态下测取管柱内任意位置处的 流量，操作灵活方便，测试的成功率高，从而替代 了其他类型的流量计。笔者提出的分层压力1流量 测试器的主体部分就是在现有电磁流量计的基础上 增加 了 存 储 式 电 子 压 力 计 构 成， 其 结 构 如 图 ! 所示。
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第 $’ 卷
第’期
石建设等：井下分层流量%压力测试与水嘴调配
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! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 压力曲线，将两条曲线上的流量和压力数据平台一 一对应，则获得各测点处的流量和压力数值即分层 流量和嘴前压力；将其与水嘴尺寸代入式（!） ，获 !" 注入 值；由 !" 注入 值与分层流量 #" 绘制的曲线即为 地层真实吸水能力曲线。 "# 数据处理软件 数据处理流程图如图 $ 所示。 中设立了 ! 个功能模块：!基本参数及测试数据的 输入；"注入压力计算； # 分层压力%流量曲线拟 合；$水嘴调配；%井口注入压力效验；&分层测 试报告编辑输出。 $# 水嘴调配 调配原理：利用数据处理软件获得的分层注入 压力%流量曲线即地层的真实吸水能力曲线，从曲 线上可获得各层新配注量下的地层注入压力，进而 可获得相应的水嘴尺寸。 调配步骤：输入测试数据 !" 嘴前 、 #" ；计算注 入压力 !" 注入 ；拟合 !" 注入$#" 曲线；输入各层新的配 注量；确定水嘴直径 %" 。
分层流量 + ,$ ・ -.’
表"
井号 &" &’$ /$! . $’ /$! . 2 配注量 + , ・ $ .’
&" 等井调配后验测数据
验测流量 + ,$ ・ -.’ $ — — — "#" ’ ""#)$ "(#"3 "’#") ’(#") " ")#34 "3#23 $’#") ’3#") $ — — — ’(#" ’ 55 (5 (2 (! 调配符合率 + * " (! (5 (! 43 $ — — — (! " ’#2 $#$ "#" —
# 石建设，工程师，生于 ,$=# 年，,$-. 年毕业于江苏电大机械专业，,$$- 年毕业于石油大学（华东）计算机应用专业，现从事采油、 井下工具的研究与开发等工作。地址： （##.%%$）江苏省扬州市。电话： （%.,)）((=%=*(。6 > ?1@A： BC@DBE DFGHF& HF?& HI。