液面和功图分析
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山西蓝焰煤层气集团有限责任公司
动液面测试的原理、方法
回声仪记录曲线示意图
山西蓝焰煤层气集团有限责任公司
（二）测试仪器的组成
测试仪器主要由综合仪主机、载荷位移传感器组合、井口连接器组 成。
综合仪主机（即ZJU-2综合记录仪）主要由CPU板、滤波放大板、超 低温显示器、键盘、无线通讯模块、高能电池组等组成。综合仪主机具 有测试、查询及删除、仪器设置、仪器标定等功能，与PC机相连还可进 行数据通讯。
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（1）回音标法
回音标是套接在油管上的柱状短节，它的直径 大于油管，遮住油套环形空间间隙的50--70％，长 度为0．3--0．5米，用它来阻碍声音的直线传播， 使声音返回到井口并记录下来，便于准确地计算液 面深度。新井完井时或作业后，需要将音标下入的 准确位置做好记录。以便计算液面深度时采用（修 井监督的重要性）。假定油、套管环形空间传播速 度为一恒定值作为计算的基础，回音标位置下入深 度越接近实际液面，计算精度就越高，其计算公式 为：
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回音标法
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这是同 一条曲 线，只 是定位 音标的 位置稍 微移动 一点， 造成液 面深度 差了5.4 米，音 速相差 6.8m/s
（稳压）。
现场发现问题
• 同一口井，不同时间测试的音标形状也不尽相同，形状的差别就极易 产生定位位置的偏差，如下图：这是同一口井不同时间的测试曲线， 仪器的灵敏度有些差别，音标的形状差异很大，定位时就可能产生误 差。下图是同一井口不同时间测定的井口音标图。
• 但是我公司由于所选购的油管都不是同一规格的长度， 所以无法用此方法做到精确测量，因此在此只是做简答 的介绍
载荷位移传感器组合由载荷传感器、位移传感器、无线通讯模块和 信号处理电路等组成，用于测试抽油机的载荷、位移等参数。传感器组 合有三种型号供用户选择。卸载式载荷位移传感器组合测试精度较高 （1%F·S）；不卸载液压式有两种安装尺寸，适用不同的抽油机；固定 式载荷传感器长期装置井上，接插上位移传感器即可进行功图测试，一 台主机可对接多台载荷传感器。
井口连接器由连接组件、击发装置、微音器和压力传感器组成，用 于测试抽油机液面深度和套管压力。
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测试仪器的组成
液 面 测 试 仪
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（三）液面仪测试流程
1、上井前的准备
上井前要对测试动液面的综合仪进行检查： （1）检查仪器是否充足电、是否工作正常； （2）检查井口连接器是否正常； （3）检查相应的连接线是否完好。
（一）工作原理
利用回声仪来监测液面是目前最常用的方法。其基本原理是：安装 在井口上的测试仪器发出声波，声波沿油、套环形空间向井底传播， 遇到回音标、油管接箍和液面等发生反射。反射波传到井口被微音 器所接收，并将反射脉冲转化成电信号，电信号经放大、转换、运 算、显示和存储等处理，测出声波传播速度和反射时间，即可测出 声源与反射物之间距离。
有些井没有安装音标，无法采用此方法计算液面深度。 由检泵等原因造成作业后音标位置可能有所改变，需要及时记录更新， 否则计算时就会产生很大误差。 音标位置下入的深度普遍较浅，一般在几十米至一百米左右，当液面 较深时，计算精度无法保证。理想的音标位置应该在液面深度的9/10， 一般情况下应保证在2/3处，由于煤层气井这种需要排水降压解吸出气 的特点，不可能将音标下深，淹没在水下就没有意义了。 不同测试设备对音标信号的测试波形的差异很大，有些设备不能很好 的测出音标，造成计算精度无法保证。 对于音标信号测试很清晰的曲线，在人工计算时由于定位位置原因， 也会产生很大误差。
综合以上各种状况，采用音标法，液面的计算精度只 能达到5%左右（对排采起到参考作用）。
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（2）油管接箍法
• 接箍法是国内普遍采用的液面深度计算方法，当井内没 有安装回音标或回音标被液面淹没时，就需要用油管接 箍来推算液面深度。在油管长度比较规范时，用此方法 求得音速所计算的液面深度比较准确。
液面与功图
山西蓝焰煤层气集团有限责任公司
Hale Waihona Puke 授课提纲液面测试的原理、方法 功图的测试与原理 示功图的分析和解释
山西蓝焰煤层气集团有限责任公司
液面测试的原理、方法
山西蓝焰煤层气集团有限责任公司
动液面测试的原理、方法
动液面的测定方法
动液面即煤层气井正常运行过程中测得的油套管环形空间中的液面深 度，用从煤层底板至液面的高度来表示。煤层气井动液面深度的测量 目前在国内主要有两种方式，一种是安装井下电子压力计；另一种是 采用回声测深仪。
• De = Ds (Le / Ls) • 式中De ------液面深度，m； • Ds ------音标下入深度，m； • Ls -----自井口波峰至音标间测量其曲线上的距离； • Le -----自井口波峰至液面波峰间测量曲线上的距离。
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回音标法
这种计算方法在现场具体操作使用过程中存在的问题主要表现在以 下几个方面：
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（四）测试资料的处理及计算方法
煤层气井和油井的动液面深度测试采用的都是声波 反射原理，利用测试仪采集完曲线波形后，必须对波 形进行分析计算才能得出动液面深度。目前国内各煤 层气区块普遍使用的方法是：接箍法和音标法。
我公司所有煤层气井基本都下有回音标，因此，音 标法是我公司目前采用的主要测试方法。
2、现场操作方法
A. 装好井口连接器，将井口连接器的阀门打开，用勾扳手将井口装置拧紧。 B. 用液面测试电缆将井口连接器与主机连接好。 C. 对有套压的井进行测试时，将井口阀门缓慢打开，避免对声弹的井口装置 的微音器产生瞬间冲击，将井口连接器的阀门排空后关闭。 D. 打开电源，观察综合仪的显示菜单是否显示在“测试”位置。 E.“测试”功能，根据气井情况合理选择低频、宽频或高频，输入井号、日期 后再根据当地地理情况合理调节AB增益，进行曲线采集。 F. 测试曲线资料完成后，测试结束并确认资料合格，关闭主机电源，断开测 试连线，整理好工具和电缆，结束此井测试。
动液面测试的原理、方法
回声仪记录曲线示意图
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（二）测试仪器的组成
测试仪器主要由综合仪主机、载荷位移传感器组合、井口连接器组 成。
综合仪主机（即ZJU-2综合记录仪）主要由CPU板、滤波放大板、超 低温显示器、键盘、无线通讯模块、高能电池组等组成。综合仪主机具 有测试、查询及删除、仪器设置、仪器标定等功能，与PC机相连还可进 行数据通讯。
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（1）回音标法
回音标是套接在油管上的柱状短节，它的直径 大于油管，遮住油套环形空间间隙的50--70％，长 度为0．3--0．5米，用它来阻碍声音的直线传播， 使声音返回到井口并记录下来，便于准确地计算液 面深度。新井完井时或作业后，需要将音标下入的 准确位置做好记录。以便计算液面深度时采用（修 井监督的重要性）。假定油、套管环形空间传播速 度为一恒定值作为计算的基础，回音标位置下入深 度越接近实际液面，计算精度就越高，其计算公式 为：
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回音标法
山西蓝焰煤层气集团有限责任公司
这是同 一条曲 线，只 是定位 音标的 位置稍 微移动 一点， 造成液 面深度 差了5.4 米，音 速相差 6.8m/s
（稳压）。
现场发现问题
• 同一口井，不同时间测试的音标形状也不尽相同，形状的差别就极易 产生定位位置的偏差，如下图：这是同一口井不同时间的测试曲线， 仪器的灵敏度有些差别，音标的形状差异很大，定位时就可能产生误 差。下图是同一井口不同时间测定的井口音标图。
• 但是我公司由于所选购的油管都不是同一规格的长度， 所以无法用此方法做到精确测量，因此在此只是做简答 的介绍
载荷位移传感器组合由载荷传感器、位移传感器、无线通讯模块和 信号处理电路等组成，用于测试抽油机的载荷、位移等参数。传感器组 合有三种型号供用户选择。卸载式载荷位移传感器组合测试精度较高 （1%F·S）；不卸载液压式有两种安装尺寸，适用不同的抽油机；固定 式载荷传感器长期装置井上，接插上位移传感器即可进行功图测试，一 台主机可对接多台载荷传感器。
井口连接器由连接组件、击发装置、微音器和压力传感器组成，用 于测试抽油机液面深度和套管压力。
山西蓝焰煤层气集团有限责任公司
测试仪器的组成
液 面 测 试 仪
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（三）液面仪测试流程
1、上井前的准备
上井前要对测试动液面的综合仪进行检查： （1）检查仪器是否充足电、是否工作正常； （2）检查井口连接器是否正常； （3）检查相应的连接线是否完好。
（一）工作原理
利用回声仪来监测液面是目前最常用的方法。其基本原理是：安装 在井口上的测试仪器发出声波，声波沿油、套环形空间向井底传播， 遇到回音标、油管接箍和液面等发生反射。反射波传到井口被微音 器所接收，并将反射脉冲转化成电信号，电信号经放大、转换、运 算、显示和存储等处理，测出声波传播速度和反射时间，即可测出 声源与反射物之间距离。
有些井没有安装音标，无法采用此方法计算液面深度。 由检泵等原因造成作业后音标位置可能有所改变，需要及时记录更新， 否则计算时就会产生很大误差。 音标位置下入的深度普遍较浅，一般在几十米至一百米左右，当液面 较深时，计算精度无法保证。理想的音标位置应该在液面深度的9/10， 一般情况下应保证在2/3处，由于煤层气井这种需要排水降压解吸出气 的特点，不可能将音标下深，淹没在水下就没有意义了。 不同测试设备对音标信号的测试波形的差异很大，有些设备不能很好 的测出音标，造成计算精度无法保证。 对于音标信号测试很清晰的曲线，在人工计算时由于定位位置原因， 也会产生很大误差。
综合以上各种状况，采用音标法，液面的计算精度只 能达到5%左右（对排采起到参考作用）。
山西蓝焰煤层气集团有限责任公司
（2）油管接箍法
• 接箍法是国内普遍采用的液面深度计算方法，当井内没 有安装回音标或回音标被液面淹没时，就需要用油管接 箍来推算液面深度。在油管长度比较规范时，用此方法 求得音速所计算的液面深度比较准确。
液面与功图
山西蓝焰煤层气集团有限责任公司
Hale Waihona Puke 授课提纲液面测试的原理、方法 功图的测试与原理 示功图的分析和解释
山西蓝焰煤层气集团有限责任公司
液面测试的原理、方法
山西蓝焰煤层气集团有限责任公司
动液面测试的原理、方法
动液面的测定方法
动液面即煤层气井正常运行过程中测得的油套管环形空间中的液面深 度，用从煤层底板至液面的高度来表示。煤层气井动液面深度的测量 目前在国内主要有两种方式，一种是安装井下电子压力计；另一种是 采用回声测深仪。
• De = Ds (Le / Ls) • 式中De ------液面深度，m； • Ds ------音标下入深度，m； • Ls -----自井口波峰至音标间测量其曲线上的距离； • Le -----自井口波峰至液面波峰间测量曲线上的距离。
山西蓝焰煤层气集团有限责任公司
回音标法
这种计算方法在现场具体操作使用过程中存在的问题主要表现在以 下几个方面：
山西蓝焰煤层气集团有限责任公司
（四）测试资料的处理及计算方法
煤层气井和油井的动液面深度测试采用的都是声波 反射原理，利用测试仪采集完曲线波形后，必须对波 形进行分析计算才能得出动液面深度。目前国内各煤 层气区块普遍使用的方法是：接箍法和音标法。
我公司所有煤层气井基本都下有回音标，因此，音 标法是我公司目前采用的主要测试方法。
2、现场操作方法
A. 装好井口连接器，将井口连接器的阀门打开，用勾扳手将井口装置拧紧。 B. 用液面测试电缆将井口连接器与主机连接好。 C. 对有套压的井进行测试时，将井口阀门缓慢打开，避免对声弹的井口装置 的微音器产生瞬间冲击，将井口连接器的阀门排空后关闭。 D. 打开电源，观察综合仪的显示菜单是否显示在“测试”位置。 E.“测试”功能，根据气井情况合理选择低频、宽频或高频，输入井号、日期 后再根据当地地理情况合理调节AB增益，进行曲线采集。 F. 测试曲线资料完成后，测试结束并确认资料合格，关闭主机电源，断开测 试连线，整理好工具和电缆，结束此井测试。