注水井测调技术培训

中国石化上游科技工作会议注水井测调技术与操作规程中国石化上游科技工作会议水井分层测试是采用测试仪器定期测量注水井各注水层段在不同压力下的吸水量。水井分层测试一、注水井测试技术分层测试的目的了解油层或注水层段的吸水能力，鉴定分层配水方案的准确性，检查封隔器是否密封，配水器工作是否正常，检查井下作业施工质量等。中国石化上游科技工作会议分层测试方法注水井分层测试方法有投球测试法和井下流量计测试法。目前测试仪器主要是外流式电磁流量计和超声波流量计为主，测试球杆为辅。一、注水井测试技术空心注水管柱由空心配水器、封隔器、底部挡球短接等油管连接组成。底筛堵人工井底配水器封隔器注水层注水层封隔器注水层配水器配水器空心配水器主要由工作筒、活动芯子、定压阀、弹簧组成。型号401402403404总长（mm）542542542542最大外径(mm)106106106106启开压力(Mpa)0.5-0.70.5-0.70.5-0.70.5-0.7工作压力(Mpa)25252525中心管定位台阶内径(mm)57534945中心管密封内径(mm)59565248芯子最大外径(mm)58555147芯子最小外径(mm)55514743芯子内径(mm)49443932芯子长度(mm)250250250250配水器、芯子技术参数中国石化上游科技工作会议投球测试是采用水量“递减逆算法”求各层段吸水量。测试时，从下至上进行投球，每投一次测试球杆，便堵死测试球杆以下的层段，地面水表反映的水量是测试球杆以上层段的水量。级别配水器内径（mm）芯子外径(mm)芯子内经(mm)测试球杆直径（mm)40159584950.8-5240256554447.54035251394240448473235-38一、注水井测试技术（一）投球测试工艺中国石化上游科技工作会议分层测试工艺要求在同一压力下分别测试402、403配水器的注水量，测试时先在井口50m处测取一全井水量，再将存储式电磁或超声波流量计分别定位于402、403配水器位置上方5-10m处，测量井下各配水器处的注入水量，验证层段合格率、判断配水器以上管柱是否存在漏失。分层测试施工示意图地层地层封隔器403配水器套管402配水器（一）流量计测试工艺油管一、注水井测试技术中国石化上游科技工作会议外流式电磁流量计测试外流式电磁流量计测试，是利用电磁感应的原理测量管道中导电液体流量的仪器，测试方法是从下到上，不需聚流，一次下井可测多层。可以准确的测量油管漏失位置，判断水表的水量计量是否准确等。封隔器封隔器配水器一、注水井测试技术中国石化上游科技工作会议超声波流量计测试超声波流量计测试，采用超声波来测量流体流速，它通过测量高频超声波束的传播时间差来推算流体流量。测试方法是从下到上，不需聚流，一次下井可测多层。可以准确的测量油管漏失位置，判断水表的水量计量是否准确等。超声波流量计组件图一、注水井测试技术中国石化上游科技工作会议404403402井口中国石化上游科技工作会议载线验封施工示意图地层地层封隔器配水器套管组合运用三参数流量计和电子压力计，对分注井的封隔器井下密封性能进行测试，判断封隔器是否失效，为作业换封提供依据。（三）载线验封测试工艺压力计密封段流量计压力计一、注水井测试技术中国石化上游科技工作会议井号：Y12-142测试日期：2007-5-22座封后403无水量座封后密封段上下压力变化座封前403上方流量1、验封座封良好，封隔器有效中国石化上游科技工作会议2、座封良好，封隔器失效座封前403上方流量座封后密封段上下流量无变化座封后密封段上下压力变化井号：Y12-17测试日期：2007-4-6中国石化上游科技工作会议光管井测试：采用降压法层位泵压(map)套压(mpa)油压(mpa)水表读数m3实测水量m3/h日注水量m3/d测试时间（分钟）2015151515油压套压Mpamm备注Mpa泵压：Mpa注水管线最小内径m3全井日注水量测试原始数据表测试指示曲线中国石化上游科技工作会议录井钢丝投捞钢丝绳投捞液力助捞工艺液力投捞工艺投捞工艺适用于空心和偏心分层注水管柱只适用于空心分层注水管柱投捞工艺技术二、水井投捞技术中国石化上游科技工作会议打捞器由连接的钢丝绳下入井内，下到预定的配水器芯子时打捞卡块收缩，打捞器穿过芯子后卡块伸出，耽住芯子两侧，钢丝绳上提将芯子起出配水器。水井投捞的原理二、水井投捞技术中国石化上游科技工作会议钢丝振荡打捞器原理示意图振荡器的工作原理振荡器配水芯子中国石化上游科技工作会议分层注水是为了解决层间矛盾，把注入水合理地分配到各层段，保持地层压力；只有对没有潜力的油层，吸水能力强的控制注水；对潜力较大，吸水能力弱的层加强注水，才能充分发挥注水的作用，实现油田长期高产稳产提高最终采收率。而分层注水量的控制主要靠井下各层不同直径水嘴来实现的二、水井投捞技术中国石化上游科技工作会议（一）配水嘴选择原理分层配水技术的实质是控制高渗透层的问题。在高渗透层部位的配水器上装有配水嘴，这样，在井口保持高压的情况下，利用配水嘴节流损失降低了注水压力，从而控制了高渗透层的注入量，达到分层配水的目的。因此，可以通过配水嘴后需要降低的注水压力（即嘴损）来求配水嘴尺寸。二、水井投捞技术中国石化上游科技工作会议当油层无控制时：Q=K.△P△P=P井口+P水柱-P管损-P启动式中Q---分层无控制时的注水量，m3/dK----地层吸水指数m3/d.MPa同理，当油层控制注水时：Q配=K.△P配△P配=P井口+P水柱-P管损-P嘴损-P启动Q配----分层控制时的注水量，m3/dP井口----井口注水压力,MPaP水柱----静水注压力，MPaP管损----注水时油管内沿程的压力损失，MPaP启动---地层开始吸水时的井地压力，MPaP嘴损---注水时配水嘴所造成的压力损失，MPa（一）配水嘴选择原理二、水井投捞技术中国石化上游科技工作会议嘴损曲线：描述配水嘴尺寸，配水量和通过配水嘴的节流损失三者之间的定量关系曲线。二、水井投捞技术中国石化上游科技工作会议嘴损曲线法选择水嘴：①据测试资料绘制分层吸水指示曲线②在分层指示曲线上，查出与各层段注水量相对应的井口配注压力③计算各分层的嘴损压差或确定嘴损压差④借用嘴损压差值和需要的配注量在嘴损曲线上查出水嘴尺寸二、水井投捞技术中国石化上游科技工作会议简易法选择水嘴：对于调整水量不大的层段D1—原用水嘴直径，mmd2—需调整水嘴直径,mmQ0—原注入量，m3Q1—配注量，m3二、水井投捞技术中国石化上游科技工作会议（二）选配水嘴时要考虑的因素1、充分利用注水泵压一口分注井一般有2-3个注水层段，往往它们的吸水能力不同。吸水强的层，完成配水量时，注水压力较低；吸水差的层段，注水压力高。这时吸水能力强的油层用小水嘴控制水量，对注水差的油层取消水嘴控制水量。因正常注水时，地面闸门放开，不要用闸门控制水量。二、水井投捞技术中国石化上游科技工作会议2、水量控制方面根据注水井的注水层段合格率要求应以注水层段上限的水量选择水嘴直径。这样一旦泵压下降一定值时，层段注水量仍在合格范围内。3、水嘴配制前利用嘴损曲线、测井曲线、吸水剖面、电磁流量测试资料进行综合分析对比，确定各注水层的实际注水量。（二）选配水嘴时要考虑的因素二、水井投捞技术中国石化上游科技工作会议1、新开作业井水嘴选择由于作业前的井下工具已有损坏，或作业过程中造成地层污染，水嘴配制时不能用以前的测试资料，应根据作业时测的电磁流量资料，或作业完井后捞出注水芯子重新测试，利用水嘴配制经验公式计算水嘴的大小。（三）不同注水情况下注水井的水嘴选择二、水井投捞技术中国石化上游科技工作会议2、堵水调剖、酸化后注水井水嘴选择堵水调剖井、酸化井，因地层经过堵水调剖或者酸化后改善了各层的吸水情况，不能按堵水调剖和酸化前的测试资料进行选择水嘴。必须重新测试，根据新的测试资料来选择水嘴的大小。（三）不同注水情况下注水井的水嘴选择二、水井投捞技术中国石化上游科技工作会议3、超注层水嘴的选择利用注水井的测试资料、吸水剖面、电磁流量资料结合目前注水状况判断各层的吸水量。利用水嘴配制经验公式求出水嘴的尺寸。如果水嘴配制到最小时，测试成果资料仍显示超注的情况下，应投死嘴,重新测试判断井下工具使用情况，井下工具损坏时，要及时上作业检管。（三）不同注水情况下注水井的水嘴选择二、水井投捞技术中国石化上游科技工作会议①选择配水嘴的准确与否和测试资料准确程度有直接的关系。一般要求连续两次以上的测试资料基本相同，调整水嘴才能准确；②要对水井的资料和动态等作经常分析，及时掌握油层变化情况，找出变化原因；③每次调整配水嘴必须检查原水嘴与配水管柱，修正实测资料的准确程度(四)选择配水嘴时的注意事项二、水井投捞技术外流式电磁流量计简介型号中字母、数字的含义：ZDL：为注水井、电磁、流量计三个的拼音字头；Ⅱ：表示第二代产品；C：表示钢丝下井，井下存储测量方式；35：表示仪器最大外径尺寸为35mm；090：表示仪器最高工作温度为90℃；W：表示井下测量形式为外流式。型号：ZDLⅡ—C35/090W三、测试仪器原理中国石化上游科技工作会议1、电磁流量计的结构:连接顺序为①绳帽②电池筒短节③仪器主体（仪器主体部分不能拆卸）④上扶正器⑤回收线⑥下扶正器。②②③④⑤⑥仪器探头（一）ZDLⅡC35/125W外流存储式电磁流量计①三、测试仪器原理中国石化上游科技工作会议1)探头段：内含磁激励线圈和外露的测量电极，探头为注油密封腔体。该段结构复杂，是整个电磁流量计的核心。探头三、测试仪器原理中国石化上游科技工作会议2)、电路段：内含温度传感器和流量测量及存储电路。3)、可配接的压力段：内含压力传感器和测量电路，可根据需要进行选配。其他各段应避免随意旋松、拆卸；与其它组件连接使用时，应卡在流量计与连接设备紧连的接口段。三、测试仪器原理2、电磁流量计的工作原理三、测试仪器原理电磁流量计是利用电磁感应原理工作的，当流体切割磁力线流动时，电极上能感应出与速度成正比的感生电动势。对于某种稳定的流体而言，感生电动势与流体的流速成正比关系，从而推导出流体的体积流量。S极N极Ue油管流量计注入流体三、测试仪器原理由上式可知，只要测得感应电压就正比例得到流速，并换算出流量。要使上式严格成立，必须使测量条件满足下列假定：①磁场是均匀分布的恒定磁场；②被测流体的流速轴对称分布；③被测液体是非磁性的；④被测液体的电导率均匀且各向同性。Ue﹦K·B·D·v式中:Ue：感应电压；K：系数；B：磁场强度D：流体横截面直径（管道内径）；v：液体流速中国石化上游科技工作会议其主要技术指标如下：型号：ZDLⅡC35/125W外径X长度：∮35×980mm测量范围：0–700m3/d测量精度：1%连续测量时间：5小时30分压力、温度取样间隔：20S3、存储式电磁流量计技术指标启动流量≤1m3/d工作温度：5～90℃普通型0～125℃高温型仪器耐压：≤50Mpa普通型≤60Mpa高温型零点温度漂移：＜0.005%/℃三、测试仪器原理中国石化上游科技工作会议由于电磁流量计测量结果与流体的温度、压力、密度和电导率变化无关，测量探头无机械活动部件，可停在井内任意一点测试。优点：它具有测量卡片清晰、测量精度高、测量范围大、启动排量少、便于找漏。缺点：因采用裸露探头感应方式，探头易被油沾污，影响测试效果。4、电磁流量计特点三、测试仪器原理中国石化上游科技工作会议仪器结构：①绳帽②电池筒③流量计主体④导流管组件、⑤上扶正器⑥下扶正器⑦回放线与回放盒。1、超声波流量计结构发射探头接收探头（二）CLJE-500-125-60存储式超声波流量计①②③④⑤⑥⑦三、测试仪器原理三、测试仪器原理式中：C——超声波水中传播速度v——流体流速L——上下换能器的距离△t——时空差井下超声波流量计是以超声换能器为流速检测元件，通过测量高频超声波束在两个探头之间的传播时间差来推算流体流量。超声波束沿测量管道方向传播，上游换能器发出的波束传播方向与流体流向相同，而下游换能器