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注水井测试提效工艺技术研究与应用李瑞铭

发表时间：2021/1/29 来源：《建筑科技》2020年7月下作者：李瑞铭

[导读] 当前注水井测试中常用的工艺技术有投球测试、电磁流量测试、超声波流量测试、涡轮流量测试、井温测试、放射性同位素测试等，为了进一步提高注水井测试的效率，应当更加广泛地应用测调一体化技术、智能测调技术和监测测调技术，实现对油田精细化分层注水的有效测调。

大庆油田有限责任公司公司第六采油厂第二油矿李瑞铭

摘要：当前注水井测试中常用的工艺技术有投球测试、电磁流量测试、超声波流量测试、涡轮流量测试、井温测试、放射性同位素测试等，为了进一步提高注水井测试的效率，应当更加广泛地应用测调一体化技术、智能测调技术和监测测调技术，实现对油田精细化分层注水的有效测调。
关键词：注水井；测试工艺技术；提效研究与应用
        随着精细化分层注水技术在油田生产中的广泛应用，如何提高注水井测试工艺水平和工作效率成为了当前注水井测试提效工作的核心内容，我们应当加大改革和创新力度，采用更加先进、高效的测调技术，提升油田注水和注水井测试技术水平。
        1.注水井测试工艺应用现状研究
        （1）投球测试
        投球测试是指在注水井中采用水量递减逆算法测算注水井各层段的吸水量，不同级别的注水井其配水器内径、芯子外径、芯子内径、测试球杆直径都各不相同。测试时，由下至上进行投球，每投一次测试球杆，便立即将测试球杆以下的层段堵死，此时地面水表反映的水量便是测试球杆以上层段的水量。
        （2）外流式电磁流量计测试
        外流式电磁流量计测试是指利用电磁感应原理测量注水井管道中的导电液体流量.照由下至上的顺序进行测量，无需聚流，一次下井可对多个层段进行测量，通过测量油管漏失的位置，判定水表的水量计量是否准确。
        （3）超声波流量计测试
        超声波流量计测试是指采用超声波来测量注水井中的流体流速，通过测量高频超声波束的传播时间差来推定注水井中流体的流量。测试时，按照由下至上的顺序进行测量，无需聚流，一次下井可对多个层段进行测量，通过测量油管漏失的位置，判定水表的水量计量是否准确。
        （4）涡轮流量计测试
        涡轮流量计测试是利用流体的流动带动涡轮转动，当流体流量超过某一数值后，涡轮的转速同流体流速呈线性关系，通过对涡轮转速的测量测算出注水井中的流量。
        （5）井温测试
        井温测试是一种测量注水井注入及恢复时井下温度场变化的测试方法，在注水井正常注水条件下，记录注入流动井温曲线，根据曲线走向和形状判断注水井中的吸水情况。
        （6）放射性同位素测试
        将放射性同位素示踪剂通过仪器注入注水井，测量示踪剂在井中的放射性曲线，根据渗透层吸水量、发射线曲线包络面积、层段表面示踪剂强度之间的正比关系，通过面积法测算出各层段的相对吸水量。
        在实际情况中，这一工艺技术的应用，可以大大地缩短水井测试的工作时间。因为使用这种技术，仅仅只通过一两次的测量就能够计算出符合要求的水咀尺寸，避免了传统技术中频繁测量的繁琐性，能够有效地减少工作人员的劳动量。
        2.井下智能测试工艺
        井下智能测试工艺的主要特点是边测边调，其在实际情况中的运用，一般会用到两种设备,是SZTA存储式的水流量调节装置，其二是边测边调可调式堵塞器。其中，在实际的操作过程中，SZTA存储式的水流量调节装置的作用非常重要，其主要应用在油田偏配注水井中，发挥着自动调节分层注水量的作用。在具体的工作中，这种设备主要利用闭环控制的方式来发挥作用，其可以通过流量测试仪来测试水井注水层的注水量，并且根据实际注水量与设计配水量之间的差值来进行及时有效的调整，以此来使得各层的注水量都能够满足配水方案的实际需求。
相比于传统的井下测试工艺来说，这种边测边调的工艺具有着十分明显的优势，那就是其能够对测调的全过程都进行可视化的调节。

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从实际情况来看，这种工艺的技术关键主要包括两点：其一是这种技术在使用过程中会利用到电缆来完成通信，以此来实现井下与地面的实时沟通和合作；其二是这种技术在使用的过程中可以借助可调堵塞器来随时、随地地调节各个配注层段的注水量。而从另外一个角度来看，这种技术又具有以下优点：其一，测试的全过程都是可视化的，能够使得测调过程变得更加清晰、直观；其二，这种技术能够大大地减轻人工的工作量，并且还可以提高效率；其三，这种技术可以无级调节堵塞器的出水孔，使其能够更好地契合油田注水的实际需求。
        3.直读联动测试工艺
        在实际情况中，这种直读测试联动工艺的运用，主要是会用到两种设备，其一是井下流量测调仪，其二井下流量可调式堵塞器。将这两者进行连接，然后再在地面输入相关的指令，利用微机自控的模式来有效地调节堵塞器中过流孔的实际过流面积。这样一来，便可以得到分层检测、动态调整水井分层流量的目的。而且，使用这种工艺，还能够有效地避免因水嘴的频繁更换而频繁投捞堵塞器的环节。这样一来，便可以大大地提高测试效率。
        3.1测试效率需要提高
        测试力量不足，测试班组配备数量远远跟不上分注井增加的速度。在2000年我厂11个测试班承担165口分注水井的测试任务，平均单班承担的测试井数为15口井；2010年我厂共有14个测试班承担491口水井的测试任务，平均单班承担的测试井数为35口井。另一方面，注采关系敏感，配注方案调整频繁。2000年单井年调整注水方案为1.4次，但是随着注水井层间矛盾日益突出、开发形式逐渐变差，到2010年平均单井调整测试已经达到4.8次，所以测试力量明显不足。而到2018年，这种不足表现得更加明显。
        3.2低压测试中的安全隐患
        在低压测试中，悬绳器的位置较高，工作人员需要登高去测试油水井，这对工作人员来说就存在着较大的安全隐患，很容易造成人身伤害。所以，在低压测试的过程中，油水井的悬绳器高度要适中，既要能保证工作效率和质量，还要考虑到工作人员的人身安全。
        4.分层注水井测试的几点建议
        4.1优先测试压力不符井
        压力不符井有2种情况：注水压力上升、注水压力下降。在短期内产生注水压力上升的井一般有3种情况，一是配水间计量装置（水表、压力表）问题；二是近井地带污染（水质差）；三是井下偏心堵塞器过水通道堵塞。上述任何一种情况都会导致注水压力上升，因此在测试前要协调采油队做好2项工作：一是检查或校对水表、压力表，二是协调洗井，如注水压力恢复，可不进行测试。注水压力下降的井主要检查注水干线和水井管柱是否出漏，球座是否漏失。通过洗井清除杂物，恢复球座正常功能，洗井后如恢复正常注水压力可不测试；封隔器是否失效，通过验封，减少测试井次。通过上述措施排除了地面及井下测试工具的故障后，再进行分层测试。压力不符井无法满足注水方案要求，不能达到预期的分层注水效果，因此要及时复测。表4这11口井的测试合格率最高50%,低为0,均只有35.56%，说明这部分井测试的重要性。
        4.2利用先进的测试仪器
        目前的测试仪器很多都是自动和手动相结合的，这种仪器的弊端就是会造成人为因素的影响，从而带来对油水井测试效率比较大的影响。而且，不同的测试人员的测试习惯和个人素质对测试结果也会带来影响。所以，引进先进的测试仪器和在原有基础上进行创新，最大可能的排除人为因素的影响，可以使测试效率大大提高。同时，将计算机技术应用于测试过程中，可以直接显示测试结果或者直接打印输出，也可以有效的避免人工解释测试数据带来的误差。
        5.结束语
        注水井测试是油田开采工作中的重要组成部分，油田管理人员和相关科研人员应当高度重视注水井测试提效工艺技术创新，学习和引进现代化的注水井测调技术，为油田开采事业做出贡献。总而言之，在现实社会中，随着人们对油田资源的需求量逐渐加大，油田开发也已经有了一个高速的发展。但是，从当前的实际情况来看，油田的出油率去达不到理想的状态，无法满足经济的发展速度。因此，在这样的背景下，注水井的开发也开始提上日程。注水的目的，就是为了保证油层所具备的压力，确保油田开发的高产性，从而改变油田的开采质量。而以上所列举的几种技术，就是测试完成注水开发的有效技术。