论文部分内容阅读
[摘 要]本文介绍了注聚剖面测试技术及其应用，该技术是根据注聚井的管柱结构，将测试仪器配备电磁好流量计及上下扶正器，采用钢丝方式下井，测量方式为外流式。测量时仪器上下端配有扶正器，确保仪器位于被测管道的中心位置，被测流体由电磁流量计和油管（或套管）之间的空隙流过，通过测量流体的流速，得出被测管道流量。
[关键词]注聚剖面；电磁流量计；外流式
中图分类号：TE357.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）27-0372-01
1 概述
随着辽河油田勘探开发进入中后期，积极转变开发方式已是大势所趋。2008年，辽河油田锦16块化学驱这项股份公司级重大现场试验项目成功实施，为该油田可持续发展提供新的技术支撑。目前，该区块已经广泛开展了化学驱注聚井，并取得了显著的效果。为达到精细注聚效果该区块已经开展实施分注，但实施分注后必须通过测试才能直观判 断注入剖面情况，同位素和氧活化测井效果虽好，不但具有放射性而且成本还高，难以满足化学驱大规模测试的需求。因此，急需研究注聚剖面测试技术，解决现场存在问题。随着辽河油田化学驱规模的不断扩大，该测试技术的研究成功，可为低成本化学驱大规模实施，改善注聚剖面，提高驱替效果和增油提供可靠的技术支撑。
2 注聚剖面测试技术的工作原理
（1）传感器原理
注聚流量传感器采用电磁感应原理，即当流体切割磁力线流动时，流体中带电粒子受洛仑兹力的作用形成感生电动势。如图1所示。
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。所以只要用特制的电极测得感生电动势就可以得到流速，并换算出流量。
根据法拉第电磁感应定律得出：
感应电势 Ue=B·D·V
=B·D·Q/（π·（D/2）2）
式中：B—为磁场强度，T；V—为含导电离子流体的流速，m/s；Q—为流体的体积流量，m3；D—管道直径，m。
上式不包含流体的温度、压力、密度、粘度、和导电率等因素，故测量精度不受这些环境因素直接影响，能实现大流量范围的较高精度的流量测定。
（2）励磁方式：为了消除直流励磁方式的极化干扰问题，以及交流励磁的正交干扰和同相干扰问题，采用低频励磁方波方式。如图2所示。在半个周期内，磁场是恒稳的直流磁场，它具有直流励磁的特点，受电磁干扰很小。从整个时间过程来看，方波信号又是一个交变信号，所以它能克服直流励磁易产生的极化现象。因此，低频方波励磁是一种比较好的励磁方式。
（3）工作方式：仪器外围设磁感应电极，流体在仪器外部均匀磁场的空间流过，产生感应电动势。聚合物有一定的粘度，而且经常呈现不均匀的形态，如果采用聚流结构，会造成压力变化；采用分流结构，分流比不同，会造成数据失真或不稳定；外流式流体全部从仪器外部流过，不会造成流体堵塞流道、分流不均等现象，是聚合物测试的理想工作方式。
3 注聚剖面测试技术的优越性
（1）注聚剖面流量测试仪线性好，量程宽，灵敏度高，可靠性高，仪器稳定性好。适用于聚合物的流量测量，能够满足注聚井吸水剖面测试工艺要求。
（2）没有放射性，成本低。
（3）采用钢丝下井，测试工艺简单。
4 现场应用
2014年至2016年，注聚剖面测试技术现场累计实施30口井，在实际应用复杂的油井条件下，工作稳定正常，仪器精度达标。
典型井例1：锦XXX
该井所在区块为锦16块，2005年2月补层转注，最大井斜15°38′。现场测试方案是，该井分别在投球前后各测试一次注聚剖面。测试数据显示，该井投球后注聚剖面得到了良好的改善，说明测试仪器性能可靠高、稳定性好，能够满足注聚井吸水剖面测试工艺要求。具体测试数据见下图所示。
测试结果：通过注聚剖面流量测试仪测试锦2-丙6-A245井油层吸水量，我们发现投球后油层吸水量发生了明显的变化。层号52（1380.9m至1386.3m）吸水量由12.0m3/d减少到4.9m3/d，层号54（1388.8m至1391.0m）吸水量由9.6m3/d减少到2.3m3/d，层号54（1391.0m至1397.7m）吸水量由55.1m3/d减少到12.2m3/d，层号55（1395.7m至1398.0m）吸水量由2.9m3/d增加到44.6m3/d，层号55（1398.0m至1400.0m）吸水量由0.1m3/d增加到1.8m3/d，层号55（1400.0m至1403.0m）吸水量由0.3m3/d增加到1.4m3/d。
5 应用前景
该技术自主研发，解决了大规模化学驱注聚剖面测试成本高、具有放射性难题，测试仪器采用电磁流量计，测量方式为外流式，上下配有扶正器，测试工艺简单，没有放射性，成本较低。如该项工艺大规模用于辽河油田化学驱块经济效益显著。为油田开发措施的制定提供了依據，具有广泛的应用前景。
参考文献
[1] 陈松林，田泽芬，丰国成.电磁流量计在注聚剖面测井上的研究与应用[J].辽宁工程技术大学学报，2004，10.
[2] 郭亮，孙荣德，王瓒，等.外流式流量计在注聚剖面测试中的应用[J].油气井测试，2010，（2）：79-81
[3] 张国军.一种注聚剖面测井仪及应用[J].国外测井技术，2007（2）：44-46.
作者简介
李复（1969-），男，工程师，现在辽河油田钻采工艺研究院从事油田测试工作。
[关键词]注聚剖面；电磁流量计；外流式
中图分类号：TE357.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）27-0372-01
1 概述
随着辽河油田勘探开发进入中后期，积极转变开发方式已是大势所趋。2008年，辽河油田锦16块化学驱这项股份公司级重大现场试验项目成功实施，为该油田可持续发展提供新的技术支撑。目前，该区块已经广泛开展了化学驱注聚井，并取得了显著的效果。为达到精细注聚效果该区块已经开展实施分注，但实施分注后必须通过测试才能直观判 断注入剖面情况，同位素和氧活化测井效果虽好，不但具有放射性而且成本还高，难以满足化学驱大规模测试的需求。因此，急需研究注聚剖面测试技术，解决现场存在问题。随着辽河油田化学驱规模的不断扩大，该测试技术的研究成功，可为低成本化学驱大规模实施，改善注聚剖面，提高驱替效果和增油提供可靠的技术支撑。
2 注聚剖面测试技术的工作原理
（1）传感器原理
注聚流量传感器采用电磁感应原理，即当流体切割磁力线流动时，流体中带电粒子受洛仑兹力的作用形成感生电动势。如图1所示。
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。所以只要用特制的电极测得感生电动势就可以得到流速，并换算出流量。
根据法拉第电磁感应定律得出：
感应电势 Ue=B·D·V
=B·D·Q/（π·（D/2）2）
式中：B—为磁场强度，T；V—为含导电离子流体的流速，m/s；Q—为流体的体积流量，m3；D—管道直径，m。
上式不包含流体的温度、压力、密度、粘度、和导电率等因素，故测量精度不受这些环境因素直接影响，能实现大流量范围的较高精度的流量测定。
（2）励磁方式：为了消除直流励磁方式的极化干扰问题，以及交流励磁的正交干扰和同相干扰问题，采用低频励磁方波方式。如图2所示。在半个周期内，磁场是恒稳的直流磁场，它具有直流励磁的特点，受电磁干扰很小。从整个时间过程来看，方波信号又是一个交变信号，所以它能克服直流励磁易产生的极化现象。因此，低频方波励磁是一种比较好的励磁方式。
（3）工作方式：仪器外围设磁感应电极，流体在仪器外部均匀磁场的空间流过，产生感应电动势。聚合物有一定的粘度，而且经常呈现不均匀的形态，如果采用聚流结构，会造成压力变化；采用分流结构，分流比不同，会造成数据失真或不稳定；外流式流体全部从仪器外部流过，不会造成流体堵塞流道、分流不均等现象，是聚合物测试的理想工作方式。
3 注聚剖面测试技术的优越性
（1）注聚剖面流量测试仪线性好，量程宽，灵敏度高，可靠性高，仪器稳定性好。适用于聚合物的流量测量，能够满足注聚井吸水剖面测试工艺要求。
（2）没有放射性，成本低。
（3）采用钢丝下井，测试工艺简单。
4 现场应用
2014年至2016年，注聚剖面测试技术现场累计实施30口井，在实际应用复杂的油井条件下，工作稳定正常，仪器精度达标。
典型井例1：锦XXX
该井所在区块为锦16块，2005年2月补层转注，最大井斜15°38′。现场测试方案是，该井分别在投球前后各测试一次注聚剖面。测试数据显示，该井投球后注聚剖面得到了良好的改善，说明测试仪器性能可靠高、稳定性好，能够满足注聚井吸水剖面测试工艺要求。具体测试数据见下图所示。
测试结果：通过注聚剖面流量测试仪测试锦2-丙6-A245井油层吸水量，我们发现投球后油层吸水量发生了明显的变化。层号52（1380.9m至1386.3m）吸水量由12.0m3/d减少到4.9m3/d，层号54（1388.8m至1391.0m）吸水量由9.6m3/d减少到2.3m3/d，层号54（1391.0m至1397.7m）吸水量由55.1m3/d减少到12.2m3/d，层号55（1395.7m至1398.0m）吸水量由2.9m3/d增加到44.6m3/d，层号55（1398.0m至1400.0m）吸水量由0.1m3/d增加到1.8m3/d，层号55（1400.0m至1403.0m）吸水量由0.3m3/d增加到1.4m3/d。
5 应用前景
该技术自主研发，解决了大规模化学驱注聚剖面测试成本高、具有放射性难题，测试仪器采用电磁流量计，测量方式为外流式，上下配有扶正器，测试工艺简单，没有放射性，成本较低。如该项工艺大规模用于辽河油田化学驱块经济效益显著。为油田开发措施的制定提供了依據，具有广泛的应用前景。
参考文献
[1] 陈松林，田泽芬，丰国成.电磁流量计在注聚剖面测井上的研究与应用[J].辽宁工程技术大学学报，2004，10.
[2] 郭亮，孙荣德，王瓒，等.外流式流量计在注聚剖面测试中的应用[J].油气井测试，2010，（2）：79-81
[3] 张国军.一种注聚剖面测井仪及应用[J].国外测井技术，2007（2）：44-46.
作者简介
李复（1969-），男，工程师，现在辽河油田钻采工艺研究院从事油田测试工作。