0、引言：

  Sondex全井眼渦輪流量計(jì)有多種類型, 在油田注入產(chǎn)出剖面測(cè)量時(shí)常常慣性地選用某種類型。在一般情況下該種流量計(jì)可能工作得很好, 但當(dāng)條件發(fā)生變化時(shí), 測(cè)得的數(shù)據(jù)就沒(méi)有那么好, 甚至可能是無(wú)效數(shù)據(jù)。本文列舉了Sondex全井眼渦輪流量計(jì)的性能指標(biāo), 并通過(guò)一個(gè)很有啟發(fā)性的注入剖面測(cè)井實(shí)例, 說(shuō)明了儀器類型選擇和測(cè)前設(shè)計(jì)的重要性。

1、儀器介紹：

  Sondex全井眼渦輪流量計(jì)利用液體流動(dòng)推動(dòng)葉片旋轉(zhuǎn)進(jìn)行測(cè)量, 所測(cè)曲線單位為rps (轉(zhuǎn)每秒) 。利用HALL效應(yīng), 旋轉(zhuǎn)被檢測(cè)到, 每一轉(zhuǎn)產(chǎn)生10個(gè)脈沖信號(hào), 分辨率為0.1 rps。測(cè)量值進(jìn)而可以轉(zhuǎn)換為流速[1]。儀器外徑比較細(xì), 有1~11/16 in (1 in=2.54cm) 和1~1/2 in兩種, 可以收攏起來(lái)進(jìn)出油管, 然后在套管里打開(kāi)進(jìn)行測(cè)量 (見(jiàn)圖1) ?？梢詼y(cè)量氣體、液體上行流動(dòng)和下行流動(dòng)[2]。

全井眼渦輪流量計(jì)渦輪葉片占井眼的面積大, 所以流速測(cè)量精度比較高, 流速的測(cè)量范圍也比較寬, 啟動(dòng)門檻速度低。測(cè)量上限能達(dá)到500 ft/min (1ft=0.304 8 m) , 精度能達(dá)到正負(fù)2 ft/min, 分辨率為0.1 rps, 水中啟動(dòng)門檻速度為1.7~2.5 ft/min[3]。

2、應(yīng)用實(shí)例：

  X-30是一口注水井, 測(cè)量段位于外徑為7 in, 內(nèi)徑為6.366 in的套管中, 共有6個(gè)射孔層段, 分布于1 251.5~1 316.5 m之間。測(cè)井目的是想搞清楚各射孔層段的吸水量多少, 得到注入剖面, 從而為油田優(yōu)化注采提供依據(jù)。

流量測(cè)量使用的Sondex全井眼渦輪流量計(jì)為CFBM-028 (Caged Full Bore Flowmeter) , 測(cè)量分為上測(cè), 下測(cè)各5趟, 測(cè)速為10, 15, 20, 25, 30 m/min。測(cè)得的原始曲線如圖2所示。流量曲線的曲線名為CFB, 單位為rps。

  容易發(fā)現(xiàn), 第4道 (CFB道) 中, 在第1、第4、第5射孔段, CFB流量曲線均出現(xiàn)臺(tái)階狀變化, 反映吸水;在第2、第3、第6射孔段, CFB流量曲線沒(méi)有明顯的臺(tái)階狀變化, 反映吸水不多或者不吸。還有一個(gè)現(xiàn)象值得注意, 在第1個(gè)射孔段以上 (1 251.5m以上) , 上測(cè)5趟的CFB流量曲線重疊在一起。這5趟CFB流量曲線對(duì)應(yīng)的是不同的上測(cè)速度, 重疊在一起是不應(yīng)該的。同時(shí)對(duì)CFB曲線進(jìn)行刻度計(jì)算時(shí)發(fā)現(xiàn), 1 251.5 m之上刻度段對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)明顯異常 (見(jiàn)圖3中虛線圈中的點(diǎn)) , 其線性關(guān)系明顯與一般理論規(guī)律[2]違背, 與其他幾組刻度段數(shù)據(jù)的趨勢(shì)也完全不同。因而后續(xù)計(jì)算時(shí), 1 251.5 m之上這些上測(cè)時(shí)的異常數(shù)據(jù)點(diǎn)只能排除在外, 不能參與計(jì)算。

  因?yàn)楫惓＞l(fā)生在上測(cè)時(shí), 而且位置均為所有射孔段之上儀器處于總注水的沖擊下, 因而懷疑在上測(cè)時(shí), 由于儀器與注入水相對(duì)速度過(guò)大, 導(dǎo)致葉片受力超過(guò)極限發(fā)生收攏, 測(cè)量值不正常。

  后來(lái)查閱了文獻(xiàn)資料, 發(fā)現(xiàn)渦輪其實(shí)可以進(jìn)一步細(xì)分為測(cè)向上流動(dòng)的渦輪葉片 (upflow spinner) 的和測(cè)向下流動(dòng)的渦輪葉片 (downflow spinner的) [3]。兩種葉片對(duì)上、下流量都可以同時(shí)測(cè)量, 但因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)不一樣, 上測(cè)、下測(cè)方面各有側(cè)重。測(cè)向上流動(dòng)的葉片, 也就是本井中使用的渦輪流量計(jì)葉片類型, 主要適用于測(cè)向上的流動(dòng), 儀器手冊(cè)中標(biāo)稱的7 in套管中能測(cè)量的***大流量是28 250 bbl/d (1 bbl=0.028 316 8 m3) 。但這里所說(shuō)的***大測(cè)量流量是針對(duì)向上的流量說(shuō)的;如果是注水井, 水流方向向下, 則儀器所能工作的流量上限應(yīng)該遠(yuǎn)低于28 250 bbl/d。也就是說(shuō), 當(dāng)水流方向向下時(shí), 使用這種葉片, 儀器只會(huì)在較小范圍內(nèi)正常工作。