我国油田使用的注水井分层测试流量计是在借鉴国外结构的基础上发展而来的，其结构经过多次更新，是目前国内应用最普遍的注水井测试仪器。但对于一些老井及水质较差的井进行测试时，经常出现测试资料不准、测试效率低、频繁卡仪器等故障，于是有了电子流量计量、液力投捞流量计等，超声波井下流量计是根据超声波在穿过不同流速流体时，其声波传播速度不同来反推出流体流速，然后用注入水的中心流速计算出过流流量，最后获得各层位吸水量。

    1 应用背景

    注水井监测工作的优劣直接关系到油区采出程度及区块的产能，由于采用的是污水回注方法，大部分水井注入的是污水，这样给测试工作带来不少困难，加之一直采用机械浮子流量计，而该类型流量计必须通过密封段使注入水集流后才能测试，因此使测试井监测经常出现卡仪器故障，而仪器下不去几乎全部是因为密封段造成的，密封圈过大会卡仪器，过小误差大；另外，测不出台阶，所测资料都是通过瞬时拉动形成的台阶，所以精确度不高。因此研制出了一种能快速测试、不卡仪器、多参数数据、测试资料精确、标准化的超声波井下流量计（如图1）。

    2 主要工作原理

    超声波井下流量计不需要在层位密封集流，主要依靠上下扶正器使仪器在油管居中，然后测出流体的中心流速，其测试原理是，当仪器停在层位上部时，上超声波发生器向下发送超声波，下超声波发生器向上发送超声波，二者又互为接收。当注入水向下流动时，其上下感应的强度不同，据此计算出流速大小，记录出过流流量，最后得出所停时间内的流量水平曲线（可据此计算出平均流量）。另外，由于超声波的穿透性，油污对其流量的测试影响较小，加之不需要密封，大大减少了卡仪器的发生。

    3 工业试验及推广应用

    3.1 工业试验

    在2口井进行了工业试验，一口9-227井是使用机械浮子流量计一直下不去并准备作业的井，使用超声波流量计测试后发现偏1吸水过强、偏2、偏3吸水非常弱（用的是大咀子）；另外一口丙5-235井也是因为机械浮子流量计下不去准备作业的井，用超声波流量计测试发现，3个层位中有1个层合格，另外2个层位需调整。2口试用验均准确判断了注水井下具体状况，试验井表明了超声波井下流量计的优越性。

    3.2 推广应用

    根据试验情况，对超声波井下流量计进行了全面推广应用，应用情况如表1。

表1 应用机械流量计与超声波流量计测试井对比 口

流量计类型

合格资
料井

捞水嘴
卡住井

投不进
水嘴井

仪器下
不去井

卡仪器
漏井

挡球漏井

注不进
水井

月平均

机械107
超声波

5

1

1

2

4

无法测出

7

1

2

1

2

0

3

1

    （a）应用超声波流量计测试杜绝了无效测试，所有测试结果都有参考价值（机械流量计经常因油污不出资料），提高了测试资料的准确率。
    （b）在应用超声波流量计下不去井时，对井下异常情况（例如井下工具有问题，或者是配水器扶正部分偏斜、或者是封隔器损坏、或者有落物等）判断准确。
    （c）应用超声波流量计可以测出管柱挡球及末端管柱漏失情况，机械流量计测不出挡球及管柱漏失量，遇到底层吸水过强只能笼统地认为是底层配水器泄漏。

    通过使用情况可以看出，该仪器杜绝了机械流量计的卡仪器、不出台阶、浮子被油污粘滞等弊端；该仪器还可以通过测试底层下部（撞击头上部）流量，及时发现管柱挡球及末端管柱漏失的问题，及时采取作业措施。应用超声波流量计测试成功率提高了近1倍。

    4 结论

    （1）超声波井下流量计可以克服水污染、密封段不光滑、井底有油污等不足，提高了测试合格率，平均测试效率及合格率明显提高，合格资料提高了近1倍。
    （2）超声波井下流量计可以在现场读取资料，发现不妥可及时更换水嘴，并可用计算机存档，以便建立监测数据库，强化了管理，完善了水井监测工作。
    （3）超声波井下流量计提高了资料质量，实现了水井三参数测试，为资料判断提供了充分的依据。
    （4）超声波井下流量计可以进行强磁增注水井的资料测试。
    （5）超声波井下流量计的开发，不但大大提高了油田水井测试效率及测试数据的准确率，而且减少了水井的修井费用。

    参考文献：

    [1] 李虞庚.试井手册[M].北京：石油工业出版社，1991.
    [2] 吴奇.井下作业工程师手册[M].北京：石油工业出版社，2002.

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