列出了 Sondex公司全井眼流量計的性能指標。通過分析某注水井測井實例,說明針對不同注入量,應該優化測井設計, 選用合適的渦輪流量計類型,注意區分使用上測、下測葉片類型,從而得到有效、高質量的數據。

0.引言

Sondex 全井眼渦輪流量計有多種類型,在油田注入 產出剖面測量時常常慣性地選用某種類型。在一般情 況下該種流量計可能工作得很好,但當條件發生變化 時,測得的數據就沒有那么好，甚至可能是無效數據。 本文列舉了 Sondex全井眼渦輪流量計的性能指標,并通 過一個很有啟發性的注入剖面測井實例,說明了儀器類 型選擇和測前設計的重要性。

1.儀器介紹

Sondex全井眼渦輪流量計利用液體流動推動葉片 旋轉進行測量，所測曲線單位為rps (轉每秒）。利用 HALL效應,旋轉被檢測到,每一轉產生10個脈沖信號，分辨率為0. 1 rps。測量值 進而可以轉換為流速H。 儀器外徑比較細，有1 ~ 11 /16 in ( 1 in = 2. 54cm) 和1 ~ 1/2 in兩種,可以收 攏起來進出油管，然后在 套管里打開進行測量（見 圖1)。可以測量氣體、液 體上行流動和下行 流動0。

全井眼渦輪流量計渦 輪葉片占井眼的面積大， 所以流速測量精度比較 高，流速的測量范圍也比 較寬，啟動門檻速度低。

測量上限能達到500 ft/min( 1ft =0. 304 8 m),精度能達 到正負2 ft/min,分辨率為0.1 rps,水中啟動門檻速度為 1.7 -2.5 ft/min 3。

2.應用實例

X -30是一口注水井,測量段位于外徑為7 in,內徑 為6. 366 in的套管中，共有6個射孔層段，分布于1 251.5-1 316.5 m之間。測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，從而為油田優化注 采提供依據。

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

容易發現,第4道（CFB道）中，在第1、第4、第5射 孔段,CFB流量曲線均出現臺階狀變化，反映吸水;在第 2、第3、第6射孔段,CFB流量曲線沒有明顯的臺階狀變 化,反映吸水不多或者不吸。還有一個現象值得注意， 在第1個射孔段以上（1 251.5m以上）,上測5趟的CFB 流量曲線重疊在一起。這5趟CFB流量曲線對應的是 不同的上測速度，重疊在一起是不應該的。同時對CFB 曲線進行刻度計算時發現，251.5 m之上刻度段對應的 數據明顯異常（見圖3中虛線圈中的點），其線性關系明 顯與一般理論規律違背，與其他幾組刻度段數據的趨 勢也完全不同。因而后續計算時,1251.5 m之上這些上 測時的異常數據點只能排除在外,不能參與計算。

因為異常均發生在上測時,而且位置均為所有射孔 段之上儀器處于總注水的沖擊下，因而懷疑在上測時， 由于儀器與注入水相對速度過大,導致葉片受力超過極 限發生收攏,測量值不正常。

后來查閱了文獻資料,發現渦輪其實可以進一步細 分為測向上流動的渦輪葉片（upflow spinner)的和測向下 流動的渦輪葉片（downflow spinner 的）H。兩種葉片對 上、下流量都可以同時測量，但因為結構不一樣，上測、下測方面各有側重。測向上流動的葉片,也就是本井中 使用的渦輪流量計葉片類型，主要適用于測向上的流 動,儀器手冊中標稱的7 in套管中能測量的最大流量是 28 250 bbl/d( 1 bbl =0.028 316 8 m3)。但這里所說的 最大測量流量是針對向上的流量說的；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該遠低于 28 250 bbl/d。也就是說,當水流方向向下時,使用這種 葉片,儀器只會在較小范圍內正常工作。

后來在另一份材料上找到，Sondex廠家建議在向下 流動速度超過240 ft/min時就使用測向下流動的渦輪葉 片（downflow spinner) 4。本井地面計量的總注入量大約 為11 000 bbl/d,對應流速約為193.6 ft/min。又考慮到 注入水和電纜之間的相對速度,上測時電纜運動方向和 注入水流動方向相反,相對速度要大于注入水流速;下測 時電纜運動方向和注入水流動方向相同，相對速度要小 于注入水流速。

上測時,1 251.5 m以上渦輪被總的注入水所沖擊， 相對速度與廠家建議的向下流動的流速極限很接近,所 以出現了 CFB曲線異常。

下測時相對速度比較小,所以CFB曲線沒有出現如 上測時的異常。

因而本井在1 251.5m以上，上測曲線為無效數據, 浪費了測井時間。如果能測前了解清楚注入量的大小, 做好測井設計,測速上加以優化或者直接采用測向下流 動的渦輪（downflow spinner),將會保證測井數據的有效 性和質量。

3.結束語

為了高效、高質量地進行注入剖面測量,需要結合井 的實際情況,如注入量、流體類型、套管內徑大小,合理選 擇流量計及葉片類型,確保儀器測量范圍適合;做好測前 設計,設計合理的上測、下測測速;測量時根據現場實際 情況及時調整測井方案。