渦街流量計(jì)同心集成測(cè)試工藝中全量程測(cè)試方法研究

摘要：同心集成分注工藝的測(cè)試水平高低將影響分注工藝成功率或生產(chǎn)效果，然而目前在測(cè)試過(guò)程中出現(xiàn)諸多問(wèn)題也影響測(cè)試工作的完成。本研究針對(duì)同藝在應(yīng)用過(guò)程中提出的缺陷和問(wèn)題，改善測(cè)試儀器的結(jié)構(gòu)，研究適應(yīng)性更強(qiáng)的全量程測(cè)試方法和流量計(jì)，節(jié)約流量計(jì)成本的同時(shí)增加測(cè)試的精度和可靠性油田的注采平衡，保持油田的穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)，防止油層過(guò)早衰竭等具有十分重大的意義。

隨著油田的發(fā)展，注水井將會(huì)日益增多，優(yōu)化現(xiàn)有的同心集成分注測(cè)試工藝技術(shù)，并以此為基礎(chǔ)做出改進(jìn)和突破，產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益是顯而易見(jiàn)的，并且對(duì)注采平衡，保持油田的穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)，防止油層過(guò)早衰竭等具有十分重大的意義。

1 全量程測(cè)試簡(jiǎn)介

1.1 渦街流量計(jì)

原先使用的流量計(jì)采用的是全集流測(cè)試方式，也就是流體全部（假設(shè)無(wú)自然漏失）通過(guò)儀器內(nèi)通道，所以儀器本身的量程無(wú)法改變。全量程采用的是部分式，流體一部分通過(guò)儀器內(nèi)通道，另一部分則從儀器上事先設(shè)計(jì)的通道“人為漏失”，通過(guò)調(diào)節(jié)“人為漏失”的量的大小 ，從而改變流量計(jì)的量程，達(dá)的目的。通過(guò)改變輔助分流孔的個(gè)數(shù)，改變“人為漏失”的大小，從而改變整支儀表的量程。

1.2 渦街流量計(jì)的改進(jìn)

采用部分集流的測(cè)試方式，就必須留出足夠的空間分流，由于空間有限（配套使用的封隔器內(nèi)徑限定），對(duì)于儀表的要求就特別苛刻。筆者通過(guò)對(duì)早期的研究和改進(jìn)，研制出的流量計(jì)取消了跨梁（32mm減至24mm），縮短了傳感器長(zhǎng)度（24mm減至18mm），精簡(jiǎn)了電子元件，相比原流量計(jì)，體積大大

方便攜帶和操作，堪稱是世界上非常小的整裝渦街流量計(jì)。

1.3 全量程測(cè)試工藝性能指標(biāo)

（1）適應(yīng)套管：7″；

（2）適應(yīng)油管：3-1/2” EUB*P；

（3）單層量程范圍：50~500m 3 /d

（4）適應(yīng)井況：深度<4000m，斜度<60°；

（5）滿足注水層位：4層；

（6）滿足總注入量：1000m 3 /d；（目前南方單井非常高總注量700m 3 /d左右，量程已滿足）

（8）耐溫等級(jí)：120℃；

（9）耐壓等級(jí)：35MPa。

2 渦街流量計(jì)室內(nèi)功能實(shí)驗(yàn)

2.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

以電磁流量計(jì)為基準(zhǔn)，校核渦街流量計(jì)測(cè)試的精準(zhǔn)度；詳細(xì)記錄電磁流量計(jì)和渦街流量計(jì)同一時(shí)間測(cè)試的數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，建立渦街流量計(jì)在5300m 3 量程、200m 3 量程、100m 3 量程的試用模板；檢驗(yàn)全量程總流量表與分表測(cè)試數(shù)據(jù)是否一致。

2.2 實(shí)驗(yàn)方法和步驟

渦街流量計(jì)通過(guò)分流孔可以調(diào)節(jié)流量計(jì)的測(cè)試量程，目前使用的流量計(jì)量程主要是500m 3 /d、300m 3 /d、200m 3 /d這三種，那么渦街流量計(jì)則分5

300m 3 /d、200m 3 /d、100m 3 /d這4個(gè)量程的來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，（100方/天量程的是將分流孔全部堵死，主要用來(lái)測(cè)試總表與分表測(cè)試數(shù)據(jù)是否一致）

以下的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作：

A、地面進(jìn)行流量計(jì)初步測(cè)試，如測(cè)試正常進(jìn)行下一步；

B、調(diào)校并組裝好流量計(jì)，注意記錄流量計(jì)開(kāi)始工作的時(shí)間；

C、將流量計(jì)放入實(shí)驗(yàn)裝置中，確保流量計(jì)裝入到位；

D、連接好實(shí)驗(yàn)流程，將流程中充滿液體，并低壓驗(yàn)漏，無(wú)滲漏穩(wěn)壓5min為合格；

E、泄壓為0，靜置5min，測(cè)試流量計(jì)零點(diǎn)；

實(shí)驗(yàn)過(guò)程

（1）由于是對(duì)全量程測(cè)試儀器第一次進(jìn)行功能實(shí)驗(yàn)，為防止流量計(jì)被過(guò)大流量沖壞，所以在分流短節(jié)上開(kāi)了8孔，按理論計(jì)算值，全量程測(cè)試儀器的量程/d左右。

由測(cè)試數(shù)據(jù)來(lái)看，測(cè)試效果并不理想，取得的數(shù)據(jù)比較紊亂，在泵排量達(dá)到200m3/d后，數(shù)據(jù)開(kāi)始隨著排量增大而下滑，而且在泵排量200m3/d至300

數(shù)據(jù)上升劇烈，并不符合常理，分流量計(jì)的頻率也接近使用的極限值。原因可能是流量計(jì)已超量程使用。

（2）第二次功能實(shí)驗(yàn)在分流短節(jié)上開(kāi)了9孔進(jìn)行測(cè)試；為找出數(shù)據(jù)上升劇烈的原因，在泵排量200m 3 /d至300m 3 /d這個(gè)區(qū)間，按每10m 3 /d的流量

試。第二次取得的測(cè)試數(shù)據(jù)依然紊亂，比第一次測(cè)試結(jié)果更加無(wú)規(guī)律。經(jīng)廠家檢測(cè)后，核實(shí)該數(shù)據(jù)為真實(shí)數(shù)據(jù)，并不是超量程測(cè)試的無(wú)效數(shù)據(jù)。

（3）使用排除法，一步步排除有可能出現(xiàn)的問(wèn)題。第三次測(cè)試，使用原同心集成使用的流量計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)流程是否存在問(wèn)題。測(cè)試數(shù)據(jù)良好，

階梯狀，實(shí)驗(yàn)流程雖然不可避免的有微小滲漏，但不影響測(cè)試的結(jié)果。

（4）全量程測(cè)試儀器第四次功能實(shí)驗(yàn)將分流短節(jié)上的分流孔全部堵死，檢驗(yàn)單表工作是否正常：

（5）全量程測(cè)試儀器第5次功能實(shí)驗(yàn)在分流短節(jié)上開(kāi)了1孔進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試流量非常大值到200m 3 /d。

（6）全量程測(cè)試儀器第六次功能實(shí)驗(yàn)在分流短節(jié)上開(kāi)了2孔測(cè)試。流量非常大值到250m 3 /d。分表第6次測(cè)試出來(lái)的數(shù)據(jù)呈平整階梯狀，流量計(jì)工作正流短節(jié)開(kāi)2孔的情況下，滿足流量計(jì)使用要求，可以正常使用。

（7）全量程測(cè)試儀器第7次功能實(shí)驗(yàn)在分流短節(jié)上開(kāi)了3孔。測(cè)試流量非常大值到350m 3 /d。分表第七次測(cè)試出來(lái)的數(shù)據(jù)呈平整階梯狀，流量計(jì)工作正流短節(jié)開(kāi)3孔的情況下，滿足流量計(jì)使用要求，可以正常使用。

（8）全量程測(cè)試儀器第8次功能實(shí)驗(yàn)在分流短節(jié)上開(kāi)了4孔。測(cè)試流量非常大值到400m 3 /d。分表第8次測(cè)試出來(lái)的數(shù)據(jù)呈平整階梯狀，流量計(jì)工作

分流短節(jié)開(kāi)4孔的情況下，滿足流量計(jì)使用要求，可以正常使用。

（9）全量程測(cè)試儀器第9次功能實(shí)驗(yàn)在分流短節(jié)上開(kāi)了5孔。測(cè)試流量非常大值到500m 3 /d。分表第9次測(cè)試出來(lái)的數(shù)據(jù)呈平整階梯狀，流量計(jì)工作正流短節(jié)開(kāi)5孔的情況下，滿足流量計(jì)使用要求，可以正常使用。

（10）全量程測(cè)試儀器第10次、十一功能實(shí)驗(yàn)在分流短節(jié)上分別開(kāi)了6孔、7孔，測(cè)試流量非常大值到500m 3 /d。流量計(jì)的測(cè)試精度已經(jīng)受到影響甚至跳動(dòng)。

3 結(jié)束語(yǔ)

實(shí)驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)看出，在分流孔打開(kāi)6個(gè)時(shí)，測(cè)試的曲線開(kāi)始波動(dòng)并出現(xiàn)明顯毛刺，全量程測(cè)試儀器測(cè)試的數(shù)據(jù)精度受到影響；而在分流孔打開(kāi)6個(gè)以上時(shí)流過(guò)大，渦街流量計(jì)的渦街發(fā)生器兩端沒(méi)有了壓降，即產(chǎn)生渦街能量的流水不經(jīng)過(guò)表里的渦街發(fā)生器，全部通過(guò)分流孔，沒(méi)有產(chǎn)生渦街信號(hào)，或流入流量渦發(fā)生體周圍的邊界層變成紊流，不符合流量計(jì)使用要求，并且不穩(wěn)定，測(cè)試得出的數(shù)據(jù)是紊亂并且無(wú)效的；在分流孔打開(kāi)6個(gè)以下時(shí)，測(cè)試得出的曲線且隨注入流量的變化呈現(xiàn)平整的的階梯狀，曲線是有效并且精確的。因此說(shuō)明，在分流孔打開(kāi)6個(gè)以下時(shí)，全量程測(cè)試工具的測(cè)試方法及結(jié)構(gòu)是可行的。