直讀式井下磁翻板液位計的改進與現場應用

一是分注井數增長速度較快。從2001年的11693口已增加到2012年10月份的20789口，增長了77.8%。

二是注水合格率下降速度較快。統計273口井連續跟蹤數據可知，注水合格率在第4個月時已降至62.l'3奮，有必要縮短測調周期［I-3）。近幾年發展了直讀式高效測調工藝，測調時間縮短至2-3天，測調效率提高近1倍，已成功應用3000多井次，為解決測試工作量大幅增加、測試隊伍無法滿足現場需求的矛盾提供了有力的技術支持［4,S）。

1存在的主要問題

直讀式高效測調工藝使用的直讀式井下磁翻板液位計采用了單支電磁流量計、兩道密封盤根、集流測試。測試時，由于水質不好管壁結垢，存在部分層段下不去或上提時遇阻的現象；同時，此儀器遇卡后電纜剪斷困難，導致電纜損壞。因此，在一定程度上制約了該技術的規模化推廣應用。對此，對直讀式井下磁翻板液位計進行了改進，在原有的基礎上增加一支電磁流量計，利用兩支電磁流量計測量的差值獲得單層注入量，取消密封盤根，實現了非集流單層測試功能；以及設計可抽頭電纜頭，當儀器遇卡后可將電纜安全起出，避免損壞。通過改進，使直讀式高效測調工藝更有利于推廣應用。

2直讀式井下磁翻板液位計的改進

2.1電纜頭的改進

原電纜頭未設計遇阻后自動脫開機構，儀器遇阻后只能上提電纜，護套電纜極易損壞。為保護電纜，對電纜頭結構進行了改進（圖1）。當上提力達到額定張力(140～150kN）時，不銹鋼護套電纜通過子、母夾緊頭過載可自動脫開，起到保護護套電纜的目的，便于對直讀式井下磁翻板液位計的順利打撈。新電纜頭裝配簡單、快捷，采用元外露螺釘結構設計，解決了原電纜頭外露螺釘脫落的難題，實用性、安全性強。

2.2測試方式的改進

針對原直讀式井下磁翻板液位計局部直徑大、在現場應用中外露密封材料易損壞、井下易遇阻的問題，采用了上、下電磁流量計的結構設計，取消密封盤根，大大增強了儀器的通過性能和防卡性能（圖2）。對其測調時，將直讀式井下磁翻板液位計坐人橋式偏心配水器內即可與可調堵塞器對接，此時上電磁流量計位于橋式偏心配水器上部，下電磁流量計位于橋式偏心配水器下部，此兩電磁流量計測量差值即為當前層位的單層流量。據此進行流量的調節，同時還可監測到橋式偏心配水器下部各層段調配時的流量變化，使調配更加快速。

由于采用非集流測試方式，可適用于普通偏心配水器，適用范圍更廣。

2.3調節臂與扶正臂的改進

原直讀式井下磁翻板液位計無法實現在油管內任意位置測試流量，采用鋼絲控制方式實現調節臂的彈開和收攏，動作可靠d｜生較差；同時，對接狀態及可調堵塞器開度無法判斷，在較大程度上影響了該技術的測調效率和有效時率。

2.3.I改進措施

(l）新型直讀式井下磁翻板液位計上設計有扶正臂，與調節臂成對使用，使此磁翻板液位計在油管中任意位置都能扶正居中，從而保證對流量測試的準確性。

(2）調節臂利用凸輪支點使得調節臂彈開或收攏（圖3），收放快速有效；保證電機與調整頭之間的有效傳遞，使對接后的可調堵塞器連續可調。

(3）通過位置傳感器來確定可調堵塞器的旋轉圈數、調節臂的彈開及收攏、調節臂與可調堵塞器是否對接。

2.3.2技術指標

通過以上3項改進，使直讀式測調工藝更加完善，達到如下的技術指標。

儀器外徑：42mm;

儀器長度：2400mm;

流量計數量：2;

流量測量范圍：5～200m3/d;

流量測量準確度：土3.0%;

壓力測量范圍：。～40MPa;

壓力測量準確度：±0.2%。；

電機轉速：1.Sr/min;

額定轉矩：SN·m;

井下儀器工作溫度：0～85℃。

2.3.3室內實驗

采用現流量計直讀式井下磁翻板液位計在室內實驗井進行了可調堵塞器的對接、流量測調及流量計的標定實驗，通過實驗結果（表1）中的各節點模擬出測試曲線，從新型直讀式井下磁翻板液位計室內標定數據分析圖中可以看出（圖4），標定曲線的點呈線性，說明流量測試數據偏移小、穩定性高，表明該磁翻板液位計達到了設計要求，可滿足現場試驗要求。

3現場應用情況

雙流量計直讀式井下磁翻板液位計在大慶油田進行了70井次現場試驗，工藝成功率1009島，平均測調時間由4.2天縮短至2.8天。從流量測試曲線上可以看到（圖5），流量計在通過雙導向偏心配水器時可以產生很明顯的流量臺階，說明雙導向偏心配水封隔器在流量計通過時，能夠建立穩定的流量測試系統。流量計能夠準確地記錄當前各層段的注水量（表2）。在測試過程中通過一次投撈，即可以得到全井所有層段的流量測試數據，降低了勞動強度，縮短了測試周期。從現場應用情況可以看出，雙流量計直讀式井下磁翻板液位計在流量資料錄取和流量調配的過程中減少了投撈的次數，使全井的測調效率得到顯著提高。從現場流量測試成果表中可以看出，全井單層誤差zui大值為16.67%，zui小值為0%，單層平均差值為2曠Id，全井注水誤差為0.27%，達到了配注方案的要求。

4結論

(1）新型直讀式井下磁翻板液位計采用雙流量計、元密封圈的結構設計，克服了原磁翻板液位計必須坐封才能測試流量的不足，解決了測試時遇阻的問題，在常規偏心及橋式偏心上均可適用。

(2）新型直讀式井下磁翻板液位計的調節臂機構利用凸輪支點使調節臂彈開或收攏，收放快速有效。

(3）新型直讀式井下磁翻板液位計采用了多個位置傳感器，可以實時地反饋磁翻板液位計的工作狀態，包括角度、收攏、彈開、對接等，使測調工作能更準確、快捷、有效地進行。

(4）新型直讀式井下磁翻板液位計的開發和應用，使得測調聯動技術具有更好的適應性，是對高效測調技術的發展和完善。