空心配水器测试

空心配水器测试第1页，共70页，2023年，2月20日，星期二前言

空心注水管柱由空心配水器、封隔器、底部挡球短接等油管连接组成。底筛堵人工井底配水器封隔器

注水层注水层封隔器注水层配水器配水器第2页，共70页，2023年，2月20日，星期二空心配水器主要由工作筒、活动芯子、定压阀、弹簧组成。第3页，共70页，2023年，2月20日，星期二配水器、芯子技术参数第4页，共70页，2023年，2月20日，星期二402芯子403芯子404芯子

由于401芯子外径58mm（油管内径62mm），在投捞芯子过程中容易遇阻、遇卡，因此一般空心管柱注水井最多分三级注水(402、403、404）。第5页，共70页，2023年，2月20日，星期二目录一、注水测试工艺介绍二、测试前准备工作三、现场测试操作四、测试中异常情况的处理五、测试资料的整理分析第6页，共70页，2023年，2月20日，星期二注水测试工艺投球测试工艺流量计测试工艺第7页，共70页，2023年，2月20日，星期二测试时自下而上分别投入404、403球杆，每投入一次球杆，便堵死球杆以下的注水层段，地面水表反映的水量是球杆以上层段的水量。需要时投402球杆验油管。投球测试工艺投球测试采用水量“递减逆算法”求得各层段吸水量。第8页，共70页，2023年，2月20日，星期二流量计测试工艺为提高测试资料的准确性，流量计测试也采用自下而上的测试顺序。与投球相反，流量计测出的水量是流量计所在位置以下的水量。电磁流量计第9页，共70页，2023年，2月20日，星期二

流量计、投球测试工艺对比表电磁流量计测试具有精度高、工作强度小的优点，是目前现场应用的主要测试工艺。第10页，共70页，2023年，2月20日，星期二外流式电磁流量计简介型号型号中字母、数字的含义：ZDL：为注水井、电磁、流量计三个的拼音字头；Ⅱ：表示第二代产品；C：表示钢丝下井，井下存储测量方式；35：表示仪器最大外径尺寸为35mm；090：表示仪器最高工作温度为90℃；W：表示井下测量形式为外流式。型号：ZDLⅡ—C35/090W第11页，共70页，2023年，2月20日，星期二ZDLⅡ-C35外流式电磁流量计结构图结构外流式电磁流量计简介第12页，共70页，2023年，2月20日，星期二原理根据法拉第电磁感应定律，当导体横切磁场运动时，导体上能感应出与速度成正比的电压；当导电液体(注入水）通过电磁流量计时，由此定律推导出注入水的体积流量公式：

Q=（π*D*Ue）/（4*B）式中：D为管道内径，Ue为感应电压，B为磁场强度由上式可知，只要测得感应电压就正比例得到流速，并换算出流量。注入水流量不受自身温度、压力、密度和电导率等参数的影响。油管电极扶正器外流方式测量示意图外流式电磁流量计简介第13页，共70页，2023年，2月20日，星期二目录一、注水测试工艺介绍二、测试前准备工作三、现场测试操作四、测试中异常情况的处理五、测试资料的整理分析第14页，共70页，2023年，2月20日，星期二测试准备工作流程前期准备工作现场准备工作测试仪器的检查水井工况资料收集井况路况的前期落实风险评估及消减措施测试辅助工具的检查车况的检查配套工具的检查第15页，共70页，2023年，2月20日，星期二测试准备工作流程前期准备工作现场准备工作井口的检查压力表水表的检查井场及周边环境第16页，共70页，2023年，2月20日，星期二1、严格按操作规程进行施工。2、按HSE要求安全施工，测试井场周围要有安全警示标志物。3、开关闸门时，人站在闸门一侧，不得正对闸门。管钳开口朝外搭在手轮上，避免因闸门丝杠突然打出对操作人员造成伤害。4、对测试闸门刺水、卡箍头丝扣损坏严重情况拒绝施工，待整改无问题后再测试。5、雷雨天气、风力超过六级的恶劣天气有权拒绝测试施工。6、测试属于高压、高危施工过程，增压泵注水压力更高，操作时更要注意安全。风险评估及消减措施前期准备第17页，共70页，2023年，2月20日，星期二水井工况资料收集注水层位注入压力分层配注、实注前期测试资料测试仪器的检查

1、流量计加电是否正常2、电池电量是否充足

3、接触点是否良好前期准备第18页，共70页，2023年，2月20日，星期二测试辅助工具的检查

准备流量计电池、定位装置、瞬时流量检测表、对讲机等相关测试工具。

前期准备第19页，共70页，2023年，2月20日，星期二

准备并检查配套工具、用具，确保工具、用具齐全好用。包括榔头、管钳、方扳手、钩扳手、活动扳手、手钳、测试防喷管、测试滑轮、平台等。配套工具的检查前期准备第20页，共70页，2023年，2月20日，星期二

检查测试车车况：油门、刹车应正常，测试绞车刹车灵活好用，计数器走字准确，无卡、跳字现象。车况的检查前期准备第21页，共70页，2023年，2月20日，星期二______井测试指导卡测试指导卡前期准备第22页，共70页，2023年，2月20日，星期二

检查采油树测试闸门是否完好、测试卡箍头丝扣是否完好。井口的检查现场准备第23页，共70页，2023年，2月20日，星期二目录一、注水测试工艺介绍二、测试前准备工作三、现场测试操作四、测试中异常情况的处理五、测试资料的整理分析第24页，共70页，2023年，2月20日，星期二现场测试流程井口安装下流量计分层录取起流量计对井口、取注水参数收尾第25页，共70页，2023年，2月20日，星期二

测试车停放在地面平坦坚硬、对正井口15米以外、视野清楚、便于操作的位置。要求处于上风口，避开采油树正面。

配水间记录被测井正常注水时的泵压、油压、套压、注水量，注水管线尺寸及水表底数，检查地面压力表，用瞬时流量检测表校验水表。配水间还需要记录水表型号、生产厂家、出厂日期，以备地面、井下水量不符合分析时参考。第一步:对井口、取注水参数测试工序第26页，共70页，2023年，2月20日，星期二测试工序第二步:井口安装

将测试钢丝穿过防喷管丝堵及流量计绳帽，然后要打好绳节，连接好流量计并装好井下流量计上、下扶正器，放入防喷管内，上好堵头，关紧防喷管放空闸门。摇紧绞车，使井下流量计绳帽顶住丝堵，将计数表归零。缓慢开启测试闸门，不渗漏后，全部打开测试闸门，调整好丝堵压帽。第27页，共70页，2023年，2月20日，星期二测试工序第三步:下流量计

人工下放钢丝（50-150）m后，在以速度小于120m/min平稳下放钢丝，钢丝下放过程应监视计数表。当下至离最上一级配水器100m处减速，以小于30m/min左右的速度下到最下一级配水器与次其上一级配水器之间，待压力、水量稳定后，按降压法测试5个点，在稳定注水压力下每个点停点时间不少于5min。第28页，共70页，2023年，2月20日，星期二测试工序第四步:

测试选点要求：对放大注水的井，把正常注水时的油压值作为第一个压力点（最高压力点），降压（0.5-2.0）MPa为第二个压力点，然后按等压降依次定到第五个压力点；对控制注水的井，把正常注水时的油压值定为中心，以（0.5-2.0）MPa为间距，上提两个压力点，下降两个压力点进行测试。

依据注水井管柱及全井和分层配水量的实际情况，自下而上按降压法测试分层水量，并记录好流量计下井时间、每个层停点测试时间及对应的压力、水量。分层录取第29页，共70页，2023年，2月20日，星期二测试工序第四步:分层录取

测完最下一级配水器与次上一级配水器之间的5个压力点的水量后，将流量计以小于30m/min速度上提到次上一级配水器与最上一级配水器之间，待压力、水量稳定后，按降压法测试5个点，每个点停点时间为稳定注水压力至少5min。（井下管柱只有两级配水器的井省略这一步）。

第30页，共70页，2023年，2月20日，星期二测试工序

测完次上一级配水器与最上一级配水器之间的5个压力点的水量后，将流量计以小于30m/min速度上提到最上一级配水器之上(20-60)米时，待压力、水量稳定后，按降压法测试5个点，每个点停点时间为稳定注水压力下不少于5min。第四步:分层录取第31页，共70页，2023年，2月20日，星期二

起流量计：测完最上一级配水器之上5个压力点的水量后，使井下流量计小于120m/min的速度平稳起至离井口200m处减速，至离井口约10m时停留5min进行测试，测试完毕，用手摇绞车将井下流量计摇至防喷管内，将测试闸门关闭2/3，探闸板，然后全部关闭测试闸门，打开防喷管放空闸门，放完压力，卸下堵头，取出流量计。测试工序第五步:起流量计第32页，共70页，2023年，2月20日，星期二完成测试后，卸掉防喷管、平台，上好测试卡箍丝堵。收拾检查打捞工具、用具是否有遗漏。用洁净的棉纱或软布将流量计表面油污去除，卸掉附属部件，装入流量计专用箱内。配水间恢复注水井的原注水状况，若有问题需要与采油队交代清楚。测试工序第六步:收尾第33页，共70页，2023年，2月20日，星期二目录一、注水测试工艺介绍二、测试前准备工作三、现场测试操作四、测试中异常情况的处理五、测试资料的整理分析第34页，共70页，2023年，2月20日，星期二测试中常见异常情况测试遇阻下不到位测试深度比管柱多下测试遇卡第35页，共70页，2023年，2月20日，星期二测试遇阻下不到位处理方法记录遇阻位置在遇阻位置停点测试5分钟记录配水间压力、水量遇阻范围在500-2000米之间上提流量计每100米一点测至井口遇阻范围在500米以内上提流量计等距离至井口测10个点第36页，共70页，2023年，2月20日，星期二

处理方法记录比管柱多下位置。在多下位置停点测试5分钟，配水间记录压力、水量。上提流量计在配水器之间、最上一级配水器之上100米处分别停点测试5分钟，配水间记录压力、水量。上提流量计到井口5米处，停点测试5分钟，配水间记录压力、水量。测试深度比管柱多下第37页，共70页，2023年，2月20日，星期二测试遇卡测试遇卡发生原因管柱结垢油管断脱，流量计下入油套环形空间测试仪器堵吸水好注水层第38页，共70页，2023年，2月20日，星期二测试遇卡处理方法流量计测试施工过程中，突然发生钢丝遇卡。采取关井降压反复活动钢丝措施根据现场情况,制定安全有效的解卡方案。若是测试球杆或者验封仪遇卡，关井降压，上起绷紧钢丝等几分钟后再缓慢上起，卸压装置发挥作用，如此多次可能解卡。成功失败解卡负荷大拔掉测试仪器第39页，共70页，2023年，2月20日，星期二目录一、注水测试工艺介绍二、测试前准备工作三、现场测试操作四、测试中异常情况的处理五、测试资料的整理分析第40页，共70页，2023年，2月20日，星期二采用“上提测试法”，确保测试深度准确、测试资料可靠。电磁流量计正常测试步骤

第一步：下放流量计至404配水器位置，按要求测试404水量；第二步：上提流量计至403-402配水器之间，按要求测试（404+403）水量；第三步：上提流量计至402配水器之上，按要求测试（402+403+404）即全井水量；第四步：上提流量计至在井口5米处，按测试最高压力点再测一个全井水量。第41页，共70页，2023年，2月20日，星期二测试资料回放整理

现场完成测试工序后，回单位连接专用回放线在计算机上回放测试原始卡片。认真核实测试原始记录，重点是压力、水量、测试深度、管柱深度等数据，对确认无问题的测试井资料，由资料员用流量计专用程序按相关要求整理测试成果。第42页，共70页，2023年，2月20日，星期二测试正常井资料原始卡片404403+404402+403+404井口第43页，共70页，2023年，2月20日，星期二完整测试成果测试成果第44页，共70页，2023年，2月20日，星期二完整测试成果测试成果第45页，共70页，2023年，2月20日，星期二完整测试成果测试成果第46页，共70页，2023年，2月20日，星期二分层测试资料录取审核三环节

第一个环节是现场部分，由测试班组人员负责：测试班长井口负责测试深度的掌握，班组资料员负责配水间水量的调节和测试原始报表的填写。第二个环节由队资料员负责，对原始资料进行把关，压力、水量、测试深度、管柱深度等每个数据都要认真核实，确保准确无误，按相关要求整理测试成果；第三个环节由队技术员负责，对每口井资料进行审核分析把关。坚持“四不放过”原则：与以前测试资料不符的不分析不放过，与地层吸水能力差别大的不分析不放过，与注水现状不符的不分析不放过，问题井资料不验证不放过。第47页，共70页，2023年，2月20日，星期二测试资料录取使用“三不合格、三不准用”规定测试停点不足5分钟资料不合格，测试压力波动1MPa以上资料不合格，测试水量波动20m3/d以上资料不合格；测试动停层有水量资料不准用，地面、井下水量不相符资料不准用，资料反差大未进行验证的资料不准用。第48页，共70页，2023年，2月20日，星期二资料反差大典型井例

ST2-2-191井2007年7月6日作业，沙一1.1-3配注150m3/d，1.4-5配注50m3/d，2.2配注150m3/d。管柱深度分别为：404：1756米，403：1725米，402：1714米。第49页，共70页，2023年，2月20日，星期二资料反差大典型井例

油井作业影响关井二十天，开井后8月28日测试，资料显示1.1-3层无水、1.4-5层12.5MPa注233m3/d，与刚作业完测试资料1.1-3和1.4-5水量相反。查本井分层流量资料，1.4-5层不吸水。第50页，共70页，2023年，2月20日，星期二资料反差大典型井例

为落实资料，9月3日403投放大芯子，9月4日两次起下流量计，对403配水器进行定位，取得准确测试资料，1.4-5层无水，证明8月28日测试403以下水量时实测深度1719米已提过402配水器位置。配水器类别404403402备注管柱深度175617251714402、403相距11米7.9测试深度175617201700一班测试404时钢丝是绷紧状态8.28测试深度175717191700二班测试404时钢丝已要变软9.4测试深度17401735（1730）1687四班两次起下仪器，测404时钢丝绷紧8月28日测403深度1719已提过402配水器位置测试深度对比表

第51页，共70页，2023年，2月20日，星期二出现反差大资料的原因分析测试资料反差大钢丝拉伸或弹性误差管柱蠕动和测量误差配水器间距小井内无芯子记数器记数误差第52页，共70页，2023年，2月20日，星期二出现反差大资料的原因分析配水器间距小是出现反差大测试资料的最根本原因，尤其是402-403配水器间距小的两封三配注水井，测试403的下井深度很难准确掌握，同一注水状况资料反差大90%以上是这类井。

推荐公式：H3-2=H4-5-D4-3-D3-2/2

式中：H3-2：403-402之间测试深度，m；

H4：流量计下至404深度，m；5：测试钢丝弹性误差，m，5仅是参考值；

D4-3：管柱404-403之间距离，m；

D3-2：管柱403-402之间距离，m。第53页，共70页，2023年，2月20日，星期二第一步：流量计测试分析判断

按要求每口井都在井口停点测试一个全井水量，通过比较井口与井下水量可以对油管是否漏失作出初步判断。

402配水器—井口油管是否漏失的判断方法：同一油压下水量相同则不漏失；如果井口水量明显高于402配水器之上水量，则判断油管可能有漏失。油管是否漏失的判断分析方法判断之一第54页，共70页，2023年，2月20日，星期二判断：油管完好流量计测试原始卡片判断：油管有可能漏失判断：油管不漏井口、井下水量相平井口比井下水量低井口比井下水量高测试卡片判断油管是否漏失流程图油管是否漏失的判断分析方法判断之一第一步：流量计测试分析判断第55页，共70页，2023年，2月20日，星期二

为提高判断的准确性，对初步判断油管可能漏失井需要再投球测试验证，排除因井口结垢或水量波动大造成的流量计测试井口水量高和流量计本身问题等情况，进一步确认油管是否漏失。杜绝盲目作业。第二步：投球测试进一步确认

根据需要可以用流量计定点等距离测试查找油管具体漏失位置。

第三步：拉点查找具体漏失位置油管是否漏失的判断分析方法判断之一第56页，共70页，2023年，2月20日，星期二380300

欠注层治理过程中我们发现：2-2N102井2004年9月两次测试资料原始卡片显示井口水量都比井下多80m3/d。

投402球杆验证：油压11Mpa水表水量190m3/d，初步分析402以上油管可能漏失。

以ST2-2N102井为例

油管是否漏失的判断分析方法判断之一第57页，共70页，2023年，2月20日，星期二

方案要求化堵81上层，堵前需要进行封隔器完好程度的验证。402调死嘴，403投放大芯子，投403、402球杆水量几乎没有变化。油管是否漏失的判断分析方法判断之一测试日期参数投球前投403球杆投402球杆2004.10.27油压（MPa）9.59.59.5水量（m3/d）242235221第58页，共70页，2023年，2月20日，星期二

检查402死嘴完好，重投后再测试。测试原始卡片显示井口水量360m3/d，同压力下井下水量仅为30m3/d，分析油管严重漏失，漏失量为330m3/d。36030油管是否漏失的判断分析方法判断之一第59页，共70页，2023年，2月20日，星期二

为进一步确定我们的分析结果，11月15日用流量计每200米一个点进行拉点，查找油管具体漏失位置。卡片显示1600-1800米油管漏失。16001800井口2004.12检管，作业现场描述：174根油管有一条长长的裂缝。油管是否漏失的判断分析方法判断之一第60页，共70页，2023年，2月20日，星期二例：ST2-0X125井2002年2月作业，两层注水，111-3放无配注180m3/d，121-135水嘴2*3.6，450m3/d。多次测调121-135水量多，怀疑底球有漏失。2005年5月测试验证底球漏失260m3/d：油压9Mpa，地面水量535m3/d，403以下（底球）水量260m3/d，井口水量520m3/d。

分析方法：对测试最下一级配水器水量异常偏多，控制水嘴无效井，需要验证底球工作状况。流量计下至井底测试，如果有水量则可判断底球漏失。判断前提：验底球时流量计已过最下一级配水器位置。井底：260井口：520底球是否失效的判断分析方法判断之二第61页，共70页，2023年，2月20日，星期二

分析方法：流量计在悬挂器上、下分别测试，如果卡片显示悬挂器上水量明显高于悬挂器下水量，则判断悬挂器失效；如果上、下水量无变化且与地面水量相符，则悬挂器完好有效。胜二区第一口悬挂器漏失验证成功井ST2-2-191井2005年4月13日作业，2006年3月测试地面水量多，落实流程（套管进口闸门）无问题，洗井很快返出水，摸大四通热手。2006年3月28日验证悬挂器漏失92m3/d。悬挂器是否失效的判断分析方法判断之三2007年2月作业检管，悬挂器本体严重刺坏第62页，共70页，2023年，2月20日，星期二验证方法一：投球验证法一级封隔器是否失效的验证（验证方法共二种）第一步：402调死芯子，403为正常注水芯子（死嘴时需要调为放大）第二步：投球验证402死嘴是否座严投403球杆如果没有水量，证明402死嘴座严，则可以录取油、套压资料；如果投403球杆有水量，还需要再投402球杆进行验证，如果没有水量，则也可以录取套压资料来分析封隔器使用情况。

402层段403层段404层段测井口油套压403正常注水402投死芯子第三步：录取油、套压资料，判断封隔器状况配水间以1～2Mpa为间距提压3～5个点，每个压力点保持10分钟，记录各压力点对应的油压、套压、水量等。套压随油压同步变化说明一级封隔器失效，套压保持稳定不随油压同步变化说明一级封隔器可能完好。验一级封重点验证三类井：一是多次测调控制水嘴水量无变化的注水井，分析可能是一级封隔器出了问题，需要进行验证；二是三年以上未作业井；三是K344封隔器井。封隔器是否失效的判断分析方法判断之四第63页，共70页，2023年，2月20日，星期二第一步：将403、402调为注水芯子

第二步：下放四参数验封仪至403配水器，座封在芯子上第三步：在配水间以≧1MPa的间距，采用“升—降—升”的方法测试三个点，每点间隔≧10分钟第四步：分别回放流量计和压力计资料，对比注水压力和验封压力：如果验封压力基本保持不变或持续下降，判断一级封隔器完好；如果验封压力随注水压力“升—降—升”，判断一级封隔器失效。

验证方法二：验封仪验证法一级封隔器是否失效的验证（验证方法共二种）封隔器是否失效的判断分析方法判断之四第64页，共70页，2023年，2月20日，星期二2004年7月以前我们一直采用压力计来判断二级封隔器使用状况。压力计只是单纯地测404芯子以下压力变化情况，无法知道压力计是否密封，而密封不严测出压力是不准确的，因此作为判断依据不充分，验封资料仅做为参考。2004下半年引进四参数验封仪来判断二级封隔器使用状况。四参数验封仪通过密封段上接流量计下接压力计。流量计测试密封段之上的流量、压力和温度三个参数，压力计测试密封段之下的压力。流量计测试流量显示为0，说明密封完好，这是判断封隔器是否完好的前提。404层不能死嘴且要吸水，否则即使流量显示为0，也不能保证密封完好。只有符合条件井验证结果才是准确的。二级封隔器的验证方法封隔器是否失效的判断分析方法判