列出了 Sondex公司全井眼流量计的性能指标。通过分析某注水井测井实例,说明针对不同注入量,应该优化测井设计, 选用合适的涡轮流量计类型,注意区分使用上测、下测叶片类型,从而得到有效、高质量的数据。

0.引言

Sondex 全井眼涡轮流量计有多种类型,在油田注入 产出剖面测量时常常惯性地选用某种类型。在一般情 况下该种流量计可能工作得很好,但当条件发生变化 时,测得的数据就没有那么好，甚至可能是无效数据。 本文列举了 Sondex全井眼涡轮流量计的性能指标,并通 过一个很有启发性的注入剖面测井实例,说明了仪器类 型选择和测前设计的重要性。

1.仪器介绍

Sondex全井眼涡轮流量计利用液体流动推动叶片 旋转进行测量，所测曲线单位为rps (转每秒）。利用 HALL效应,旋转被检测到,每一转产生10个脉冲信号，分辨率为0. 1 rps。测量值 进而可以转换为流速H。 仪器外径比较细，有1 ~ 11 /16 in ( 1 in = 2. 54cm) 和1 ~ 1/2 in两种,可以收 拢起来进出油管，然后在 套管里打开进行测量（见 图1)。可以测量气体、液 体上行流动和下行 流动0。

全井眼涡轮流量计涡 轮叶片占井眼的面积大， 所以流速测量精度比较 高，流速的测量范围也比 较宽，启动门槛速度低。

测量上限能达到500 ft/min( 1ft =0. 304 8 m),精度能达 到正负2 ft/min,分辨率为0.1 rps,水中启动门槛速度为 1.7 -2.5 ft/min 3。

2.应用实例

X -30是一口注水井,测量段位于外径为7 in,内径 为6. 366 in的套管中，共有6个射孔层段，分布于1 251.5-1 316.5 m之间。测井目的是想搞清楚各射孔 层段的吸水量多少,得到注入剖面，从而为油田优化注 采提供依据。

流量测量使用的 Sondex 全井眼涡轮流量计为CFBM - 028 (Caged Full Bore Flowmeter),测量分为上测，下测各 5 趟,测速为10, 15, 20, 25, 30 m/min。测得的原始曲线如图 2所示。流量曲线的曲线名为CFB,单位为rps。

容易发现,第4道（CFB道）中，在第1、第4、第5射 孔段,CFB流量曲线均出现台阶状变化，反映吸水;在第 2、第3、第6射孔段,CFB流量曲线没有明显的台阶状变 化,反映吸水不多或者不吸。还有一个现象值得注意， 在第1个射孔段以上（1 251.5m以上）,上测5趟的CFB 流量曲线重叠在一起。这5趟CFB流量曲线对应的是 不同的上测速度，重叠在一起是不应该的。同时对CFB 曲线进行刻度计算时发现，251.5 m之上刻度段对应的 数据明显异常（见图3中虚线圈中的点），其线性关系明 显与一般理论规律违背，与其他几组刻度段数据的趋 势也完全不同。因而后续计算时,1251.5 m之上这些上 测时的异常数据点只能排除在外,不能参与计算。

因为异常均发生在上测时,而且位置均为所有射孔 段之上仪器处于总注水的冲击下，因而怀疑在上测时， 由于仪器与注入水相对速度过大,导致叶片受力超过极 限发生收拢,测量值不正常。

后来查阅了文献资料,发现涡轮其实可以进一步细 分为测向上流动的涡轮叶片（upflow spinner)的和测向下 流动的涡轮叶片（downflow spinner 的）H。两种叶片对 上、下流量都可以同时测量，但因为结构不一样，上测、下测方面各有侧重。测向上流动的叶片,也就是本井中 使用的涡轮流量计叶片类型，主要适用于测向上的流 动,仪器手册中标称的7 in套管中能测量的最大流量是 28 250 bbl/d( 1 bbl =0.028 316 8 m3)。但这里所说的 最大测量流量是针对向上的流量说的；如果是注水井, 水流方向向下,则仪器所能工作的流量上限应该远低于 28 250 bbl/d。也就是说,当水流方向向下时,使用这种 叶片,仪器只会在较小范围内正常工作。

后来在另一份材料上找到，Sondex厂家建议在向下 流动速度超过240 ft/min时就使用测向下流动的涡轮叶 片（downflow spinner) 4。本井地面计量的总注入量大约 为11 000 bbl/d,对应流速约为193.6 ft/min。又考虑到 注入水和电缆之间的相对速度,上测时电缆运动方向和 注入水流动方向相反,相对速度要大于注入水流速;下测 时电缆运动方向和注入水流动方向相同，相对速度要小 于注入水流速。

上测时,1 251.5 m以上涡轮被总的注入水所冲击， 相对速度与厂家建议的向下流动的流速极限很接近,所 以出现了 CFB曲线异常。

下测时相对速度比较小,所以CFB曲线没有出现如 上测时的异常。

因而本井在1 251.5m以上，上测曲线为无效数据, 浪费了测井时间。如果能测前了解清楚注入量的大小, 做好测井设计,测速上加以优化或者直接采用测向下流 动的涡轮（downflow spinner),将会保证测井数据的有效 性和质量。

3.结束语

为了高效、高质量地进行注入剖面测量,需要结合井 的实际情况,如注入量、流体类型、套管内径大小,合理选 择流量计及叶片类型,确保仪器测量范围适合;做好测前 设计,设计合理的上测、下测测速;测量时根据现场实际 情况及时调整测井方案。