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超声波流量计在分层注水井中的应用摘要：非集流存储式超声流量计的应用彻底摒弃原来的密封聚流测试方式，从根本上杜绝密封件的损坏和仪器的遇阻、遇卡现象，提高了测试成功率。
测量时，扶正器使仪器位于液体中央，通过连续测量井筒内流体沿轴向运动速度的变化，从而确定井筒内的注入剖面。
同时，通过压力、温度的同步测试以及井筒任意深度的测试，可以及时判断油管的漏失位置。
因此，在指导油田动态分析，提高油田注水开发效果方面有着重要的指导意义关键词：超声波流量计；中心流速测试；安全准确节能一、测试现状及选题原由以往分注水井的测试有两类方法。
一是空芯分注工艺的投球测试法；二是偏心分注工艺的井下流量计测试方法。
目前中原油田采用的分注工艺基本上均为偏心测试。
长久以来一直使用集流式井下流量计测试方法。
井下测试过程中，需要用井下密封段坐封在测试层，以达到聚流的目的，才能准确测出各级配水层位的水量。
测试成功率直接受到密封段的影响，如果密封段的人字皮腕过大，则流量计无法通过工作筒；人字皮腕尺寸过小，达不到聚流的目的，导致流量计测试水量误差大，造成测试失败。
而且测试工艺只能是从最下一层向上逐层测试。
针对原测试工艺存在的问题，近年来，我们做了大量的思考和改革：如改变人字盘根的结构形状和材质，利用棘轮提拉机构取代井下时钟，缩小记录筒传动杆的直径等等，虽然提高了测试成功率，缓解了测试矛盾，但是没有从根本上解决矛盾。
最后，我们与井岗山仪表厂密切合作，联合研制出了全新的中心流速式流量计，即存储式非集流超声流量计。
该仪器测试时，将仪器各组件连接好，下入井中，不需坐封，测试工艺可由上向下或从下向下测试，成功率较高。
非集流存储式超声流量计的应用彻底摒弃原来的密封聚流测试方式，以期从根本上杜绝密封件的损坏和仪器的遇阻、遇卡现象，提高测试成功率。
测量时，扶正器使仪器位于液体中央，通过连续测量井筒内流体沿轴向运动速度的变化，从而确定井筒内的注入剖面。
同时，通过压力、温度的同步测试以及井筒任意深度的测试，可以及时判断油管的漏失位置。
超声波流量计的应用作者：邢正飞来源：《中国化工贸易·上旬刊》2016年第08期摘要：在石油开采过程中，随着油田注水开发时间的推移，注水层地质情况日益复杂，地下应力的各向异性及井内液体的腐蚀等原因会导致套管变形或损坏，加之采油工艺不当等原因，使得吸水剖面同位素曲线在吸水层出现异常显示，不能真实地反映地层吸水情况，严重影响资料解释的精度。
如何准确评价各层位吸水量和查找套管破损位置，在油气井生产过程中是一项非常重要的工作。
因此我们在总结三参数吸水剖面的基础上，推广超声波流量计五参数组合测井，通过测量的流量曲线与同位素吸水剖面测井资料进行综合分析，可以正确评价各层吸水量。
根据超声波流量计测试套管内流量变化曲线的变化情况，可以迅速准确地找到套管破损处，为油气井的稳产、增产提供可靠保证。
关键词：超声波流量计；吸水剖面；准确评价；流量1超声波流量计测井原理超声波流量计是利用超声波在流体中传播特性来测量流体流量的一种非接触式流量测量仪。
超声波在流体中传播时，将载上流体流速的信息。
如顺流和逆流的传播速度由于叠加了流体速度而不同，因此通过接收到的超声波，就可以检测出被测流体的流速，然后转换成流量。
利用超声波测量流量的方法很多，根据对信号的检测方式，主要分为传播速度法（时差法、相差法、频差法），多普勒法、相关法，波束偏移法等。
生产测井采用的超声波流量计主要采用多普勒法和传播速度法。
在进水测量管中有两个超声波换能器，间距为250mm，上下各有一个扶正器居中。
两个换能器同时发射和接收声波脉冲信号。
管道中声波传播速度有四个通道：一个通道是经流管壁反射到接收器；第二个是沿流管壁传播的滑行波；第三个是在仪器和环管流体中传播的波；第四个是经流体直接传播的直达波。
传播速度法是测量直达波到探测器的时间。
仪器装有两个上、下超声波换能器，流体由入口经上、下超声波换能器从出口流出；通过测量经流体直接传播的直达波到传感器的时间从而测量出流体的流量。
分层采油超声波时差法井下流量测量技术研究刘晓宇发布时间：2021-06-08T14:52:46.687Z 来源：《基层建设》2021年第4期作者：刘晓宇[导读] 摘要：发展石油分层开采技术是为了调整已开发油田和投产新油田实现的一项应用技术。
天津大港油田第五采油厂摘要：发展石油分层开采技术是为了调整已开发油田和投产新油田实现的一项应用技术。
为了解决分层采油过程中出现的复杂问题，针对这类问题提出更具科学性的处理方案，我国致力于研究分层开采技术，提高油田开采领域的科研水平、生产管理水平和经济效益。
有测井和岩芯资料显示，分层开采技术就是针对我国独特的陆相沉积油田地质发展出来的，我国大多数陆相沉积油藏都具有非均质性，油藏空间在纵向和横向上都存在着不平衡性，横向是原油成分的浓度梯度上，纵向是原油物性密度梯度上。
分层开采就是为了改善上述现象，解决陆相沉积油藏的非均质性，使分层开采时各个地质层之间互相不干扰。
关键词：分层采油；超声波；时差法；流量测量引言我国油田目前处于高含水后期，在高含水阶段把握油井内的原油量并进行开采是非常重要的，往往采用油田注水来实现分层开采，油田注水只能在油藏含水层是20%到60%的阶段进行，而我国的油井含水量正在快速增加，在这种情况下，只有不断地对高含水后期油藏进行研究，才能够为我国的油藏开采提供有利支撑，得到一份完整的理论和技术。
油田开采的技术有：（1）重复压裂技术，把关注点从原油产量（结果）转到压裂技术（过程），这样做的好处是控制油井中的水含量，在现有的油藏基础上增加原油的开采量。
我国大部分的注水开采，随着注水量增加油井的开采周期也会变长，开采效率会受到影响。
（2）裂缝深部暂堵酸化工艺技术，在注酸时通过暂堵剂堵住高渗层，酸化低渗层，实现纵向均匀布酸，改善纵向吸水剖面。
通过这两种方法，结合我国当时的地质情况，石油采出量有了明显提高。
1 非接触式测量方法1.1 容积式流量计流体的流量越大，容积式流量计的测量次数越多，流量计的输出频率越高越容易测量，对高粘度和低雷诺数的流体测量较为准确。
井下超声波流量计的工作原理井下超声波流量计是一种非接触式流量测量仪表，适用于井下或者管道中液体流量的测量。
其工作原理基于超声波的传播速度与流体流速之间的关系，通过测量超声波在流体中的传播时间来计算流体流量。
以下是井下超声波流量计的工作原理的详细介绍：1.超声波发射井下超声波流量计的发射器发出一定频率的超声波，通过井下超声波流量计的换能器转换成电信号，然后通过放大电路进行放大处理，最后通过发射器向流体中发射超声波。
2.超声波传播超声波在流体中传播时，会受到流体的流速、温度、压力、密度等因素的影响。
其中，流体的流速对超声波的传播速度影响最大。
当超声波遇到流体流速变化时，其传播速度也会相应地变化。
因此，通过测量超声波在流体中的传播速度，可以推算出流体的流速。
3.信号接收井下超声波流量计的接收器接收到超声波信号后，通过换能器将超声波转换成电信号，然后通过放大电路进行放大处理，最后通过数据处理电路进行数据处理。
4.数据分析井下超声波流量计的数据处理电路会对接收到的数据进行处理，包括对信号的采样、滤波、数据处理等操作，以提取出流体的流速信息。
同时，还可以对流体的温度、压力、密度等参数进行测量和计算。
5.流量计算井下超声波流量计根据测量得到的流速信息和其他参数，通过流量计算公式计算出流体的流量。
通常情况下，井下超声波流量计采用时间差法进行流量测量，即通过测量超声波在流体中顺流和逆流的传播时间差来计算流体流量。
此外，井下超声波流量计还可以采用其他方法进行流量测量，如频率差法、相位差法等。
总之，井下超声波流量计是一种高效、准确的流量测量仪表，具有非接触式测量、适用于多种流体介质、测量范围广、测量精度高等优点。
超声波、电磁、涡轮流量计在供水行业中的应用在流量计的种类已呈现出多元化的发展趋势的时代背景之下，供水行业中各企业的发展不平衡，导致不同供水企业采用的流量计也有所不同。
通常，流量计有两种分类方法，分别是按照流量计测量用水量的基本工作原理分类和按照流量计设计时的结构特点进行分类。
下面对供水行业中使用较为广泛的几种流量计进行阐述和介绍。
1、超声波流量计超声波流量计测量精度一般在1.0%～1.5%，可测量的物质种类范围广泛，对于其他种类流量计无法测量的腐蚀性、放射性甚至是非导电性的物质均有良好的测量效果，而且随着我国数字化技术的发展，超声波流量计已经能够实现无接触的数字化流量测量。
其工作原理是通过测定被测流体的流速来反映流量大小。
自20世纪70年代问世以来，超声波流量计在世界范围内得到广泛应用，其安装和操作相对便捷，采用可长时间续航的交流电源，具有准确性高的优点。
但是当用于无线电装置时，超声波流量计容易受到外界电波的干扰而降低测量精确性。
由于我国各省市的供水公司管道修建铺设状况不同，不少管道年久失修，管道中积攒了许多污垢，使超声波流量计的测量精度有所下降，因此没有得到大范围的应用。
2、电磁流量计电磁流量计测量精度一般在0.5%～1.0%。
目前，不少国家已经对大型电磁流量计的在线验证进行了一些研究，正在开发的新型流量计在线校验系统可以通过比较流量计主要参数的变化来判断流量计的测量性能状态，并实现流量计的在线校验功能。
该技术的关键是确保工厂验证和在线验证具有相同的参考和可重复性。
电磁流量计在工作过程中线性度良好，且具有较宽的测量范围，设备的稳定性和可靠性也通过了多年来不同供水企业测试的考验，在水流测量领域应用相对广泛。
正确选型和安装是流量计准确运行的基本保证。
在电磁流量计选型的过程中，流量计口径应该与自来水管道的口径相同，这样可以减少施工难度，并且避免水压不同对管道带来的损伤。
对于大直径管道，当管道中的流量较低且过程流量相对稳定时，可以选择口径较小的流量计，安装流量计的管体内部不能出现空管和不满管现象。
摘要近年来，在分注井调配过程中不断发生遇阻、遇卡或无法投拔水嘴等现象，甚至卡断试井钢丝，而造成分注井不能正常调配，影响正常注水。
问题井出现频次的增加，制约着分注井调配的覆盖率，严重影响油田的开发政策的执行。
测试队在近4年的工作中不断总结问题发生原因，配套、改造投捞工器具，修订、完善投捞调配工艺，在分注井调配工作上取得了一定的效果。
关键词：分注井调配问题井目录一、概述 (1)二、偏心分注及投捞调配主要原理 (1)三、调试中存在的主要问题 (2)四、各类问题的处理对策 (4)五、取得认识 (7)六、分注井调配思路与建议： (8)一、概述油田开发中利用分层注水来解决层间吸水不均造成的层间矛盾，目前我厂采用的分注形式有: 偏心分注、油套分注、压控开关分注等，其中偏心分注又分为传统偏心分注和桥式偏心分注。
我厂能够自主进行投捞调配的主要是偏心分注井。
油套分注由地面控制配注无需井下调配，压控开关目前厂家负责进行调配，我厂只负责配合起下工具。
二、偏心分注及投捞调配主要原理偏心分注的主要原理：通过封隔器使不同层位隔离开，利用偏心配水器堵塞器通道（水嘴直径）大小来控制分层水量，来满足地质配注要求。
下图为配水器结构示意图和配水器中心管实物图。
图1 配水器结构示意图图2 配水器中心管实物图投捞调配：利用流量计测试井下分层流量，判断井下吸水情况，结合地质配注对配水器堵塞器进行水嘴更换，来达到满足地质配注要求。
应用器具：试井绞车、井口高压防喷管、流量计、回放仪、投捞器；主要工用具：计算器、管钳、手钳、扳手、螺丝刀、机械振荡器、安全器材等。
图3 投捞器实物图图4 机械振荡器实物图投捞调配作业过程：1、组装流量计测试井下分层流量；2、分析分层吸水情况；3、确定分层水嘴大小；4、组装投捞装置进行投拔作业；5、重新测试分析井下分层吸水情况；6、重复以上操作直至分层吸水达到配注范围或无法调整为止。
分注井调试操作不是简单的工具起下，由于井斜、投捞工具、井筒状况等因素的影响，堵塞器投拔不上、投捞工具遇阻、遇卡等情况屡有发生，如在调试过程中操作不当，极易产生井下调试事故。
分层注水，提高低渗透层采收率作者：蔡承生李柏王晓辉来源：《科技与企业》2013年第17期【摘要】低渗透油藏开发难度极大，主要表现在自然产能很低，甚至没有自然产能，不采用增产措施，根本无法投产，更谈不上正常开发，合理高效地开发低渗透油藏需要建立有效驱替压力系统，这是提高低渗透油气田开发的关键问题.面对这一现状，本文首先研究论述了低渗透油藏在学术上的界定范围，分类以及在我国的分布状况，并介绍了低渗透油藏的地质特征，开发特征以及保证油藏有效开发的注水工艺技术；然后根据注水开发中存在的一系列问题提出了低渗透油藏分层注水开发的可行性。
【关键词】低渗透油藏；开发特征；分层注水1、国内研究现状国内大量的研究和实践证明：当前低渗透油田开发中，广泛应用并取得明显经济效益的主要技术是注水保持油藏能量、压裂改造油层和注气等技术，而注水更是其中的关键性环节.注水开发从20世纪40年你兴起，到50年代迅速成为普遍工业的一种主导开发方式。
在我国水的来源广，水驱油效果好，易于流动，因此注水开发成为我国油田开发的主要模式。
经调查研究表明，我国超过90%的原油是注水开发获得的。
2、低渗透油藏的分类2.1我们把渗透率为（0.1-50）Md的储层统称为低渗透油层根据实际生产特征，按照油层平均渗透率可以进一步把低渗透油层分为三类：第一类为一般低渗透油层，油层平均渗透率为50～10Md；第二类为特低渗透油层，油层平均渗透率为10～1Md；第三类为超低渗透油层，其油层平均渗透率为1～0.1Md。
上述分类虽然基本符合我国低渗透油藏状况，但在生产实践中也出现了一些矛盾问题，例如有些渗透率相近似的油藏，而开发难度和效果很不一样。
出现上述矛盾现象说明，只以渗透率分类过于简单，因为影响油藏开发难度和效果还有其它因素。
由于以上原因，最近提出了对低渗透油藏，按流度大小分类的方法。
2.2流度分类低渗透油藏按流度分类，分为三类流度介于30～50Md/（mPa.s）的低渗透油藏是低渗透油层；流度介于1～30Md/（mPa.s）的低渗透油藏是特低渗透油层；流度小于1Md/（mPa.s）的低渗透储层是超低渗透层。
超声波流量计在分层注水井中的应用
发表时间：2019-05-06T16:06:40.217Z 来源：《防护工程》2019年第1期作者：李军[导读] 存储式仪器不存在任何可活动的机械部件，因此安装方便，可靠性高。
既可测试注水井，也可以测试注聚合物井。
中国石油化工股份有限公司中原油田分公司技术监测中心文留测试项目部河南濮阳 457171 摘要：非集流存储式超声流量计的应用彻底摒弃原来的密封聚流测试方式，从根本上杜绝密封件的损坏和仪器的遇阻、遇卡现象，提高了测试成功率。
测量时，扶正器使仪器位于液体中央，通过连续测量井筒内流体沿轴向运动速度的变化，从而确定井筒内的注入剖面。
同时，通过压力、温度的同步测试以及井筒任意深度的测试，可以及时判断油管的漏失位置。
因此，在指导油田动态分析，提高油田注水
开发效果方面有着重要的指导意义关键词：超声波流量计；中心流速测试；安全准确节能
一、测试现状及选题原由
以往分注水井的测试有两类方法。
一是空芯分注工艺的投球测试法；二是偏心分注工艺的井下流量计测试方法。
目前中原油田采用的分注工艺基本上均为偏心测试。
长久以来一直使用集流式井下流量计测试方法。
井下测试过程中，需要用井下密封段坐封在测试层，以达到聚流的目的，才能准确测出各级配水层位的水量。
测试成功率直接受到密封段的影响，如果密封段的人字皮腕过大，则流量计无法通过工作筒；人字皮腕尺寸过小，达不到聚流的目的，导致流量计测试水量误差大，造成测试失败。
而且测试工艺只能是从最下一层向上逐层测试。
针对原测试工艺存在的问题，近年来，我们做了大量的思考和改革：如改变人字盘根的结构形状和材质，利用棘轮提拉机构取代井下时钟，缩小记录筒传动杆的直径等等，虽然提高了测试成功率，缓解了测试矛盾，但是没有从根本上解决矛盾。
最后，我们与井岗山仪表厂密切合作，联合研制出了全新的中心流速式流量计，即存储式非集流超声流量计。
该仪器测试时，将仪器各组件连接好，下入井中，不需坐封，测试工艺可由上向下或从下向下测试，成功率较高。
非集流存储式超声流量计的应用彻底摒弃原来的密封聚流测试方式，以期从根本上杜绝密封件的损坏和仪器的遇阻、遇卡现象，提高测试成功率。
测量时，扶正器使仪器位于液体中央，通过连续测量井筒内流体沿轴向运动速度的变化，从而确定井筒内的注入剖面。
同时，通过压力、温度的同步测试以及井筒任意深度的测试，可以及时判断油管的漏失位置。
因此，在指导油田动态分析，提高油田注水开发效果方面有着重要的指导意义。
二、仪器简介
结构：
其数学表达式如下：
t1＝L/c+v （1）
t2＝L/c-v （2）
由（1）、（2）式得
v=L×?t/(2t1 ×t2) （3）由于?φ＝ω?t＝2π??t
（3）式可换算为
v=(l/4π?) ×(?φ/ t1 ×t2) ( 4 )
因为?t<< t1 ，t2，则t1 ，t2近似相等，设t1＝t，则v=?（χ）＝?（?φ/ t1 ×t2）＝?（?φ/ t2）式中：
t1————声波下行时间，s
t2————声波上行时间，s
L——上下换能器的距离，m
c————超声波水中传播速度,m/s v————流体速度,m/s
?φ————相位移,
?————换能器发射频率,Hz
电路原理：存储式超声波流量计电路原理框图如下图所示。
仪器供电后，由发射电路激必上下换能器产生超声信号民，再由放大电路把接收电路同时接收到的两路信号放大，并通过整形、鉴相后，通过f/v转换，最后得到一个和流体流量有关的频率信号。
电路原理框图
在油管直径、测速和流体粘度一定的条件下，在单相流体中，流量Q与油管截面积S，流速V的关系是：Q＝SV。
所以，非集流超声波流量计测取到中心流速V，便可确定分层吸水量。
技术指标：
流量：0－300m3/d，精度：2%FS 压力：0-80Mpa，精度：0.5%FS
温度：0-125℃，精度：±1℃
外型尺寸：?42×1620mm
抗冲击能力：50g
三、技术改进与创新
1、优化了测试工艺
存储式超声波电子流量计的使用，既可采用由下向上测试、也可采用由上向下测试，改变了原有集流式流量计只能上测，不能下测的水井测试工艺。
使分注井井下测试更灵活，由于测试时，不需坐封于配水器，更有利于录取到不同深度的流量。
2、有效避免了仪器卡、阻现象
使用存储式超声电子流量计测试，是依靠上下扶正器将仪器置于井筒内测取流体的中心流速进行流量转换的，不需将仪器坐封在配水器上测试，减少了由于密封皮腕过大，造成仪器卡、阻的现象，提高了水井测试安全性。
四、成果应用情况
1、与水表计算结果的对比分析
为了验证非集流存储式超声波流量计测试水量的准确性，我们利用其能够在任意深度测试的特点，将其置于井口10米处，进行流量测试，并与地面水表计算的流量进行了对比。
如下表: 与水表计算结果的对比分析表
由上表可以看出，与井口水表计量的流量相比，视流量误差最大的是27.5Mpa下的测试流量，误差为2.5%；误差最小的是26.5Mpa下的测试流量，误差为1.4%；在25.5Mpa下的测试误差为2.0%。
三个压力下的测试误差为1.96%。
因此表明：在三个注水压力条件下测得的全井流量与水表计量的结果基本相同。
2、提供调配依据，实现有效注水
及时做好分注井的分层测试、分层调配工作，合理地搞好动态调水，对高含水期油藏的控水稳油具有极其重要的意义。
井例1：文10－8井为一口二级三段的分注井，2017年8月份的测试分析为三层注水均不合格，偏1吸水量为9.8m3/d、偏3吸水量为10.1 m3/d，这两层接近不吸水，而偏2超注50.2 m3/d，该井注水达不到配注要求。
根据分析结果，对偏2水嘴进行调配，由Φ6.0调到Φ4.2注水一段时间后，9月份复测，偏2、偏3注水合格，偏1（无嘴）欠注。
（见下图）
通过对分注井测试资料的分析，指导调配各层水量（见附表：利用分层流量资料指导调配水嘴），以加强潜力层的注水，控制含水上升速度，有效改善吸水剖面，提高水驱动用程度。
截止目前共测试分注井82井次，调配26 层次，增注水量控制储量12.26万吨。
3、验证油管漏失，减少无效注水
由于非集流存储式流量计在井下测试时，不受井下管柱结构限制，可以测取任意深度的流量、压力、温度值。
我们利用这一优点，从井口至井底每隔300米测取一个流量值，对比其流量变化，以达到验证管柱的目的。
新文101-12井是2009年3月份分注的一口注水井，该井为二级三段注水。
在2016年9月19号的测试中，发现测试偏1（全井）水量为50m3/d，而地面水表计量为178 m3/d。
测试水量误差128方，初步判断偏1以上管柱漏失。
为此，我们利用存储式流量计从100米处每隔300米测一个流量，仪器下到偏1（2329.72米）上2300米处，共测试9个流量值，测试曲线如下：
由测试曲线分析，可知：从100米到2100米的平均流量值为176方，与地面水量一至，但流量计在2300米处测得的流量为54.6m3/d。
可判断2100－2300米处管柱漏失。
4、开展高压分注井测试工艺
针对部分分注井常压注水不能达到配注要求，采油一厂开展了高压（≥25Mpa）注水工艺，现有高压分注井28口，占分注井的54%。
利用非集流存储式超声波流量计的不需坐封测试的特点，我们开展了高压分注井测试工艺。
井例：文13－132是2015年6月分注的，注水泵压为33.5Mpa，井口油压为28 Mpa。
2006年3月17日，我们用非集流式超声波流量计首次对这口井进行了测试。
测试曲线如下图。
对测试曲线计算分析认为，在28Mpa注水压力下，偏1（停注层）注水量为0，偏2（加强层）注水量为108 m3/d ，两层注水均合格。
5、开展空心配水管柱测试，适应新的井下管具
针对近期在分注井中开展的空心配水管柱新工艺，采油一厂现有空心配水管柱井2口(文10-77，文13-88)，我们近期用非集流存储式超声波流量计顺利测试了文13-88井。
该测试还在进一步试验中。
五、济效益分析
投入费用：仪器购置费用3.6万元/支×1支/3年＝1.2万元（按3年折旧）
增加效益：年创效益8000元/井次×60=48万元
年净效益：产出-投入=48-1.2=46.8万元。
同时，由于快速及时地提供分层注水量资料，给油藏动态分析和措施调整提供了依据，具有较大隐性效益。
六、结论
1、非集流存储式超声波流量计的使用，改变了传统的只能由下向上的集流式测试工艺，是分注井测试工艺的一种改进，为分注井测试提供了一种新方法。
2、存储式超声波流量计测试时，无须坐封于配水器，避免了流量计测试过程中的卡、阻现象，提高了测试安全系数。
3、使用非集流存储式超声波流量计测试时，可以在井口测试，与地面水表计量流量对比性强，增强了水井测试资料的可信度，提高了测试效率及测试层段合格率。
4、存储式超声波流量计配有压力、温度传感器，在测试分层水量的同时可测得注水压力和温度，便于资料分析。
5、存储式仪器不存在任何可活动的机械部件，因此安装方便，可靠性高。
既可测试注水井，也可以测试注聚合物井。
