探析CLJE型超聲波流量計在油田中的應用

摘 要 本文分析了流量計的現狀和存在的問題，并分析了存在這些問題的原因。在此基礎上，提出了運用CLJE超聲波流量計檢測油田這一有效方法，闡述了具體的操作方式和其本身的優缺點，同時提出了在現場應用中存在的問題和注意事項。

關鍵詞 超聲波 流量計 現場應用

浮子流量計曾是油田注水井分層測試的主要儀器。隨著時代的發展、技術的進步，開始使用FDL型電子流量計，FDL型電子流量計由傳感和記錄兩部分組成。傳感部分由一根內徑沿液體流動方向由小到大的圓錐形管和一個在管內隨流量變化而上下移動的浮子及約束浮子的測量彈簧、記錄筆桿組成。記錄部分由井下時鐘、鐘筒、卡紙筒、卡片及筆尖組成。測試時采用坐封測量，由于坐封式FDL電子流量計已使用多年，儀器使用時間過長，設備本身存在老化現象，很難滿足分層測試的需要，影響測試的質量。隨著科研院所和單位在流量計方面進行不斷的研究，目前油田引進使用的CLJE型超聲波流量計，克服了FDL型電子流量計的缺點，提高了測試精度，滿足油田開發的監測要求.

一、CLJE型超聲波流量計的工作原理及使用

1.工作原理。CLJE非集流存儲式超聲波流量計是供油田測試分層配注井注水量的儀器。儀器采用了先進的超聲波速度疊加原理，測試精度高。測試方法是時差法。利用超聲波在傳播距離相同的情況下，順著介質流動方向與逆著介質流動方向傳播有時間差，根據這個時間差可以計算出在已確定幾何尺寸、結構的管道中流體的速度，這樣就可以測量出流體的體積流量。儀器不存在任何可活動的機械部件，因此安裝方便，可靠性高。儀器既可以測試注水井，也可以測試注聚合物井。另外，儀器在測試流體流量時也同時測試壓力和溫度。

2.超聲波流量計的使用。（1）組成及結構。系統由CLJE非集流存儲式超聲波流量計（簡稱流量計）、YHF-2回放儀主機（簡稱回放儀）、CLJ系列非集流存儲式超聲波流量計數據處理軟件及與之配套的ZCD-4A自動充電器組成。回放儀是地面儀器。主要功能是在計算機和流量計通訊時：：為流量計提供電源；為計算機和流量計提供通訊接口；ZCD-4A自動充電器用于回放儀和電池組件充電，一臺充電器可以同時給一臺回放儀和最多4支電池組件充電，充電時間為9小時。CLJE非集流存儲式超聲波流量計（簡稱流量計）由繩帽、電池組件、主機、導流管、上扶正器和下扶正器組成。（2）軟件操作。運行程序，界面。選擇處理、打印、上傳、下載。點擊“數據調取”按鈕出現數據傳輸窗口，從服務器調取該井的參數數據。數據調取操作完成后，再錄入實際水井測試數據，如調后水嘴、油壓、泵壓等數據，保證數據的完整性。測試成果還可進行網上上傳操作，操作與下載數據類似。

二、應用效果

1.現場應用。（1）儀器加電。旋開電池帽，將電池與測試儀器對接。（2）連接下扶正器，旋上繩帽開始下井。試井過程中絞車時速小于80/分鐘，通過偏心時減速。（3）以三級三段井為例，測試順序為偏III，偏II，偏I.注意測試時流量計探頭段應處于各層段封隔器與偏心配水器之間。每層停5分鐘左右采集數據。（4）試井結束后刮下扶正器，擦拭儀器。打開回放儀與流量計對接好后接收數據。

2.效果分析。超聲波流量計在油田的應用，取得了較好的效果，具體表現在以下幾個方而：（1）精度高，在現場測試中，超聲波流量計測得的全井總水量同水表水量符合率較高。

（2）無須坐封，減小工作量，超聲波流量計可在層位間任意停點，因此測試一次成功率較高。（3）可以檢漏，對死水區、管柱漏失點可精確測量到位置。對在生產中出現的一些異常井進行分析十分有效。（4）啟動排量小，量程大，由2方到200方均可測量。（5）通過溫度、壓力、流量三參數，可以完整的反映測試全過程。（6）以往一些由于坐封集流而測試難度大的井，用超聲波流量計可以輕松完成。

三、存在問題

一是對于井筒內介質黏度較大，油管壁內徑不均勻的井，測量結果與水表差距較大。二是測試過程中要控制三次注水壓力，對于離配水間較遠的井，測試起來不方便。三是油田目前各采油隊的配水間使用的多數是干式高堰水表，精度低，穩定性差，壓力表為彈簧管式壓力表，精度低。而超聲波流量計精度高，工作狀態較穩定，有時測試水量、壓力與配水間水量有較大偏差。因此存在一個測試計量和配水間計量儀器的精度匹配問題。

在精細地質研究成果日趨成熟的今天，這已經是一個不容忽略的問題。另外，該儀器價格不菲，校驗費昂貴，此為美中不足。但從油田高含水后期的發展趨勢來看，精細注水不可避免。坐封集流式測量儀器必將被非集流式測量儀器代替，因此，該種測量技術和儀器具有廣闊的發展前景。

四、結束語

CLJE型超聲波流量計，具有操作簡便、可靠性好、測量精度高、無須坐封，減小工作量、可以檢漏、量程范圍寬及啟動排量小等特點，通過溫度、壓力、流量三參數，能客觀地反映井下各層的流量，避免人為因素影響，可完成分層測試的全過程測量，滿足了油田開發的監測要求，適合在分層管柱的測試中使用。

參考文獻

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