油井液面測試儀評價方法探討

張昊，孫健，汪勇，陳萬有

(1.長慶油田設備管理處,陜西 西安 710018；2.長慶油田第二采油廠，甘肅 慶陽 745100；3.長慶油田第一采油廠，陜西 延安 716000；4.長慶油田第一輸油處，陜西 西安 710018)

油井液面測試儀評價方法探討

張昊1，孫健2，汪勇3，陳萬有4

(1.長慶油田設備管理處,陜西 西安 710018；2.長慶油田第二采油廠，甘肅 慶陽 745100；3.長慶油田第一采油廠，陜西 延安 716000；4.長慶油田第一輸油處，陜西 西安 710018)

針對長慶油田液面測試儀選型采購過程中存在的不足，創造性地開展了廠家現場對比測試評價活動，搭建了廠商與用戶的交流平臺，加深了有關各方對相關儀器、技術及標準的了解與掌握，明確了下一步的發展方向，為油田今后石油測試類儀器的采購配置工作提供了方法和借鑒。

動液面；液面測試儀；雙頻道井深測試儀

1 背景目的

動液面是指油井穩定生產時，在油套環空內測得的從井口到液面間的距離。它是反映油井地層供液能力的重要指標，被喻為油井的“脈搏”。及時測試掌握油井動液面，合理調整抽油泵沉沒度、穩定吸入壓力，是提高采收率、保證油田穩產增效的重要措施。長慶油田油井多、分布廣，動液面測試難度大、工作量大、成本高、周期長、人工分析資料不及時，影響井筒管理水平。近年來，長慶油田先后采購國產各型油井液面測試儀逾千臺（套）。使用過程中，出現了各種問題，與產品銷售時宣稱的技術性能和使用壽命有較大差距。

2 結構原理

液面測試儀一般由主機和井口連接器構成。按主機功能分為綜合測試儀、雙頻道井深測試儀等；按操作分為自動測試儀、手動測試儀等。井口連接器分為敲擊型、扳擊型和氣壓型等，敲擊型又分為高壓、高能，氮氣和套管氣兩用等；氣壓型又分為高能、氣壓組合、氣體組合等。

測試原理是通過井口連接器產生聲波，沿油套環空向井底傳播，遇到井口、音標、接箍、液面時均將產生反射波信號，被井口連接器上的微音器采集后傳送至主機進行數據回放、放大、分析、處理后，可分別采用接箍法、音標法計算動液面深度。長慶油田許多井下都沒有安裝音標，計算液面普遍采用接箍法。

3 性能對比測試評價

長慶油田創新液面測試儀性能評價方法，主要從性能和價格兩個大的方面進行對比測試、分析、計算。

3.1 性能對比測試

按照“適配、優購”的原則，長慶油田在采油二廠采油井場組織召開了液面測試儀對比測試評價活動，以驗證油田普遍采用的液面測試儀實際使用效果是否與各廠家宣傳的性能一致。

3.1.1 參評廠家及測試儀器

邀請國內七個液面測試儀廠家（見表1），攜帶參評儀器參加油井動液面測試現場比武。各廠家還展示了所研發的其它新型液面測試設備。

表1 各廠家參評主要液面測試儀器一覽表

3.1.2 比賽規則

（1）廠家自帶參評儀器。（2）按照SY/T 5875要求，參評設備可自由選擇壓縮氮氣、套管氣等發聲方式。（3）測試前須停運抽油機。（4）每次測試、計算、回放或打印不超過15分鐘。（5）規定時間內，連續測量1～3條液面曲線，取液面深度平均值作為最后測試結果。（6）廠家按接箍法計算液面深度和聲速，根據所測液面深度和聲速反算出音標深度，再與實際音標深度對比，該方法要求單節油管長度一致。（7）每種組合測試結果資料可回放到計算機或者直接打印，測試完畢后交給裁判進行評比。（8）測試時，要求操作人員勞保上崗，一人操作、一人監護，嚴格執行操作規程，如有違章操作取消參評資格。（9）承辦方在主辦方的監督下，對所有參評（含備用）測試儀器，均不采取額外的減振措施。

3.1.3 評分標準及評委

根據SY/T 5166、JJG（石油）10-2000、SY/T 5875、Q/SYCQ 0051和《動液面測試儀性能對比測試評分表》（見表2）等標準。抽調油田內部10位專家擔任評委。

3.1.4 測試選井

油井動液面測試選井有大斜度、高含氣、有音標、無音標等類型。比武測評時分別臨時抽簽一口作為測試井。

一是比較測試儀器準確度選井。選擇三口標準井，要求直井；井內干凈無異物；套壓??；動液面1500m左右；設定位置一般1000m左右或以所選井的位置為準下入回音標，要求音標實際深度準確無誤。

二是比較測試儀器靈敏度選井。按照靈敏度影響因素選擇具有代表性的難測井，其它影響因素要相近，以增強測試結果可比性。同時選擇安裝有回音標，要求音標實際深度準確。

（1）考查不同套壓及其套壓波動對測試結果的影響。按照不同套壓各選一口井，要求:①套壓≤2．0MPa；②2．0＜套壓≤3．0MPa；③套壓＞3．0 MPa。（2）考查不同動液面對測試結果的影響。按照不同泵掛范圍各選一口井，要求：①1500m以下；②1500（含）～1700m；③1700（含）～2200 m；④2200m（含）。（3）考查不同井斜角對測試結果的影響。按照不同井斜角各選一口井，要求：①直井；②0°＜最大井斜角≤30°；③30°＜最大井斜角≤60°；④60°＜最大井斜角＜90°；⑤水平井。

3.1.5 測試準備

發布通知，由主辦方組織各方做好準備工作。承辦方要做到油井生產穩定，油套環空及井壁無蠟和油污等粘附，套管閥門開啟靈活，套壓表量程合適、精度不低于0．5級；套管頭易于裝卸儀器和操作；檢查井下管柱結構資料是否齊全，熟悉井口流程及工作制度；提供筆記本電腦、打印機各一臺。廠家自行準備參評儀器及用品，確認所選參評儀器基本結構及性能參數，做好檢查維護、充電等；編制好評比測試操作規程并進行排練。

表2 動液面測試儀性能對比測試評分表（有回音標油井測試準確度；無回音標油井測試設備抗干擾能力）廠家： 井號： 得分：

操作規程應包括操作步驟；分析計算步驟；日常維護保養工作及安全注意事項等內容。

3.1.6 測試情況

本次比武測評，以測試儀器的準確度、靈敏度、重復性、抗振性等性能為主，分為兩個階段。第一階段（現場采集油井動液面數據）：廠家技術人員分別在5口油井上進行35次測試，7個廠家合計測試105次。共14個采油單位部門60名人員進行了觀摩。第二階段（室內分析評比）：廠家測試技術人員將現場采集數據在室內進行分析，計算出動液面深度和音標深度，再與實際音標深度進行對比、計算出測試誤差，然后由評委根據《評分表》分別對各廠家的測試誤差進行量化打分、綜合排名。

3.1.7 測試評比結果

經過7個廠家緊張有序的角逐，最終廠家一、廠家四、廠家三生產的儀器測試準確度、靈敏度相對較高。廠家一生產的雙頻道井深測試儀準確度最高，被推薦作為長慶油田動液面測試儀的供貨廠家。

3.2 綜合分析對比

3.2.1 安全可靠性

按照當時的行業標準，這次比武測試評價也將無彈頭火藥子彈作為了發聲方式之一，雖然未發生安全事故，但也承擔了較大的爆炸風險。今后，應按照《油井液面測試方法》（SY/T 5875-2011）的要求，油井動液面測試不應再采用子彈發聲方式，而應采用壓縮氮氣發聲方式。

3.2.2 成本費用

使用子彈測試成本較高。一般小子彈3元/顆，大子彈5元/顆，每測試一次井，至少需一發子彈。按每月每井兩次液面測試計算，長慶油田原油生產井每年至少耗費子彈購置費用295．2萬元，加上作業人工和配屬車輛成本費用將會更高。

目前，長慶油田一般采用6L、8L鋁合金或鋼質無縫氮氣瓶，充氣壓力15MPa，充氣成本約30元/瓶，一瓶氣可測試60井次左右，每測試一口井成本0．5元，與子彈發聲方式相比，既安全又經濟，可節約子彈成本80%以上。

4 結語

用戶在用大多數液面測試儀準確性、重復率誤差較大，建議廠家大力進行技術攻關。該評價方法是現有條件下的有效、合理的評價方法，具有可操作性，可供同行借鑒。今后應大力推廣氮氣發聲方式，確保安全與經濟性。

TE938

A

1671-0711（2017）09（上）-0109-03