探析CLJE型超声波流量计在油田中的应用

摘 要 本文分析了流量计的现状和存在的问题，并分析了存在这些问题的原因。在此基础上，提出了运用CLJE超声波流量计检测油田这一有效方法，阐述了具体的操作方式和其本身的优缺点，同时提出了在现场应用中存在的问题和注意事项。

关键词 超声波 流量计 现场应用

浮子流量计曾是油田注水井分层测试的主要仪器。随着时代的发展、技术的进步，开始使用FDL型电子流量计，FDL型电子流量计由传感和记录两部分组成。传感部分由一根内径沿液体流动方向由小到大的圆锥形管和一个在管内随流量变化而上下移动的浮子及约束浮子的测量弹簧、记录笔杆组成。记录部分由井下时钟、钟筒、卡纸筒、卡片及笔尖组成。测试时采用坐封测量，由于坐封式FDL电子流量计已使用多年，仪器使用时间过长，设备本身存在老化现象，很难满足分层测试的需要，影响测试的质量。随着科研院所和单位在流量计方面进行不断的研究，目前油田引进使用的CLJE型超声波流量计，克服了FDL型电子流量计的缺点，提高了测试精度，满足油田开发的监测要求.

一、CLJE型超声波流量计的工作原理及使用

1.工作原理。CLJE非集流存储式超声波流量计是供油田测试分层配注井注水量的仪器。仪器采用了先进的超声波速度叠加原理，测试精度高。测试方法是时差法。利用超声波在传播距离相同的情况下，顺着介质流动方向与逆着介质流动方向传播有时间差，根据这个时间差可以计算出在已确定几何尺寸、结构的管道中流体的速度，这样就可以测量出流体的体积流量。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。仪器既可以测试注水井，也可以测试注聚合物井。另外，仪器在测试流体流量时也同时测试压力和温度。

2.超声波流量计的使用。（1）组成及结构。系统由CLJE非集流存储式超声波流量计（简称流量计）、YHF-2回放仪主机（简称回放仪）、CLJ系列非集流存储式超声波流量计数据处理软件及与之配套的ZCD-4A自动充电器组成。回放仪是地面仪器。主要功能是在计算机和流量计通讯时：：为流量计提供电源；为计算机和流量计提供通讯接口；ZCD-4A自动充电器用于回放仪和电池组件充电，一台充电器可以同时给一台回放仪和最多4支电池组件充电，充电时间为9小时。CLJE非集流存储式超声波流量计（简称流量计）由绳帽、电池组件、主机、导流管、上扶正器和下扶正器组成。（2）软件操作。运行程序，界面。选择处理、打印、上传、下载。点击“数据调取”按钮出现数据传输窗口，从服务器调取该井的参数数据。数据调取操作完成后，再录入实际水井测试数据，如调后水嘴、油压、泵压等数据，保证数据的完整性。测试成果还可进行网上上传操作，操作与下载数据类似。

二、应用效果

1.现场应用。（1）仪器加电。旋开电池帽，将电池与测试仪器对接。（2）连接下扶正器，旋上绳帽开始下井。试井过程中绞车时速小于80/分钟，通过偏心时减速。（3）以三级三段井为例，测试顺序为偏III，偏II，偏I.注意测试时流量计探头段应处于各层段封隔器与偏心配水器之间。每层停5分钟左右采集数据。（4）试井结束后刮下扶正器，擦拭仪器。打开回放仪与流量计对接好后接收数据。

2.效果分析。超声波流量计在油田的应用，取得了较好的效果，具体表现在以下几个方而：（1）精度高，在现场测试中，超声波流量计测得的全井总水量同水表水量符合率较高。

（2）无须坐封，减小工作量，超声波流量计可在层位间任意停点，因此测试一次成功率较高。（3）可以检漏，对死水区、管柱漏失点可精确测量到位置。对在生产中出现的一些异常井进行分析十分有效。（4）启动排量小，量程大，由2方到200方均可测量。（5）通过温度、压力、流量三参数，可以完整的反映测试全过程。（6）以往一些由于坐封集流而测试难度大的井，用超声波流量计可以轻松完成。

三、存在问题

一是对于井筒内介质黏度较大，油管壁内径不均匀的井，测量结果与水表差距较大。二是测试过程中要控制三次注水压力，对于离配水间较远的井，测试起来不方便。三是油田目前各采油队的配水间使用的多数是干式高堰水表，精度低，稳定性差，压力表为弹簧管式压力表，精度低。而超声波流量计精度高，工作状态较稳定，有时测试水量、压力与配水间水量有较大偏差。因此存在一个测试计量和配水间计量仪器的精度匹配问题。

在精细地质研究成果日趋成熟的今天，这已经是一个不容忽略的问题。另外，该仪器价格不菲，校验费昂贵，此为美中不足。但从油田高含水后期的发展趋势来看，精细注水不可避免。坐封集流式测量仪器必将被非集流式测量仪器代替，因此，该种测量技术和仪器具有广阔的发展前景。

四、结束语

CLJE型超声波流量计，具有操作简便、可靠性好、测量精度高、无须坐封，减小工作量、可以检漏、量程范围宽及启动排量小等特点，通过温度、压力、流量三参数，能客观地反映井下各层的流量，避免人为因素影响，可完成分层测试的全过程测量，满足了油田开发的监测要求，适合在分层管柱的测试中使用。

参考文献

[1]万仁溥.采油工艺原理[M].北京：石油工业出版社，2000.

[2]陈涛平，胡靖邦.石油工程.北京：石油工业出版社，2004.