采油井动液面测试问题的分析与措施

采油井动液面测试问题的分析与措施

曹丽丽  李彬  边清美 

中国石化胜利油田分公司现河采油厂

摘要：随着石油开采进入开发后期，油水井井下作业环境越来越复杂。动液面测试是油田开采重要的技术参数，为了详细了解油井的实际情况，提高开采效率和产量，需要定期开展油井动液面测试，综合评估油井油层供液能力，制定合理的石油开采制度。在动液面测试过程中，需要操作井口连接器、试电笔、成套开关套压控制阀门、配电箱等设备，如果操作不当，很容易引起动液面测试数据不准确。因此，通过分析采油井动液面测试技术、测试过程中的问题原因，并采取相应的措施，可以最大限度提高采油井的产能，提高采油井经济效益。

关键词：采油井；动液面；测试问题

引言：

动液面是油井在工作过程中，油管和套管之间形成的液面深度，油井动液面深度可以从井口计算，也可以从油层中部计算。动液面是制约油田产量和开采效率的关键因素，动液面一定程度上反映了地层供液能力。在油田开采过程中，需要根据油泵深度、井底流压确定动液面，根据动液面变化，确定油井的工作制度。油井作业环节，需要经常不定期测试油井动液面，根据动液面数据信息，判断地层供液能力。在实践过程中，由于动液面波发射不清晰或者没有反射波，动液面测试数据低于尾管，测量结果与实际动液面深度不相符合，不真实、不准确的数据，可能给油田生产管理者造成一定的误导，从而造成生产决策失误，给企业造成巨大的损失。通过分析油田井动液面测试存在的问题，并采取相应的措施，可以提高油井动液面测试准确性和真实性，提高油田开采效率和产量。

1.采油井动液面测试方法

1.1浮筒法

浮筒法是利用浮筒液位变送器测量油井动液面的深度，称重传感器测量浮筒的浮力，根据浮力计算出动液面的深度，这种测试方法跟浮筒的重量和体积有关，只适合在环空井和敞开井测试，操作方法比较简单，在测试的时候，油井环形空间必须处于无压状态，否则会影响到测试结果。

1.2井底电子压力测量法

井底电子压力测试方法是在油井底部安装电子压力表，电子压力表通过油管外部的电缆信号将电子压力表测量的信号传输到地面，地面存储器将测量信号存储，定期在计算机控制后台读取监测数据。这种测试方法操作难度大，测试的时候需要在井下安装电子压力表，如果井下仪器出现问题，需要检查油井液压泵，这一定程度上会影响到油井生产速度，但是这种测试方法的准确率比较高，不容易受到人工因素的影响。

1.3回声法

回声法是利用声波反射原理计算出油井动液面深度，是一种现代自动化测试方法，它🈶由井口监测装置、数据传输系统以及液面监测软件组成，井口监测装置包括连接器、发声装置、声纳传感器、信号处理器等构成，将套管作为发声源，声纳传感器接发出声波信号，遇到液面反射回到井口，回声仪接收信号并进行放大同步到马达装置，根据反射时间和波形计算动液面深度；数据传输系统主要将监测装置采集的数据传输到液面监测控制后台，后台监测软件可以根据发射时间和声波波形计算动液面数据，从而判断油井供液能力[2]。这种监测技术是利用套管作为发生源，测试准确率达到97%以上，准确率比较高。这种测试方法操作方便，自动化程度高，成本比较低，可以实时对油井动液面进行在线监测，降低人工作业的强度，因此广泛应用在油井动液面测试环节。

2.采油井动液面测试问题原因分析

采油井动液面测试过程中，主要存在测试液面深度低于实际泵挂深度，液面声波发射波形没有规律，无法提供准确的数值以及声波波形曲线没有变化等问题，造成以上问题主要由由于仪器自身问题、人为操作不当、系统误差等原因造成的。

2.1测试设备自身因素

采油井动液面测试需要计算声速，在井口安装的发声装置通过空气介质发射声波，声波遇到液体故障反射到接收装置，接收装置根据接收的时间，计算机自动计算出声波反射时间，然后根据声波反射时间和声速大小确定动液面的深度。这种计算方法虽然测试速度快、操作简单，但是声波的传输速度受到空气介质和气压的影响，声波在空气介质、固体介质中传播速度相差不大，从而影响到测试结果，测试结果与实际结果存在一定的误差。计算机在计算测试声波速度的时候，由于油井井下环境复杂，接收装置接收的信息并不准确，则计算机软件计算出来的反射时间可能存在一定的误差，从而造成动液面深度低于油井挂泵深度，无法准确判断出油井地层的供液能力，影响到整个油井的产量。

2.2人为操作失误

采油井动液面测试需要操作成套开关设备、连接器、综合测试装置、配电箱等测试装备，在测试的时候，如果适应的测试装备与实际测试油井不匹配，则会影响到测试结果。比如在测试过程中，在测试的时候，部分成套开关设备套压太小，根据声音传播原理，声波需要一定的介质才能进行传播，如果套管压力太小，甚至没有压力，在空气密度比较小的环境下，声波接收装置接收的声波信号没有太大变化。其次，在测试过程中，井口工具作业产生的震动以及噪音也会影响到测试结果m

2.3系统计算误差

根据声音传播原理，声速大小与传输介质有关，油井动液面测试过程中需要以来油套管环形空中的气体，声波在传输过程中，遇到很多障碍物的干扰，声波传输时存在一定的能量衰减过程，比如井口附近的声波能量最强，传播速度最快，距离油井井口距离越远则声波越弱，声速下降也越快[3]。计算机系统在计算声速的时候，往往以井口附近油管接箍波平均值计算，没有综合考虑到声波实际传输速度，从而造成声波计算差异，影响到整个测试结果准确性。

3.采油井动液面测试改进措施

3.1 提高测试装置的灵敏度

为了减少测试装置故障对动液面测试结果的影响，需要提高测试装置的灵敏度，增强动液面测试装置信息采集的准确性，才能采集到真实的声波数据。在测试过程中没，如果遇到风沙、雨雪等恶劣天气，则需要采取有效的防治措施，大风天气，需要利用重物将信号线压住，以免信号线摆动，造成声波混乱，从而影响到测试结果。

3.2规范采油井动液面测试操作

油井动液面测试过程中，需要严格按照要求进行操作。测试前，需要检测回声装置是否性能完好，并按照回声仪的使用规范进行作业。在正式测试前，需要放空套管的气体，这样可以消除套管环形空间的空气，消除环形泡沫层段对测试结果的影响。其次，定期维修测试仪器，液面线插头保持干净，避免产生自激波。清洁成套管的死油，以免影响到声波传输速度。

3.3合理计算声速

增强油井测试动液面接箍波的数量，不仅要计算油井井口的接箍波，还要考虑到井下清晰的接箍波清晰数值，在测试过程中，将计算机接收的所有有音标的数值都要计算音速，从而得到整个油井音速的平均数值。同时还要根据油管长度结算声速，以对应节箍波实际油管长度计算声速，这样可以保证油井动液面测试结果更加准确，更加符合油井实际生产情况。

结束语：

采油井动液面测试结果与测试设备、测试环境以及测试人员相关，在测试过程中，必须制定严谨的测试流程和规范，按照流程和规范操作，减少人为因素、设备因素对测试结果的干扰，提高测试结果的准确性，实现油井增产增效的目的。

参考文献：

[1]汪森,代明礼,何湘,等. 采油井动液面测试问题的分析与措施[J]. 化工管理,2020(12):219-220.

[2] 邢雷,苗春雨,蒋明虎,等. 井下微型气液旋流分离器优化设计与性能分析[J]. 化工学报,2023,74(8):3394-3406.

[3] 高延新,陈浩,赵毛虎,等. 油田产出剖面测试技术研究与现场应用[J]. 石化技术,2023,30(2):112-114.