第二代SCCT注水井分层流量实时测调系统

30MPa
最小至最大调节 1/4圈（90°） 5圈（1800°）
圈数（角度）
过滤网流通面积 约150mm2
约300mm2
减少1孔 相等 提66%
提高20倍分辨率 增加80%面积
阀芯材料
氧化锆
氧化锆
耐磨系数相等
动阀运动形式 圆周旋转
轴向往复
更安全
第二代SCCT注水井分层流量实时测 调系统
可调堵塞器
技术指标
克服问题： 测调工作量大、周期长、测量资料准确率低
开发基础： 井下偏心分层注水工艺管柱、执行标准、 测试技术资料管理、堵塞器投捞保持不变
研究内容： 实时流量及其它参数测量、连续可调注水阀 、边测边调、上提下放反复调配等技术
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第二代SCCT注水井分层流量实时测 调系统
概述
注水井分层流量实时(双流量)测调仪综 合了机电一体化技术、计算机控制技术、 通信技术、传感器技术、精密机械传动等 技术，由地面控制仪、井下测调仪、可调 节高压注水阀及配套设备等部分组成。
第二代SCCT注水井分层流量实时测 调系统
井下测调仪
技术对比
第二代SCCT注水井分层流量实时测 调系统
井下测调仪
技术指标
井下仪器：
外径： 长度： 质量： 流量计数量： 流量测量范围： 流量测量误差：
压力测量范围： 压力测量误差： 电机转速： 额定转矩： 井下仪器工作温度： 供电与通讯：
φ42mm 2150mm(含电缆头）
井下测调仪
功能完善 结构紧凑
结构原理
l SCCT双流量井下测调仪通过单芯电缆联接扶正式过载保护电缆头， 再经电缆头联接上置内磁式流量计、变速伺服电机。
l 电机输出轴通过高压防水密封后与调节执行机构联接，之间安置了收 拢、放开、对接、调节角度位置传感器。同时在调节执行机构安装结 构的下部装有压力、温度传感器和测量、控制模块。
15kg 2个 -50m3/d ～ 500 m3/d 可测(-50 ～0 m3/d) ±2.0 % (0～500 m3/d) 0～40MPa ±0.2 %
1.5r/min
8N·m 0～85℃ 单缆载波
第二代SCCT注水井分层流量实时测 调系统
电缆头
头扶 正 式 过 载 保 护 电 缆
仪器打捞锚 组合扶正器 电缆锁紧器 接线盒 电缆对接头
可调堵塞器：
当量通径：
φ0mm(微泄露)~φ10mm
工作压差：
30MPa
调节变量与通径：
近似线性
调节扭距：
≤4N·m
调节分辨率：
全程7.5圈
调节当量通径与调节角度关系： 2mm/360°
第二代SCCT注水井分层流量实时测 调系统
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第二代SCCT注水井分层流量实时测 调系统
可调堵塞器
技术特点
根据流体控制原理，设计水嘴流量变化与压差呈近似线性关系。 小通径时调节变量比较小，大通径时调节变量比较大，有利于水
量调节控制，提高现场测调效率。 下图为不同压差下室内实测的位移、堵塞器通过流量的关系曲线， 验证达到设计目的。
堵塞器全开
第二代SCCT注水井分层 流量实时测调系统
2020/12/9
第二代SCCT注水井分层流量实时测 调系统
发展 历程
系统 原理
部件 组成
主要内容
技术 指标
技术 特点
现场 应用
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第二代SCCT注水井分层流量实时测
调系统
引言
油田开发的成功实践证明，分层注水工艺技术水平的不断提升为油田实现 注够水、注好水，控制含水上升速度，减缓产量递减，提高水驱开发的整体 效益发挥了重要作用。但随着油田开发难度的不断增加，常规分层注水工艺 已不能完全满足油田开发的需要。因此我们开展了智能化技术在注水井分层 水量调配与测试中的应用研究---注水井分层流量实时(双流量)测调仪
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第二代SCCT注水井分层流量实时测 调系统
发展历程
近十年的精心研制，SCCT注水井分层流量实时(双流量)测调仪已经 成为一种成熟的分层注水测调工具。
SCCT注水井分层流量实时(双流量)测调仪 （完善版） 2010年
SCCT注水井分层流量实时(双流量)测调仪 （第二代） 2008年
CCT 井下测调仪
厂 桥
厂 多
点当前合成流量。
态配水偏 式
功
水器心 偏
能
双流量计设计克服了初级版
器对配 心
配
对接水 配
水
（CCT）井下测调仪必须坐封
接状器 水
器
状态对 器
对
才能测试流量的不足，仪器不
态
接对
接
再受偏心配水器型号的限制，
状接
状
态状
态
可在现已应用的任何偏心配水
态
器中完成测调任务。
510 510 450 470 435
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第二代SCCT注水井分层流量实时测 调系统
可调堵塞器
打捞调整头
投送锁定器
高
分
单向锁定器
辨
可
往复调节器
调
堵 塞
陶瓷阀组
器
过滤器
橡胶密封件
全闭
堵 塞 器 工 作 过 程
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示 意 图
组成
中间
全开
第二代SCCT注水井分层流量实时测 调系统
可调堵塞器
技术特点
²实用性强：全关时（堵塞器耐30MPa压
差），可用Fra Baidu bibliotek刚作业完成的注水管柱封隔
调制 传输 线路 线路
测量通道转换线路
流
温
压
量
度
力
计
变
变
线
送
送
路
器
器
配注执 行机构
出的操作指令，完成上 下流量、压力、温度的 测量和调节臂执行机构 状态检测，调节控制井 下堵塞器的分层水量。
通讯线路
--地面仪器--
位
流
温
压
置
量
度
力
传
传
传
传
可调
感 器
感
感
感
器
器
器
堵塞器
--井下仪器--
SCCT 注水井分层流量实时测调系统原理框图
下 扶 正 器
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第二代SCCT注水井分层流量实时测 调系统
井下测调仪
线路原理
电缆
测量与调节控制
单片机系统 解调线路
调制线路 传输线路
配注执 行机构
角度、收拢、 弹开、对接
上流 量计 线路
测量参数转换线路
下流 量计 线路
压力 计线 路
温度 计线 路
与可调堵塞器 对接
上流量
下流量
压力
温度
第二代SCCT注水井分层流量实时测 调系统
流量时如果发生流量计测试值不一致，基本可判断为流量计悬挂位 置不准确或仪器有故障。 ²测量双向性：流量计采用电磁感应原理测量，既能测量正常注水流 量，又能测量某些注水层因注水压力不足而反吐时的反向流量。
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第二代SCCT注水井分层流量实时测 调系统
井下测调仪
技术特点
²安全可靠性设计：流量计采用非截流潜水式测量设计， 结构定位采用无外露螺钉设计，导线布线采用隧道式过 线设计，无节流密封圈，不易遇阻更安全。
组成
不
锈
钢
铠
护
装
套
电
电
缆
缆
头
头
第二代SCCT注水井分层流量实时测 调系统
电缆头
技术特点、指标
²适用性广：只要将电缆联接部件替换，即 可适用于不锈钢护套电缆(Φ3.2mm)和铠装 电缆(Φ3.5mm)。
²安全性高：过载(1800-2300N)抽头设计保证 了测调过程中电缆(6000N)的安全性。
²实用性强：电缆头与井下仪器联接结构的 防水设计，使得密封漏电故障极易排除。
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流量计
第二代SCCT注水井分层流量实时测 调系统
井下测调仪
技术特点
²生产效率高：根据地质方案要求边测边调，有效提高工作效率。 ²可重复起下测调：可实现任意换层测量和配注水量的调整，克服了
由于层间干扰带来测试和调配的诸多不便。 ²流量测量更精确：采用双内磁电磁流量计，无活动部件和截流现象，
测量范围内无紊流现象，使流量测量准确性更高。 ²自校正功能：双流量计结构设计为仪器自检提供了条件，悬挂测量
l 测量、控制模块下部安置了带有扶正功能的导向器，导向器下部安装 了下置内磁流量计和下扶正器。
第二代SCCT注水井分层流量实时测 调系统
井下测调仪
结构部件
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第二代SCCT注水井分层流量实时测 调系统
井下测调仪
实物外观
u结构定位采用无外露螺钉设计 u导线布线采用隧道式过线设计 u流量计采用非截流潜水式测量设计
截流环 电缆绞车
电 缆
防
喷
电缆补偿
装
深度测量 置
算机为核心，通过USB 接口与地面控制仪通信， 完成井下仪器的测量和 控制。
井下仪器通过电缆绞
车的电缆经天地滑轮组、 便携式计算机 井口防喷装置进入井下 分层注水管柱。
井下仪器根据地面发
控制线路 信号处理 采集线路
测量与调节 控制
单片机 通讯 系统 线路
器打压坐封，减少投捞次数，降低作业费
用；全开时，当量通径达10mm，基本达
到常规堵塞器无水嘴状态。
；
²耐用性久：机构采用不锈钢材质，不易腐
蚀；调节阀组采用氧化锆材质，硬度高，
韧性好，防刺能力强，使用寿命长；
²安全性高：独特的调节头结构设计，既保
证测调仪对接联接可靠性，又保证避免了
离开时随带堵塞器的安全隐患。
²多位置传感器设计：采用多个位置传感器，包括角度、 收拢、弹开、对接，它们能实时地反馈仪器的工作状态， 直观了解仪器的井下工作情况，使测调工作能更准确、 快捷、有效安全地进行。特别是角度传感器的应用，为 调节过程的通径变量记录提供了有效方法。
²快捷性：采用新型调节臂机构设计，利用特殊支点弹开 或收拢调节臂，收放(小于18秒)快速有效。
第二代SCCT注水井分层流量实时测 调系统
地面控制仪
技术指标
地面控制仪：
硬件平台： 软件平台： 外形尺寸： 质量： 输入电源： 输出电源： 计算机通讯： 供电与通讯：
便携式计算机
Windows XP 400×320×110(mm)
11kg 220V ±5%、50Hz ±1 0～150V，0～300mA USB2.0或RS232 单缆载波
第二代SCCT注水井分层流量实时测 调系统
地面控制仪
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组成
机箱机架
接口、显示、控制前面板
供电、控制侧面板
地
面
控
信号处理、井下供电线路板
制
仪
控制、信号采集模块
变压器
笔记本电脑
第二代SCCT注水井分层流量实时测 调系统
地面控制仪
原理框图
原理
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第二代SCCT注水井分层流量实时测 调系统
地面控制仪
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堵塞器全关
不同压差下堵塞器水嘴调节位移与通过流量关系曲线
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第二代SCCT注水井分层流量实时测 调系统
可调堵塞器
技术比较
新、旧堵塞器技术比较
参数
名称
旧CCT
新SCCT
二者相比
最大通径
Ф8mm
Ф10mm
增加36%面积
调节孔数
双孔
单孔
全关漏失量 （压差10MPa时）
1.5m3/d
1.5m3/d
耐压
18MPa
第二代SCCT注水井分层流量实时测 调系统
井下测调仪
组成
井下测调仪
· · ·
·· ·
·
扶 正 过 载 保 护 电 缆 头
上 置 电 磁 流 量 计
变器 收
速放
控 制 伺
对 接
服角
电度
机传
感
调 节 执 行 机 构
安压
装力
结 构
温 度
传
感
器
控 制 测 量 模 块
扶 正 导 向 器
下 置 电 磁 流 量 计
井下仪器实物外观图
第二代SCCT注水井分层流量实时测 调系统
井下测调仪
工作原理基于法拉第电磁感应定律 。即当导电液体通过电磁流量计时，导 体中产生感应电动势，其感应电动势与 导电液体流速、磁感应强度、导体宽度 成正比。该感应电动势由流量计管壁上 的一对电极检测到，通过运算就可以得 到流量。 Q=K*B*V*（D中+D环） Q:流量 K:仪器参数 B:磁感应强度 V:流速 D中：仪器内径 D环：油管内径与仪器外径差值
注水井分层流量实时(双流量)测调仪采 用边测边调的方式进行流量测量与调配。 井下仪器通过电缆下入井中至需要调配的 层段，打开井下仪器调节臂并与可调节高压注水阀对接；同时通过地面仪 器监视流量曲线，根据实时监测到的流量与予设配注量的偏差自动调整注 水阀水嘴大小，直到达到予设流量。该层调配完成后，收起调节臂下放/上 提至另一需要调配的层段进行测试和调配，直至所有层段测调完毕，然后 根据需要进行复测并对个别层段注入量进行微调，完成全井各层段的测调 。最后采用上提/下放方式对全井调配结果进行统一检测。
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第二代SCCT注水井分层流量实时测 调系统
井下测调仪
适用性
适用性广
225 225 230 225 325
调节时，能测量当前层位和下
油与与与 与
与
一层位的合层流量，能计算出 管 小 普 采 大
大
当前层位的分层流量。
中直通油 庆
庆
吊径偏院 三
五
悬挂时，检测注水油管中任意
测 状
偏 心
心 配
桥 式
5
（初级版） 2003年
第二代SCCT注水井分层流量实时测 调系统
系统
地面控制仪
注
电缆绞车
水
井
天地滑轮组
分
层 流
井口防喷装置
量 实
井口流程
时
测
偏心配水管柱
调
系 统
井下测调仪
堵塞器
组成
第二代SCCT注水井分层流量实时测 调系统
系统
原理
天滑轮
整套系统由车载逆变
电源供电，以便携式计
车载逆变电源
过载保护 井下供电
技术特点
主要特点
²耐用性久：加强型铝制机箱机架，不锈钢 控制面板，具备极强的抗震耐用性。
²可靠性好：采用军品级器件，模块化设计， 可在低温环境下长期稳定工作。
²容错性强：电源模块单元采用二级冗余设 计，可靠性提高了二倍，具有防静电、强 抗干扰性、强过载安全保护等功能。
²通用性广：简约的操作面板设计，保持了 初级版、第二代及完善版井下仪器使用同 一规格的地面控制仪。