摘要：爲确(què)定内流式電(diàn)磁流量計 在(zai)水平井中測(cè)量油水兩相(xiàng)流流量的效(xiào)果，采用集流(liu)的方式在油(yóu)水兩相流模(mó)拟井水平井(jing)中進行了流(liu)量測量及标(biāo)定。實驗結果(guo)表明，在集流(liú)的條件下，高(gāo)流量、高含水(shuǐ)👄率時，内流式(shi)電磁流量計(jì)的流量測量(liàng)結果不受含(han)水率變化的(de)影響，并與清(qing)水中的标定(ding)結果無明❄️顯(xian)差别；流量較(jiào)低時，用清水(shui)中的标定結(jié)果計算油🙇‍♀️水(shuǐ)兩相流流量(liang)誤差大，可以(yǐ)采取分流的(de)方法減㊙️小誤(wu)差并拓寬流(liu)量測量下限(xian)。另外，目前的(de)兩電極内流(liu)式電磁流量(liàng)計在水平井(jǐng)🌏中進行測量(liang)時，測量結果(guǒ)不受測量電(dian)極所處位置(zhi)的影響。結果(guǒ)表明，可以采(cǎi)用集流式内(nèi)流式電磁流(liú)量計進行💛水(shuǐ)平井油水兩(liǎng)相流流量的(de)💃測量，測量結(jie)果準确可靠(kào)。
　　水平井中油(yóu)水兩相流流(liú)量測量時常(cháng)采用渦輪流(liu)♍量計，其測量(liang)🈲誤差爲±5%。由于(yu)進行水平井(jing)測井時測井(jǐng)儀器工作♋時(shi)間🍉較長，測井(jing)工藝複雜，測(cè)量環境惡劣(lie)[1]，常常導🈚緻渦(wo)輪葉片被卡(ka)，影響測井成(chéng)功率。而重新(xīn)更換儀器時(shi)間長，工作量(liang)大，因此，提高(gao)水平井測井(jǐng)成功率具有(you)重要的意義(yì)。
　　電磁法測量(liang)流體流量廣(guang)泛應用于油(you)田注水井、注(zhù)聚井🔞的♉注🐪入(rù)剖面測井中(zhong)，儀器工作穩(wěn)定，測量數據(ju)✌️重複性好，測(ce)量🧡結果準确(què)🐇可靠[2-3]。采用集(jí)流方式的内(nèi)流式電磁流(liu)量計在垂🏒直(zhí)管流中測量(liang)油水兩相流(liu)流量的方法(fǎ)已進行模拟(nǐ)井，并進行了(le)數👅值仿真和(hé)💃理論上的測(cè)量機理，也進(jìn)行了現場應(ying)用。現場應用(yòng)表明，電磁法(fǎ)在集流的條(tiao)件下可以應(yīng)用于垂直管(guǎn)流中測量高(gāo)含水🌏率下的(de)油水兩相流(liú)流量[7]。在高流(liú)量✍️、高含水率(lü)的垂直井中(zhong)進行流量測(cè)量時，用集流(liú)🌈方式的内流(liu)式電磁流量(liang)計在🛀清水中(zhong)的标定⭕結果(guo)🌈來計算油水(shui)兩相❗流中的(de)流量，其誤差(cha)在🔞±5%以内。現場(chang)🍓應用試驗顯(xian)示，電磁法測(ce)量高含水油(you)井的流量具(ju)有重複性好(hao)、結果準确可(ke)靠的優點，且(qie)因無可動部(bù)件而避免了(le)砂卡問題的(de)發生，顯著提(tí)☔高了測井成(cheng)功率，因此進(jin)行🐅電磁法測(ce)量水平管流(liú)油水兩相流(liu)流量的實驗(yan)研究尤🔞爲重(zhòng)要。模♋拟井實(shi)🈲驗研究及水(shui)平井現場應(ying)用結果表明(ming)，可以采用内(nèi)流式電磁流(liu)量計進行油(you)水兩相流流(liu)量的👄測量，測(ce)量結😍果準确(què)⭐可靠，在水平(ping)井測井時可(ke)作爲 渦輪流(liu)量計 測量的(de)補充方法以(yǐ)提高測井成(cheng)功率。
1實驗樣(yàng)機及傳感器(qi)結構
　　實驗樣(yang)機采用集流(liú)的測量方式(shi)和内流式電(diàn)磁流量傳感(gǎn)器👌。儀器的結(jié)構及工作原(yuan)理如圖1所示(shi)，儀器自上而(ér)下⛱️爲出液口(kou)、電磁流量傳(chuan)感器、傘式集(jí)流器。測量工(gong)藝爲：儀器到(dào)達測量點後(hou)，撐開集流器(qì)，密封儀器與(yǔ)套管之間的(de)環形空間🈲，使(shǐ)得油水兩相(xiang)混合🚶流體由(yóu)進液口流入(rù)，流經電磁流(liu)量傳感器，電(diàn)磁流量傳感(gǎn)器随流量不(bú)同有相應的(de)頻率輸出，油(you)水混合流體(tǐ)經🌐電磁流量(liang)傳感器檢測(ce)後由出液口(kou)流出，完💃成流(liu)量測量。

　　傳感(gǎn)器由2個發射(she)磁極和2個測(cè)量（接收）電極(ji)構成（圖🈚2），由内(nèi)向外分别爲(wei)絕緣内襯、金(jin)屬内壁、液壓(ya)油、金屬🌏外壁(bi)。2個測👈量接收(shōu)電極與👈2個發(fa)射磁極在圓(yuan)周上相互垂(chui)直均勻分布(bù)，接收電極鑲(xiang)嵌在絕💁緣内(nèi)襯壁上‼️，直接(jie)接觸測量流(liú)體。磁極由磁(ci)芯和線圈兩(liang)部分組成，即(jí)在每個🚩磁極(ji)磁芯的外側(cè)均包裹一層(céng)線圈，用來産(chan)生交變磁場(chǎng)，當導電流體(tǐ)從流道内流(liu)過㊙️時将切割(gē)磁力💔線産生(sheng)感應電動勢(shi)。

2模拟井實(shí)驗及結果
　　爲(wei)明确集流條(tiao)件下内流式(shi)電磁流量計(jì)在水平管流(liú)油水兩🈚相流(liu)中的響應規(gui)律，，實驗所用(yòng)集流器爲💯布(bù)傘集流器，流(liu)量點❓爲0、5、10、……、300m3/d，各流(liu)量下含水率(lǜ)調節爲50%～100%，含👉水(shui)率間隔10%。同時(shi)進行了測量(liàng)流體分流實(shí)驗和傳感器(qì)測量電極處(chu)于不同位置(zhi)。
2.1水平條件下(xià)的室内模拟(nǐ)井實驗及結(jié)果
　　圖4爲該儀(yi)器在油水兩(liang)相流中測量(liang)流量的相對(duì)誤差（相對誤(wu)差即爲标準(zhun)流量與測量(liang)流量之差與(yu)标🔅準流量的(de)百分比）分布(bu)情況。相對誤(wù)差越小，儀器(qi)測量精度越(yue)高[8]。從圖3可以(yǐ)看出，在流量(liàng)相💯同的情況(kuang)下，當含水率(lü)高于70%時，儀器(qi)響應頻🆚率基(ji)本一緻，表明(ming)在該實驗條(tiáo)件下，當流量(liang)高于20m3/d、含水率(lü)高于70%時，傘集(jí)流⁉️内流式電(diàn)磁流💋量計在(zai)水平井筒中(zhong)油水兩相情(qing)況💘下标定結(jié)果與含水率(lü)無關，并與清(qing)水中标定結(jié)果基本一緻(zhi)。從圖4可以看(kàn)出，當含水率(lǜ)高于80%、流量大(da)于150m3/d時，測量相(xiàng)對誤差在±5%以(yǐ)内。當含水率(lǜ)高于60%、流量🏃🏻‍♂️大(da)于40m3/d時，測量相(xiàng)對誤差在±10%以(yi)内👌。分析圖3、圖(tu)4表明，集流條(tiáo)件🧑🏽‍🤝‍🧑🏻下，可以考(kao)慮使用内流(liu)式電磁流量(liàng)計進行水平(píng)井中油水兩(liang)相流流量的(de)測量。當流量(liang)低于40m3/d時，流量(liàng)測量誤差大(da)，超過±10%。爲滿足(zu)水平井的測(cè)試需要，必須(xū)采取措施減(jian)小集流式内(nei)流式電磁流(liú)量計的測量(liang)誤🐪差。


2.2分流情(qing)況下實驗及(jí)結果
　　爲減小(xiǎo)低流量時的(de)測量誤差，改(gǎi)善低流量時(shi)的測量效果(guo)，采取🏃‍♀️了在布(bù)傘集流器上(shang)部位置打孔(kong)分流流量‼️的(de)方法[9]，通☎️過打(da)孔使⭐分流流(liu)量達到20%[10]，分流(liú)使聚集在傘(san)跟部的油漏(lou)失🛀🏻一部分，從(cóng)而有效提高(gāo)流過傳感器(qi)的含水率。流(liu)道内含水♍率(lü)高有利于儀(yi)器更好地進(jin)行測量。圖5爲(wèi)水平井筒中(zhōng)1#儀器采取分(fèn)流流💯量方法(fa)在油水兩相(xiàng)流中進行‼️測(ce)量的相對誤(wu)差分布情況(kuang)。從🛀圖5可以看(kan)出，當含水率(lǜ)高于80%、流量大(da)于40m3/d時，測量相(xiang)對誤差在±5%以(yǐ)内。對比圖4和(he)圖5可以發現(xian)：在含水率高(gāo)于80%、測量誤差(cha)在±5%以内時，流(liú)量測量下限(xian)🐇由原💜來的150m3/d降(jiang)低到40m3/d，明顯拓(tuò)寬了流量測(cè)量下限，儀器(qi)可應💯用的測(cè)量範圍更廣(guang)泛；分流後在(zài)流量大于40m3/d時(shí)測量相對誤(wu)差由原來的(de)±10%減小到±5%，顯🔴著(zhe)降低了測量(liàng)誤差。可見，采(cai)取⭕分流的方(fang)法拓寬了流(liú)量測量下限(xian)并減小了測(ce)量誤差，分流(liu)測量方法是(shì)可行的。

2.3測量(liang)電極處于位(wei)置不同的實(shi)驗及結果
　　集(ji)流型内流式(shì)電磁流量計(jì)采用2個測量(liàng)電極的結🆚構(gou)☀️，2個測量電極(ji)與2個發射磁(ci)極在圓周上(shàng)相互垂直均(jun1)勻分布。實際(ji)測井時，測量(liang)電極和磁極(ji)的位置在周(zhou)向上是随機(ji)且無法控制(zhi)的。水平井中(zhong)油水兩相流(liú)動形态複雜(zá)[11]，分别将測量(liang)電極在水平(píng)管流中以🧑🏾‍🤝‍🧑🏼縱(zòng)向排列和✨水(shuǐ)平排列位置(zhì)進行設置🈲，來(lái)确定測量🌍電(dian)極在水平管(guan)流中所處位(wèi)置對測量結(jie)果的影響🤩（圖(tú)6）。從圖6可以看(kàn)出🐅，在相同流(liu)量及含水率(lǜ)下，測量電極(jí)縱向排列（c）設(she)置與♌水平（s）設(shè)置測量得到(dao)的數據點基(ji)本重合，表明(míng)内流式電磁(ci)流量計測量(liang)結果不受測(cè)量電極在水(shuǐ)平管流中⛱️所(suǒ)處位置的影(ying)響。

3現場應用(yòng)試驗
　　利用傘(sǎn)式集流内流(liu)式電磁流量(liang)計在冀東油(you)田的廟XX平7井(jing)進❄️行了水平(ping)井測井現場(chǎng)試驗，該井采(cai)用篩☀️管完井(jing)，井段爲2079.58～2240.28m，有效(xiao)長度160.7m，深度2247.08m，套(tào)管直徑177.8mm，人工(gong)井底🚶‍♀️2244.8m，造斜點(dian)1680.12m。測試前正常(cháng)生産時産液(ye)量46.06m3/d，含水率99％。
　　廟(miào)XX-平7井爲機采(cai)水平井，在日(rì)常生産條件(jiàn)下沒有測試(shi)通道，無法開(kāi)展測試。爲了(le)實現産出剖(pōu)面測試，給ACP堵(du)水提供可靠(kao)🎯的資料，在測(ce)試時改變舉(ju)升生産工藝(yi)，采用氣舉舉(ju)升方式模拟(nǐ)水平井正常(chang)生産條件，從(cóng)而實現分段(duan)流量測試。
　　圖(tú)7、圖8分别爲該(gai)井在2087m、2127m深度處(chù)的流量點測(cè)試結果。從圖(tu)👈7、圖8可以看出(chū)，在進行流量(liàng)測試過程中(zhong)，儀器輸出🏃頻(pin)率波動較小(xiao)🏃🏻‍♂️，表明儀器工(gōng)作狀态較好(hao)，并且井的産(chan)液量較穩定(ding)‼️。表1爲該井的(de)測井解釋🌈成(cheng)果。表1顯示在(zài)2110～2160層段，分層産(chǎn)液量爲21.2m3/d，占全(quán)井産液的49.7%，結(jié)合井溫測井(jǐng)資料可以㊙️确(que)定該層爲💁主(zhǔ)産液層。冀東(dong)油田采取了(le)ACP堵水作業後(hou)該井增油1m3/d，增(zēng)油效果明顯(xiǎn)。

　　傘式集流内(nei)流式電磁流(liú)量計可以應(ying)用于水平井(jǐng)進行油水兩(liǎng)相流流量的(de)測量，利用傘(san)式集流内流(liú)式電磁流量(liang)計測試結果(guo)可以準确确(què)定主産液層(ceng)，爲油田挖潛(qián)改造提供可(ke)靠數據。
4結論(lùn)
（1）在集流的條(tiao)件下，采用内(nei)流式内流式(shi)電磁流量計(ji)😄在水平井🈲油(you)水兩相流中(zhong)測量，當流量(liang)高于20m3/d、含水率(lǜ)高于70%時，内流(liu)式電磁流量(liang)計儀器響應(yīng)不受含水率(lǜ)🌐變化影響，并(bing)與清水中🌂儀(yi)器響應基本(běn)無差别。另外(wài)，内流式電磁(ci)流量計💋測量(liang)結果不受測(ce)量電極在水(shui)平管流中所(suo)😄處位置的影(yǐng)響。
（2）對于測量(liang)上限爲300m3/d的儀(yí)器，在含水率(lü)高于80%的情況(kuang)下，測量誤差(chà)在±5%以内時，分(fen)流後流量測(cè)量下限由原(yuán)來☔的150m3/d降低到(dào)40m3/d；在流量大🌏于(yú)40m3/d時，測量相對(duì)誤差由原來(lai)的±10%提高到±5%。采(cǎi)取分🌐流流量(liang)📱的方法可以(yǐ)改善測量效(xiào)果并拓寬流(liu)🔞量測量下限(xiàn)。
（3）應用集流式(shì)内流式電磁(ci)流量計進行(háng)水平井油水(shui)兩相流流量(liang)測量，爲油田(tián)挖潛改造提(tí)供可靠數據(ju)。

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