摘要(yao):介紹了外流(liú)式電磁流量(liang)計
的基本原(yuán)理、結構、工作(zuò)方式及應用(yong)規模、效果和(hé)測井實例。該(gāi)儀器是一種(zhǒng)新型的測量(liàng)注入剖面的(de)儀器，能夠較(jiao)💃好解決聚合(he)物驅和三元(yuan)複合驅注入(rù)剖🐇面的測井(jǐng)問題。
一、引言(yán)
大慶油田進(jìn)入三次采油(you)過程中，注聚(jù)合物驅油已(yǐ)經成👣爲提高(gāo)🌂原油采收率(lü)的重要手段(duan)之一，它比水(shui)驅效♈果提高(gāo)了⁉️20%左右。近幾(jǐ)🈲年，大慶油田(tián)在北一斷西(xī)區塊開展的(de)聚合物驅🔞油(yóu)先導性試驗(yàn)取得了明顯(xian)的效果。因🈲此(cǐ)，聚合物驅和(hé)三元複合驅(qū)注♻️入剖面的(de)測井問題急(jí)待解決。
現場(chang)試驗表明，過(guò)去常用的注(zhù)入剖面測井(jǐng)儀器已不适(shi)應🌂注聚合物(wu)剖面測試的(de)要求。例如,應(yīng)用傳統渦輪(lún)🙇🏻流量計測流(liu)量參數時，因(yin)注入的聚合(he)物流體黏度(du)增大，導緻🌐測(ce)量誤差增大(da),甚至因渦輪(lún)不啓動而無(wu)法測量較小(xiao)流量;同時，聚(jù)合物和三🥵元(yuán)複合驅的井(jǐng)内流體腐蝕(shi)性大，導緻渦(wo)淪腐蝕損害(hài),影響了測量(liàng)精度。同位素(su)示蹤法也由(yóu)于聚合物黏(nian)度大,放✨射性(xìng)微球顆粒不(bu)易擴散👌，混合(he)不均勻，出現(xian)放射性微粒(lì)“抱團”、“聚堆”，使(shi)放射性示蹤(zōng)劑難以按💯比(bǐ)例濾積在吸(xi)液地層表面(miàn)上等原因得(dé)不到理想測(ce)試🏒結果☁️。
電磁(cí)流量計是一(yi)種新型的測(cè)量注入剖面(mian)的儀器⚽，能夠(gòu)較🐅好地解決(jue)聚合物注入(ru)剖面的測井(jǐng)問題。該儀器(qì)根據電磁感(gan)應原理,可以(yǐ)測量注入層(ceng)段各點的流(liu)量，也可以随(suí)深度連續測(ce)量流量，測試(shi)結果給出各(ge)注入層段的(de)相對注入量(liang)和絕對注入(rù)量。因該🈲儀器(qi)沒有可動部(bù)件，因而不受(shou)注入液黏度(dù)和密度😄的影(yǐng)響，不影響注(zhù)入狀态和注(zhu)入方式，并且(qiě)可♈靠耐用,正(zheng)确率好，對測(cè)🏃♂️試環境無放(fàng)射性💔污染，測(cè)井實效高，測(ce)井成功率大(dà)于90%。目前，該儀(yí)器已在大慶(qìng)油田和其他(ta)各油田得到(dào)廣泛應用，受(shou)到有關專家(jiā).的一緻👅好評(ping)。
二、測量原理(lǐ)
利用電磁感(gan)應原理，電磁(ci)流量計一般(ban)被用來測量(liang)流過🔞管道中(zhōng)導電流體的(de)流量。不管流(liu)體的性質如(rú)何，隻要其具(ju)有微弱的導(dao)電性(電導率(lǜ)大于8X10-5Ss/m)即可進(jìn)行測量。通常(cháng)，油👄田三采注(zhù)入的聚合物(wù)混合液的導(dao)電性能良好(hao)，符合這種測(ce)量條🏃🏻件。
如圖(tú)1所示，根據電(dian)磁感應原理(li)，當導電流體(ti)，在磁場強度(dù)爲B的磁場中(zhōng)以速度V運動(dòng)時，切割磁力(li)線而産生電(diàn)場E關系爲
則(zé)在線形長度(du)爲L的a和b兩點(dian)之間産生感(gǎn)應電動勢Ɛab
a、b兩(liang)接收電極之(zhī)間的距離L爲(wei)已知常數，B爲(wèi)已知的磁場(chǎng)🐇強度。故εab是V的(de)單調函數,Ɛab随(sui)V變化而變化(hua)。而瞬時流量(liang)g等于流速V與(yu)🧑🏾🤝🧑🏼導管截面積(ji)S(常數)的乘積(ji)，因此有
式中(zhong)K一儀器常數(shù)，
隻要通過電(dian)路測得Ɛab，即可(kě)得到對應的(de)流量Q。
三、外流(liú)式電磁流量(liang)計
1,結構
如圖(tú)2所示，井下儀(yi)器自上而下(xià)依次爲過芯(xīn)加重、上扶📐正(zheng)器、電💃磁♋流量(liang)計(含磁性定(ding)位器)和下扶(fú)正器。其中電(dian)磁流量計是(shi)儀器測量注(zhù)入流量的核(hé)心部分，在結(jie)構設計方面(miàn)實現了傳感(gǎn)📧器和電路的(de)一體化。過芯(xin)加重幫助儀(yi)器順利下井(jǐng)，上、下扶正器(qi)保持儀器在(zai)正常工作時(shi)在套管🌐内居(ju)中。使用磁性(xing)定位器後可(ke)以根據套管(guan)接箍深度校(xiao)🔆正儀器深度(dù)。
2，工作方式
過(guò)芯加重上接(jie)頭與單芯電(dian)纜頭連接，井(jing)下儀器用單(dan)芯電纜供電(dian)和傳輸信号(hao)。儀器可用于(yú)上提連續測(cè)量流量和定(ding)點測量流💘量(liàng)。圖3爲儀器工(gōng)作的電路😍框(kuàng)圖。井下儀器(qì)通過單芯電(diàn)纜與數控測(cè)井地面設備(bei)配接，地面供(gong)直流電壓60~80V,電(dian)流約80mA。連續測(cè)井時，流量👣信(xin)号與套管☁️接(jiē)箍信号通過(guò)單芯電纜到(dào)達地面設備(bei)，經過地面信(xin)号分離電路(lu)處理成兩路(lu)單獨的信号(hào)。接箍信号被(bei)處理成模☔拟(nǐ)信号,可以進(jìn)到數控測井(jǐng)地面設備的(de)模拟道處理(li)和記錄;流量(liàng)信号被處理(li)成脈沖頻率(lü)信号，可✉️以進(jìn)到數控測井(jing)地面設備的(de)脈沖道處理(lǐ)和記錄。這兩(liǎng)種信号是測(ce)井儀器最🏃🏻常(chang)用的信号，因(yīn)此，井下儀器(qi)可以方便地(di)挂接在其🌈他(tā)地面測井設(shè)備上使用。測(cè)井💋資料的錄(lù)取和處理通(tong)過數控測井(jǐng)地面設備的(de)注入剖面🔴測(ce)井軟件完🔴成(cheng)。
3,技術指标
該(gāi)儀器在測試(shi)技術服務分(fèn)公司的油、氣(qì)、水三相模拟(ni)實驗裝置中(zhōng)進行了标定(ding)。
實驗結果表(biao)明，儀器對流(liú)量響應的線(xian)性很好分辨(biàn)率爲2m³/d,流量測(cè)量範圍可達(dá)2~500m³/d，從實驗數據(ju)中計算出的(de)💰流量💰誤差🏃小(xiǎo)于±3%(儀器的典(dian)型刻度圖版(bǎn)見圖4)。
經檢測(cè)，儀器技術指(zhǐ)标如下:
◆電磁(ci)流量計測量(liàng)範圍:2~500m³/d
◆儀器測(ce)量誤差:±3%
◆耐溫(wen)指标:125℃
◆耐壓指(zhi)标:60MPa
現場試驗(yan)表明儀器的(de)可靠性、重複(fú)性和一緻性(xing)都很好
四、測(ce)井實例
目前(qian)，該儀器不僅(jin)可以正确地(di)測量注聚合(he)物井的🤩分層(ceng)注入量，還可(kě)以應用到适(shi)合測試條件(jian)的注水❗.井中(zhōng)。儀器可靠♈耐(nai)用,正确率和(he)一緻性都比(bi)較好,測井時(shi)效高。應用該(gai)儀器測的注(zhù)聚合物井，從(cóng)解釋成🔅果表(biao)中可以清楚(chǔ)地看出各分(fèn)層的相對注(zhu)入量和絕對(dui)注入量，從連(lian)續曲線也可(kě)以清晰地分(fen)辨各注入層(ceng)的注入勢态(tài)，而且連續曲(qu)線與點測結(jié)果符合得比(bǐ)較好。提供了(le)❤️正确可靠的(de)注入剖面資(zī)料，爲地🤟質分(fèn)析、調剖和工(gōng)程🔞技術改造(zao)等提供了寶(bao)貴的信息,解(jie)決了三次采(cǎi)油工程中急(ji)待解決的聚(ju)合物注🐆入剖(pōu)面測試問題(tí)⁉️。
電磁流量計(ji)在三元複合(he)驅杏14P2井的點(diǎn)測中提供的(de)點測流量資(zī)料正确地給(gěi)出了各注入(ru)層段及合層(céng)🌈的吸液能力(li)。連續曲線清(qing)楚地看出注(zhu)入井段的各(ge)🥵部位的吸液(yè)能力，而且💯與(yu)點測資料比(bi)較吻合。流量(liang)測試結果與(yǔ)自然電位曲(qǔ)線測得的較(jiao)強吸液能力(li)的厚層相對(dui)應，符合地質(zhi)規律。井溫、壓(yā)力曲線都很(hen)☎️正常，正确地(di)反應了三元(yuan)注入剖面的(de)溫度和壓力(li)特征。接箍信(xìn)号正确地反(fan)映了注入層(ceng)段套管的接(jiē)♉箍位置，爲點(dian)測流量🧡和連(lián)續測井提供(gòng)了🤟正确的深(shēn)度參考。由于(yu)井下管柱狀(zhuang)況的🌈影響，目(mù)前電測流量(liang)🧑🏽🤝🧑🏻計的流量資(zī)料以㊙️點測爲(wèi)準，連續曲線(xiàn)作爲參考。通(tong)過現場試驗(yan)🙇♀️證明了所研(yan)制的這套儀(yi)器的可靠性(xing)🌈、穩定性、重複(fu)性都比較好(hao)🔴，測井儀器和(he)電纜的抗腐(fǔ)蝕能力也比(bǐ)較好。
五、三元(yuan)複合驅分層(céng)配注井應用(yong)探讨
由于電(dian)磁流量計屬(shǔ)于接觸式測(ce)量儀器，因此(ci),對三元複合(he)驅分層配注(zhù)井管外流體(ti)無法進行測(cè)量，隻能分🔴大(dà)層🛀🏻段測量各(gè)層的總注入(rù)量。要想測量(liang)管外小層的(de)❄️注入量😍必須(xu)選其他流量(liàng)計。應用放射(shè)性測井原理(lǐ)的脈沖中子(zi)氧活化測井(jing)儀可以實現(xian)這個目的。在(zai)将來出現三(sān)元複合驅分(fen)層配注井時(shí)可以采用磁(cí)性定位器、
溫(wen)度計
、壓力計(jì)、脈沖中子氧(yǎng)活化測井儀(yi)組合測量三(sān)元複合驅注(zhu)入剖面。另外(wai),
超聲波流量(liang)計
也有可能(néng)過金屬油管(guǎn)測量油套環(huán)形空間流體(tǐ)的速度。
六、結(jie)論
◆電磁流量(liàng)計可以正确(què)地測量聚合(hé)物和三元複(fu)合驅井的☁️注(zhu)入剖面的分(fèn)層注入量(相(xiang)對值和絕對(duì).值)。
◆電磁流量(liàng)計測量精度(du)高，量程範圍(wei)寬，測井成功(gōng)率高。
◆儀器可(kě)靠耐用，無活(huo)動部件，不破(pò)壞聚合物的(de)分子鏈。
◆選用(yòng)磁性定位器(qì)、井溫儀、壓力(li)儀、電磁流量(liàng)計多參數組(zu)合🈲測井可以(yi)較好地解決(jue)三元複合驅(qu)注入剖面的(de)😘測井問題📞，多(duō)參數組✏️合測(ce)井綜合解釋(shi)可以提供更(geng)多、更好的信(xin)息。
◆對于将來(lái)出現的分層(céng)配注井，可以(yǐ)應用脈沖中(zhōng)子氧🌏活化測(cè)💋井儀替代電(diàn)磁流量計組(zu)合其他儀器(qi)進行測井。
◆測(cè)井過程中不(bu)影響注入井(jǐng)的注入狀況(kuàng)，無放射性等(deng)環境污染。
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