摘要(yao)：外流式流(liú)量計
是根(gēn)據電磁感(gǎn)應原理研(yan)制的精度(dù)高井下流(liú)量測量儀(yí)器,其☔測量(liang)結果不受(shou)溫度壓力(li)密度粘度(dù)和導電率(lü)等因素影(ying)♈響。文中簡(jian)要介紹了(le)外流式流(liú)量計🧑🏽🤝🧑🏻的工(gōng)作原理及(ji)特點，通過(guò)資料對比(bi)說💘明了該(gāi)儀器的優(you)越性,同時(shi)探讨了該(gai)儀器在注(zhu)聚剖面測(ce)試中的應(ying)用。
引言
國(guo)内陸上油(yóu)田特别是(shì)東部油田(tián)都已進入(ru)高含水期(qi),綜合❄️含水(shui)率上升快(kuai)，,大部分注(zhu)入水沒有(you)起到驅🈲油(you)作用,由于(yu)油藏縱👈向(xiang)上和平面(miàn)上的非均(jun1)質性油水(shuǐ)粘度差以(yǐ)及開發過(guo)程中的油(you)水動态不(bu)平衡造成(cheng)注，入水在(zai)縱向上🔴的(de)單層突進(jin)和平面上(shang)的舌進,使(shǐ)油井過早(zao)見水,含水(shui)率越來越(yuè)高而且由(yóu)于注入水(shuǐ)的長期沖(chòng)🧡刷造成水(shui)淹層沖刷(shuā)帶的滲透(tou)率進一💁步(bu)提高，嚴重(zhong)地影響了(le)油🈲田的正(zheng)常開發。聚(jù)合物驅油(yóu)是目前三(sān)次朵油㊙️中(zhong)比較成熟(shú)的提高朵(duo)收率技術(shu),其原理是(shì)提高注入(ru)流體的粘(zhān)度,增大流(liú)度比,減♊少(shǎo)注入流體(tǐ)在高滲透(tòu)率帶的竄(cuan)流，達到🐉增(zēng)大波及面(mian)積和提高(gāo)朵收率的(de)目的。注聚(ju)效果的好(hǎo)壞取決✌️于(yu)注聚剖面(mian)調整程度(dù)的好壞,因(yīn)此測準注(zhù)聚剖面爲(wèi)油田開發(fā)提供可靠(kao)依據是在(zài)油田👅注聚(jù)期監測工(gōng)作的重點(diǎn)。常用的🌈注(zhù)水剖面測(ce)井方法(主(zhu)要有渦輪(lun)流量計
示(shi)蹤流量計(jì)及同位素(su)載體法)已(yi)不能适應(ying)注聚剖面(mian)測試的⭐需(xū)要,外流式(shi)流量計法(fa)解決了注(zhù)聚剖面測(cè)試過程💛中(zhong)由于高粘(zhān)物體造成(cheng)的同位素(sù)吸附等問(wèn)題,已越來(lái)越多地受(shòu)到各油田(tián)的重視。
常(chang)用注入剖(pōu)面測試方(fāng)法原理
目(mu)前常用的(de)注入剖面(miàn)測試方法(fǎ)主要有渦(wō)輪流量🏒計(ji)示蹤流量(liang)計同位素(sù)載體法(同(tóng)位素吸水(shuǐ)剖面法)。渦(wō)輪👣流量計(ji)依據的是(shì)流體流速(su)與渦輪轉(zhuǎn)速在流體(tǐ)不可壓縮(suo)渦輪材料(liào)⁉️均勻情況(kuang)下成🌈線性(xing)關系,但由(you)于聚合物(wu)粘度較💜大(da)破壞了其(qí)線性關系(xi),所以渦輪(lún)流量計不(bu)适應聚合(he)物注入部(bu)!面測試。示(shì)蹤流量👣計(ji)朵用放射(shè)性🏃♂️示蹤劑(ji)位移原理(li)确定分層(ceng)流量,測井(jǐng)過程中🌈儀(yí)器靜止，利(li)用👈示蹤劑(ji)通過兩個(gè)伽瑪探測(ce)器的時間(jian)計算流速(sù)。而放射性(xìng)同位☁️素載(zai)體法是利(lì)用放射性(xing)同位素人(ren)爲地提高(gao)井内被研(yan)究對象的(de)伽瑪射線(xiàn)強度,具體(ti)方法是向(xiàng)井内注入(rù)被放射性(xing)同位素活(huó)化的物質(zhi)在注入活(huó)化物質前(qián)後分别🏃🏻♂️進(jìn)行伽瑪測(ce)井,對比兩(liǎng)次測量結(jie)果,找出活(huó)化物質在(zài)井中的🥵分(fèn)布情況,從(cóng)而确定各(ge)🏃♀️吸水層的(de)吸水量。目(mu)前采用的(de)放🌈射性㊙️示(shi)蹤劑多爲(wei)固相或懸(xuán)浮液,由于(yú)注聚井聚(ju)合物粘度(dù)較高示蹤(zong)劑易粘附(fu)在儀器或(huo)井壁上,影(ying)響了示蹤(zong)流量計放(fàng)射性同位(wei)素載體法(fa)測試結果(guǒ)的可靠程(chéng)度。
外流式(shi)流量計的(de)原理和測(cè)試方法
1.工(gōng)作原理
外(wài)流式流量(liang)計依據電(diàn)磁感應原(yuan)理工作,當(dāng)導體(聚合(hé)物流體水(shui))橫切磁場(chang)移動時,導(dao)體中感應(ying)出與速度(du)(流速)成正(zheng)比的電勢(shì),儀器測量(liang)出流體流(liú)動産生的(de)感應電勢(shì)，就👌能推算(suàn)出流速💞和(he)流量。根據(ju)法拉第電(diàn)磁感應定(ding)律有
式中(zhōng):Ve一感應電(diàn)勢,V;B-磁場強(qiang)度,H;v一含導(dao)電離子流(liú)體的流☂️速(sù),mXs;Q一流體🙇♀️的(de)體積流量(liang),m³Is;d-管道直徑(jing),m。
上式中不(bú)包含流體(ti)的溫度壓(yā)力密度粘(zhān)度和導電(dian)率等🍓因素(su),故測量精(jīng)度不受這(zhe)些因素直(zhi)接影響,能(néng)實現較精(jīng)度高的流(liu)量測♋定。
圖(tu)1圖2分别爲(wei)注水井電(dian)磁流量計(ji)
和外流式(shì)電磁流量(liàng)計工作原(yuán)理圖。外流(liú)式流量計(jì)磁場設計(ji)在流量探(tàn)頭四周的(de)外部空間(jian),感應測量(liàng)電極設置(zhì)在流量探(tàn)頭的筒壁(bi)外側,流速(su)測量靈敏(min)空間在測(cè)量探♻️頭的(de)外部,流體(tǐ)在探頭💋外(wài)圍流過。爲(wèi)減少儀器(qì)不居中對(dui)測量結果(guǒ)造成的影(ying)響,，在儀器(qì)上下部設(shè)計了兩個(ge)扶正器。
2.外(wai)流式流量(liàng)計測試方(fang)法
目前各(ge)油田注聚(jù)井多朵用(yong)多層合注(zhù),即管柱下(xia)到注入層(céng)位以上。爲(wèi)了減少由(you)于井口放(fàng)湓流關井(jǐng)對測量結(jié)果的影響(xiang),應在井口(kǒu)選擇測試(shi)防噴裝置(zhì),防噴管内(nei)💃徑尺寸最(zuì)好與井内(nèi)管柱尺寸(cun)相同。測試(shì)過程中選(xuǎn)擇合适的(de)加重量即(jí)可進行正(zheng)常測試,儀(yí)器上提過(guò)程中🏃♀️應注(zhù)意在儀器(qì)進入油管(guǎn)時減慢速(su)度。
測試資(zi)料對比
孤(gū)東油田八(ba)區位于孤(gu)東油田南(nan)部,孤東披(pī)覆背斜冀(jì)部，是由北(bei)南西三條(tiao)斷塊控制(zhì)的自然封(feng)閉斷塊,構(gòu)造🤞簡單，西(xī)高🏃♀️東低🆚,高(gao)差50m,注聚目(mu)的層位爲(wèi)館上段,屬(shǔ)河流♻️相沉(chén)積,油層非(fei)均質性強(qiáng),油藏特點(dian)可概括爲(wèi)高滲透⚽高(gāo)飽和高👌粘(zhan)度稠油疏(shū)松砂岩油(yóu)藏。該區先(xiān)後在28210井和(hé)26212井進行了(le)外流式流(liú)量計測試(shì)和同位素(sù)吸水剖面(mian)測試,測試(shi)結果見表(biǎo)1。
注:表中外(wai)流式流量(liang)計法吸水(shuǐ)量爲外流(liú)式流量計(ji)所測結果(guǒ),其相對吸(xi)水量由外(wai)流式吸水(shuǐ)量計算得(dé)🛀到,其中28210井(jǐng)配水期間(jiān)配注量爲(wei)198m',26212井爲178m’。
從對(duì)比結果和(hé)測試資料(liào)可以看出(chu),外流式流(liú)量計在注(zhu)聚☂️剖面測(cè)試中既可(kě)以獲得單(dān)層流量又(yòu)可獲得各(ge)層相對吸(xi)水量,單井(jǐng)所測各層(ceng)吸水量累(lei)計所得單(dān)井總注入(ru)量與井口(kǒu)實際注入(rù)量軟爲符(fú)合。而😄同位(wei)素吸水剖(pou)面測✨井由(you)于聚合物(wu)粘度較高(gāo),同位🧑🏾🤝🧑🏼素不(bu)易散開，容(róng)易出現底(di)層沉降和(he)管壁粘污(wu)等現象,從(cóng)而影響了(le)資料的真(zhen)實性。
外流(liu)式流量計(jì)的應用
外(wài)流式電磁(ci)流量計由(yóu)于不改變(biàn)流體原來(lai)的運動方(fang)向和速度(du),所以不産(chan)生額外的(de)流阻,目前(qian)研制的外(wai)流式流量(liang)計靈敏度(dù)很高,它可(kě)響應1mmTk的流(liú)體速度,特(tè)别适合于(yu)高粘度聚(ju)合物的注(zhù)入剖面測(cè)量。外流式(shi)流量計的(de)靈敏度🤩空(kong)間限于儀(yí)器周圍的(de)磁場分💋布(bu)區域,它測(cè)🔴量出的是(shi)局部區域(yù)的平‼️均流(liú)速,當用來(lái)推算全井(jing)平㊙️均流速(sù)時,要考🐕慮(lǜ)流體流型(xing)變化的影(ying)響。理論分(fen)析說⛷️明，隻(zhī)要👌流體的(de)流型不變(biàn)(保持在層(ceng)流或紊流(liú)段),儀器的(de)響應是完(wan)全線性的(de)。流型轉✌️烴(ting)時，流體截(jie)面的流速(sù)🌈分布發生(sheng)變化,将産(chǎn)生一定🤞的(de)非線性。實(shí)驗标定證(zheng)實,用于注(zhu)水測量⛷️時(shi),在139.7mm管内,注(zhu)入量低于(yu)30m³IId時,可測出(chu)一定的非(fei)線性,但需(xū)要低端多(duō)點标定再(zai)作相應的(de)數據處👈理(li)❤️軟件修正(zhèng)才能達到(dào)精度高;對(dui)于粘度高(gāo)的聚合物(wu)注入🚶井，理(lǐ)論計算得(dé)出,在通常(chang)的注入量(liàng)範圍内(每(mei)天🤩數百方(fang)以内),管🔞内(nèi)流體都保(bǎo)持在層流(liú)狀态,因而(ér)測量數據(jù)是線性的(de),原則上,儀(yi)器隻要标(biāo)定一個流(liu)量點,便可(ke)得出全🧑🏾🤝🧑🏼程(cheng)的響應。外(wài)流式流量(liàng)計測量結(jié)果受流體(ti)流型變化(hua)的影響,因(yīn)此需要進(jìn)行不同流(liu)型的校正(zhèng),測量不同(tong)流體應采(cai)用不同流(liu)體的标定(ding)結果。
外流(liú)式流量計(ji)也可以用(yòng)于偏心空(kōng)心和籠統(tǒng)注水井的(de)注水😄測😄量(liàng),它可以與(yu)井下壓力(li)計組合确(que)定閥壓梯(ti)度(選💁擇合(hé)理的🤩注聚(jù)壓力梯度(dù)達到調剖(pōu)和驅油的(de)效果，該壓(ya)👄力梯度爲(wèi)閥壓🈚梯度(dù))，也可以與(yǔ)不同工具(jù)配合進行(hang)單層驅動(dòng)開啓壓力(li)測試。
外流(liú)式流量計(ji)解決了油(yóu)田注聚過(guò)程中的測(cè)試需要🌈,由(yóu)于其無機(ji)械活動部(bù)件測量精(jīng)度高、可靠(kao)性好不砂(sha)卡壽👌命長(zhǎng)等優點,必(bì)将在以後(hòu)的油田“三(san)朵”工⭐作中(zhōng)發揮更大(da)的作用。
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