摘要(yao)：爲确定内流式電(dian)磁流量計 在水平(ping)井中測量油水兩(liang)相流流量的效果(guǒ)，采用集流✔️的方式(shi)在油水兩相流模(mo)拟井水平井中進(jìn)行了流量測量及(jí)标定。實驗結果表(biǎo)明，在集流的條件(jiàn)下，高流量、高含水(shuǐ)率時，内🙇🏻流式電磁(cí)流量🚩計的流量測(ce)量結果不受含水(shuǐ)率變化的影🔅響，并(bìng)與清⭐水中的标定(ding)結果無明顯差别(bié)；流量🙇‍♀️較低時，用清(qīng)水中的标定結果(guo)計算油🏃🏻‍♂️水兩相流(liú)流量誤差大，可以(yi)采取✌️分流的方法(fa)減小誤差并拓寬(kuān)流量測量下限。另(ling)外，目前的兩電極(jí)内流式電☔磁流量(liang)計在水平井💰中進(jin)行測量時，測量結(jié)果不受測量電極(ji)所處位置的影響(xiang)。結果表明，可以采(cǎi)用集流式内流式(shi)電磁流量計進行(hang)🈚水平井油水兩相(xiàng)流流量的測量，測(ce)量結果準确可靠(kào)。
　　水平井中油水兩(liang)相流流量測量時(shi)常采用渦輪流量(liang)🤩計，其測量💛誤差爲(wei)±5%。由于進行水平井(jǐng)測井時測井儀器(qi)工作時間較長，測(ce)井工藝複雜，測量(liàng)環境惡劣[1]，常常導(dao)🍉緻渦輪葉片被卡(kǎ)，影響測井成✨功率(lǜ)。而重新更換儀器(qi)時間長，工作量大(dà)，因🌈此，提高水🐉平井(jing)測井成功率具有(you)重要的意義。
　　電磁(ci)法測量流體流量(liang)廣泛應用于油田(tian)注水井、注聚👨‍❤️‍👨井的(de)注入剖面測井中(zhong)，儀器工作穩定，測(cè)量數據🤩重複性好(hǎo)，測量結果準确可(ke)靠[2-3]。采用集流方式(shì)的内流式電磁流(liú)量🛀🏻計在垂直管流(liú)中測量油水兩相(xiàng)流流量的方🈲法已(yǐ)進行模拟井，并進(jìn)行了數值仿真和(hé)理論上的測量機(ji)理，也進行了現場(chǎng)應用。現場應用📐表(biao)明，電磁法在集流(liú)的條件下可以應(ying)用于垂直管流中(zhōng)測量高含水率下(xià)的油水兩相流流(liú)量[7]。在高流量、高含(han)水率的垂直🔴井中(zhong)進行流量測量時(shi)，用集流方式的内(nèi)流式電磁流量計(ji)在清水中的标定(ding)結果來計算油水(shuǐ)兩相流中的流量(liang)，其誤差在±5%以内。現(xian)場應用試驗顯示(shi)，電磁法測量高含(han)水油井的流量具(jù)有重複性好、結果(guǒ)準确可靠的優點(dian)，且因無可動部件(jian)而避免了砂卡問(wen)題的發生，顯☎️著提(tí)高了測井成功率(lü)，因此進行電磁法(fa)測量水平管流油(you)水兩相流流量的(de)實驗研究尤🤞爲重(zhòng)要。模拟井實驗研(yán)究及水☎️平井現場(chang)應用結果表明，可(ke)以采用内流式電(dian)磁流量計進行油(you)水兩相流流量的(de)測量，測量結果準(zhǔn)确😘可靠，在水平井(jǐng)測井時可作爲 渦(wo)輪流量計 測量的(de)補充方法以提高(gāo)測井成功率。
1實驗(yàn)樣機及傳感器結(jie)構
　　實驗樣機采用(yong)集流的測量方式(shi)和内流式電磁流(liú)㊙️量傳感器。儀器的(de)結構及工作原理(lǐ)如圖1所示，儀器自(zi)上而下爲出液口(kou)、電磁流量傳感器(qi)、傘式集流器。測量(liàng)工藝爲：儀器到達(da)測量點後，撐開集(ji)流器，密封💛儀器與(yǔ)套管之間的環形(xíng)空間，使得油水兩(liang)相混合流體由進(jìn)液口流入，流經電(diàn)磁流量傳感器，電(diàn)磁流量傳感器随(suí)流量不同有相應(yīng)的頻率輸出，油水(shuǐ)混合流體經電磁(ci)流🐉量傳感🥰器檢測(ce)後由出液口流出(chū)，完成流量測量。

　　傳(chuan)感器由2個發射磁(cí)極和2個測量（接收(shou)）電極構成（圖2），由内(nei)向外🔞分别爲絕緣(yuan)内襯、金屬内壁、液(yè)壓油、金屬外壁。2個(gè)測量接收電✏️極與(yǔ)2個發射磁極在圓(yuán)周上相互垂直🙇🏻均(jun)勻分💋布，接收電極(ji)鑲嵌在絕緣内襯(chen)壁上，直接接觸測(cè)量流體。磁極由磁(cí)芯和線圈兩部分(fen)組成，即在每個磁(cí)極磁芯的外側均(jun1)包裹一層線圈，用(yòng)來産生交變磁場(chǎng)，當導電流體⚽從流(liu)道内流過時将切(qiē)割磁力線産生感(gǎn)應電動勢。

2模(mó)拟井實驗及結果(guǒ)
　　爲明确集流條件(jian)下内流式電磁流(liu)量計在水平管流(liú)油💚水兩相流中的(de)響應規律，，實驗所(suo)用集流器爲布傘(san)集流器，流🐉量點爲(wei)0、5、10、……、300m3/d，各流量下含水率(lü)調節爲50%～100%，含水率間(jiān)隔10%。同時進行了測(cè)量流體分流實驗(yàn)和傳感器測量電(dian)極處于不同位置(zhì)。
2.1水平條件下的室(shì)内模拟井實驗及(jí)結果
　　圖4爲該儀器(qì)在油水兩相流中(zhong)測量流量的相對(dui)誤差（相🐇對誤差即(jí)爲标準流量與測(ce)量流量之差與标(biāo)準流量的百分比(bi)）分布情況。相對誤(wu)差越小，儀器測♊量(liang)精度越高[8]。從圖3可(ke)以🌈看出，在流量相(xiang)同的情況下👈，當含(han)水率高于70%時，儀器(qi)響應頻☎️率基本一(yi)緻，表明在該實驗(yan)條件下，當流量高(gāo)于20m3/d、含水率高于70%時(shí)，傘集流💁内流式電(dian)磁流🧑🏾‍🤝‍🧑🏼量計在水平(píng)井🌂筒中油水兩相(xiàng)情況下标定結果(guo)與含水率無🚶關，并(bìng)與清水中标定結(jie)果基本一緻。從圖(tu)4可以看出，當含水(shui)率高于80%、流量大于(yú)150m3/d時，測量相對誤差(cha)在±5%以内。當含水率(lǜ)高于60%、流量👣大于40m3/d時(shi)，測量相對誤差在(zai)±10%以内。分析圖3、圖4表(biǎo)明，集流條件☀️下，可(ke)以考慮使用内流(liu)式電磁流量計進(jin)行水平井中油水(shui)兩相流流量的測(ce)量。當🧡流🌏量低于40m3/d時(shí)，流量測量誤差大(da)，超過±10%。爲滿足水平(ping)井的測試需要，必(bì)須采取措施減小(xiǎo)集流式内流式電(diàn)磁流量計的測量(liang)誤差。


2.2分流情況下(xia)實驗及結果
　　爲減(jian)小低流量時的測(ce)量誤差，改善低流(liú)量時的測㊙️量效果(guo)，采取了在布傘集(jí)流器上部位置打(da)孔分流流量👄的方(fang)法[9]，通過打孔使🌏分(fèn)流流量達到20%[10]，分流(liu)使聚集在傘跟部(bù)的油漏失一部分(fèn)，從而有📐效提高流(liu)過傳感器的含水(shuǐ)率。流道内含水🥵率(lü)高有利😄于儀器更(geng)好地進行測✔️量。圖(tú)5爲水平井筒中1#儀(yí)器采取分流流🤞量(liàng)方法在油💔水兩相(xiang)流中進行🙇‍♀️測量的(de)相對誤差分布情(qíng)況。從圖5可以🈚看出(chu)，當含水率高于80%、流(liu)量大于40m3/d時，測量相(xiàng)對誤差在±5%以内。對(dui)比圖4和圖5可🏃🏻‍♂️以發(fā)現：在含♻️水率高于(yú)80%、測量誤差在±5%以内(nei)時，流量測量下限(xian)由原來的150m3/d降低到(dào)40m3/d，明顯拓寬了流量(liàng)測量下限，儀器可(kě)應♊用的測量範圍(wéi)更廣泛；分流後在(zai)流量大于40m3/d時測量(liang)❤️相對誤差由原來(lai)的±10%減小到±5%，顯著降(jiang)低了測量誤差。可(ke)見，采取🔞分流的方(fang)法拓寬了流⚽量測(cè)量下限并減小了(le)測量誤差，分流測(ce)量方法是可行的(de)。

2.3測量電極處于位(wei)置不同的實驗及(jí)結果
　　集流型内流(liú)式電磁流量計采(cǎi)用2個測量電極的(de)結構，2個測量電極(ji)與2個發射磁極在(zài)圓周上相互垂直(zhí)均勻分布🧡。實際測(cè)井時，測量電極和(he)磁極的位置在周(zhōu)向上是随機且無(wu)法控制的。水平井(jing)中油水兩相流動(dong)形态複雜[11]，分别将(jiang)測量電極在水平(píng)管流中以💛縱向排(pái)列和水平排列位(wei)置進行設置，來确(que)定測量電極在水(shui)平管🔴流中所處位(wèi)置對測量結果的(de)影響（圖6）。從圖6可🔴以(yi)看出，在相同流量(liang)及含📐水率下，測量(liàng)電極♋縱向排列（c）設(shè)置與💃水平（s）設置測(ce)量得到的數據點(dian)基本重合，表明内(nei)流式🧑🏽‍🤝‍🧑🏻電磁流量計(jì)測量結果不受測(ce)量電極在水平管(guǎn)流中😘所處位置的(de)影響。

3現場應用試(shì)驗
　　利用傘式集流(liu)内流式電磁流量(liàng)計在冀東油田的(de)廟XX平7井進行了水(shui)平井測井現場試(shi)驗，該井采用篩管(guǎn)完井，井段爲2079.58～2240.28m，有效(xiao)長度160.7m，深度2247.08m，套管直(zhí)徑177.8mm，人工井底2244.8m，造斜(xié)點🛀1680.12m。測試前正常生(shēng)産時産液量46.06m3/d，含水(shuǐ)率99％。
　　廟XX-平7井爲機采(cǎi)水平井，在日常生(sheng)産條件下沒有測(ce)🈲試通㊙️道，無法開展(zhǎn)測試。爲了實現産(chǎn)出剖面測試，給ACP堵(dǔ)水提供可靠🔞的資(zī)料，在🈲測試時改變(biàn)舉升生産工藝，采(cai)用氣舉舉升方式(shì)模拟水平井正常(chang)生産條件，從而實(shí)現分段流量♉測試(shì)。
　　圖7、圖8分别爲該井(jing)在2087m、2127m深度處的流量(liang)點測試結果。從圖(tú)7、圖8可以⛱️看出，在進(jin)行流量測試過程(chéng)中，儀器輸出頻率(lü)波動較小，表明儀(yí)器工作狀态較好(hǎo)，并且井的産液量(liang)💯較穩定。表1爲該井(jǐng)的測井解釋成果(guo)。表1顯示在2110～2160層段，分(fen)層産液量爲21.2m3/d，占全(quán)井✉️産液的49.7%，結合井(jing)溫測㊙️井資料可以(yǐ)确定該層爲主産(chǎn)液層。冀東油田采(cai)取了ACP堵水作業後(hou)‼️該井增油1m3/d，增油效(xiào)果明顯。

　　傘式集流(liú)内流式電磁流量(liàng)計可以應用于水(shuǐ)平井進行油水💛兩(liǎng)相流流量的測量(liàng)，利用傘式集流内(nei)流式電磁流量計(ji)測試結果可以準(zhun)确确定主産液層(céng)🈲，爲油田挖潛改造(zào)提供可靠數據。
4結(jie)論
（1）在集流的條件(jian)下，采用内流式内(nèi)流式電磁流量計(ji)在水平井油水兩(liǎng)相流中測量，當流(liu)量高于20m3/d、含水率高(gao)于70%時，内流式🌈電磁(cí)流量計儀器響應(ying)不受含水率變化(hua)影響，并與清水中(zhōng)儀器響應基本無(wu)差别。另外，内流式(shì)電磁流量計測量(liang)結果💞不受測量電(dian)極在水♈平管流中(zhōng)所👨‍❤️‍👨處位置的影響(xiang)。
（2）對于測量上限爲(wèi)300m3/d的儀器，在含水率(lǜ)高于80%的情況下，測(ce)量💰誤差在±5%以内時(shi)，分流後流量測量(liang)下限由原來的150m3/d降(jiang)低到40m3/d；在流量大于(yu)40m3/d時，測量相對誤差(chà)由原來的±10%提高到(dào)±5%。采取分流流量的(de)方法可以改善測(cè)量效果并拓寬流(liú)🌈量測量下限。
（3）應用(yong)集流式内流式電(dian)磁流量計進行水(shuǐ)平井油水兩相流(liú)流量測量，爲油田(tian)挖潛改造提供可(kě)靠數據。

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