[摘要(yao)]直讀式電(dian)磁流量在(zai)勝坨油田(tian)主要應用(yòng)于水井的(de)分層流♈量(liàng)測試和驗(yàn)漏。電磁流(liu)量計
受到(dào)測井環境(jìng).套管狀況(kuang)、井内流體(ti)性質等因(yin)素的影響(xiang),會💃出現示(shì)，值偏差，本(běn)文就影響(xiǎng)流量計測(ce)井的幾個(gè)🐆因素進行(háng)🏒了淺析,并(bìng)給出了提(ti)高流量計(jì)測量🔞精度(du)的幾點建(jiàn)議。
吸水剖(pōu)面測井資(zī)料是油田(tián)測井法不(bú)可缺少的(de)動态監測(ce)資料,待别(bié)當袖田開(kai)發進人中(zhong)後期，正确(què)掌握注水(shui)井各小🥰層(ceng)的吸水情(qing)況能夠爲(wei)油藏中和(hé)調💃整,挖潛(qián)🈲增效提供(gòng)可靠的數(shù)據💰。
目前進(jìn)行的分層(céng)流量測井(jing)是通過直(zhi)讀式電磁(cí)流量計下(xià)人注水井(jǐng)中,在正常(chang)配注情況(kuang)下測取水(shuǐ)井各個🐇層(ceng)位對于注(zhu)人水的分(fen)配比例,從(cóng)而根據測(ce)量結果對(duì)☔水井進行(hang)調剖堵水(shui),提高注人(rén)水在各個(gè)層位的波(bō)及🐇系數,提(ti)高油層的(de)驅油效率(lǜ),從而提高(gāo)采收率。
1電(diàn)磁流計的(de)工作原理(lǐ)
電磁流計(jì)基于法拉(la)第電磁感(gǎn)應原理是(shi)當流過測(cè)量導管的(de)導電流體(tǐ)以流速v作(zuò)切割磁通(tong)密度爲B的(de)磁力線運(yun)動時,則在(zài)--對檢測電(dian)極之間檢(jian)測的感應(yīng)電動勢E所(suo)産生💘的電(dian)壓㊙️U可用下(xia)🔞式表示:
U=K.B.D.v(1)
式(shi)中,U爲兩檢(jian)測電極之(zhi)間的信号(hao)電壓,V,B爲磁(cí)通密度,T,D爲(wei)測量導管(guǎn)内徑,m,v爲平(ping)均流速，m/s,K爲(wei)比例常數(shu)。
通過測量(liang)導管的瞬(shun)時體積流(liu)量Q(m/nh)爲:
Q=π.D/(4.K.B).U(2).
由于(yú)測t管内徑(jìng)固定,助磁(cí)電流恒定(ding)時,磁通密(mì)度B恒♈定🏒不(bu)變,故U與Q成(cheng)線性關系(xì)，因此體積(ji)流t正比于(yu)電極間的(de)🚶信号電壓(ya),測出信号(hao)經過電路(lu)轉換可得(de)出體🐕積流(liú)Q。
2電磁流上(shang)計測井資(zi)料解釋方(fang)法
電磁流(liú)上計被廣(guang)泛應用于(yú)油田油、水(shui)井導電液(ye)體⛹🏻♀️注❌人剖(pōu)面的測量(liang)或井體檢(jian)漏,它是一(yī)-種直接測(cè)k流🤟體流t的(de)儀🌈器，因此(cǐ)所✉️測流可(kě)直接讀取(qǔ)。通過公式(shi)計算标差(cha):
△f=fi-fo
式中，0f爲标(biāo)差:f爲測頻(pin)率值sfo爲零(líng)頻率。
然後(hòu)通過查表(biao)得到每方(fāng)字數即可(kě)求得地面(miàn)流量值;
Q=△f/k
式(shì)中,Q爲地面(mian)流值△f爲标(biāo)差:k爲每方(fāng)字數.
3目前(qián)流計算過(guo)程中存在(zài)的問題
電(dian)磁流計測(cè)精度高,有(you)較好的應(ying)用效果,但(dàn)實際測量(liang)通🏒道🌈與标(biāo)定環境有(you)一定差異(yì),引起測量(liang)結果誤差(chà)。
電磁流計(jì)原理公式(shì)看出,k.,B和D任(ren)何一個參(cān)數的變化(hua)都會引起(qǐ)測t誤差。
3.1測(cè)井環境對(dui)電磁流計(jì)響應影響(xiang)
電磁流量(liàng)計測要求(qiú)流體在管(guǎn)道内流速(sù)爲軸對稱(cheng)分布,磁場(chǎng)均勻。而實(shí)際上井料(liào)會造成儀(yi)器無法居(jū)中,不僅使(shǐ)得井簡内(nei)出現非軸(zhou)對稱流速(sù)分布,而且(qie)使得電磁(ci)流量計的(de)磁場的分(fen)布不均勻(yun)。
從圖中可(kě)以看出,當(dāng)儀器向左(zuo)側傾斜1”時(shí)，儀器頂部(bù)及測📞量🏃🏻♂️段(duàn)流場分布(bu)有很大變(bian)化,說明儀(yí)器傾斜時(shí)對流場分(fèn)布影🛀響很(hen)大:當儀器(qì)在套管中(zhong)傾斜時,電(dian)🤞磁流量計(ji)權重函數(shù)會發生較(jiào)大的非對(duì)稱分布,儀(yi)器傾斜産(chan)生的流速(su)📐非對稱分(fen)布會給儀(yi)器測量精(jing)度帶來較(jiao)大影響。
3.2井(jǐng)内流體性(xìng)質對流計(ji)的影響
流(liú)量計的标(biāo)定都是在(zai)清水中進(jìn)行的,通過(guo)标定找到(dao)頻率值⛱️與(yǔ)流量的工(gong)程換算關(guān)系，而測井(jǐng)施工井液(ye)中含有的(de)大量的雜(za)質.金屬粒(lì)子，懸浮物(wù),原油.氣泡(pao)等,所以用(yong)清🔞水标定(dìng)💘的換算出(chu)的流量與(yu)實際流上(shang)存在--定👨❤️👨的(de)誤差。
3.2.1氣體(tǐ)的影響
當(dāng)井液含有(you)少量氣體(ti),氣體在液(yè)體中分布(bu)成微小氣(qi)泡狀，當液(ye)體中所含(hán)氣體增多(duō)時,氣泡幾(jǐ)何尺寸逐(zhu)步增大♍,進(jìn)而♉向彈狀(zhuàng)結構過渡(du)，當氣泡的(de)尺寸大✨于(yú)或等于流(liú)量計電極(ji)🔴的尺寸并(bìng)從電極處(chu)掠過時🛀🏻,電(diàn)極被氣體(tǐ)蓋住,使電(dian)路瞬時斷(duàn)開,出現輸(shu)出晃動❌,甚(shen)至不能正(zheng)常工作。而(er)且氣體氣(qì)泡參🏃🏻♂️與切(qie)割磁力線(xiàn),由于氣體(ti)的🔱低電導(dao)率特性🤩，即(ji)高電阻.基(jī)本不導💃🏻電(diàn),使得感⛷️應(yīng)電壓偏低(dī),影響儀器(qi)測量結果(guo)，這點對于(yú)作業後井(jǐng)簡未充滿(man)注人水尤(you)爲突出。
3.2.2原(yuan)油的影響(xiǎng)
對于油井(jǐng)轉注的水(shuǐ)井或者井(jǐng)内死油過(guo)多.原油附(fù)若在探✍️頭(tou),使儀器不(bú)能工作.水(shuǐ)井在停注(zhù)作業時,井(jing)❗簡内☀️也不(bú)同程度的(de)🔞存在遊離(li)油滴，當通(tōng)過測量電(diàn)極油滴🐇直(zhi)徑大㊙️于電(diàn)極直徑時(shi)，由于油㊙️的(de)電導率極(ji)🔆低,導緻電(dian)極瞬時停(ting)止工作,産(chǎn)生測量誤(wu)差.尤其對(duì)于高壓區(qu)内水井産(chan)生的回吐(tǔ)溢流,并内(nei)含有高枯(ku)👄度原油附(fù)着在測量(liàng)電極表面(mian)時,會直樓(lou)導緻測井(jǐng)無法進行(hang)。
3.2.3懸浮物的(de)影響
注水(shuǐ)井内流體(tǐ)中不同程(chéng)度含有懸(xuán)浮物,特别(bié)是對🚶于長(zhǎng)期注🐪水🈚井(jing),井壁腐蝕(shí)結垢較嚴(yán)重,在各項(xiang)作業工藝(yì)🔱措施🌂的實(shi)施下，比如(rú)磨先,刮削(xuē).酸化等,更(gèng)容易産生(shēng)各種金屬(shu)物質粒子(zi).流量計在(zai)工作時,懸(xuan)浮在井液(yè)中的🌈粒子(zǐ)附着在電(diàn)極表面。若(ruo)附若層電(diàn)導率與流(liú)體電導率(lü)相近，則不(bú)會産生原(yuan)理性誤差(cha)，儀器🐪示值(zhí)還能正常(cháng)📧，若附着層(céng)爲高電導(dao)率物質，則(ze)會使傳感(gǎn)器二電極(ji)間電阻變(bian)❌的很小,甚(shen)至短路，輸(shu)出顯示負(fu)偏差，甚至(zhi)不能正常(cháng)工作:若附(fu)着層爲絕(jue)緣性物質(zhì),則電極間(jiān)阻抗增加(jia)甚至開路(lù),使誤差增(zēng)大，甚至不(bú)能正常工(gōng)作⛱️。
3.2.4聚合物(wu)的影響
流(liú)量計算與(yǔ)磁通密度(du)有關。不同(tong)溶液的電(dian)導率不同(tong),通過實驗(yan)得出相同(tóng)磁場強度(du)的聚合物(wù)溶液的磁(cí)通線密度(du)小于清水(shui)中磁通線(xian)密度,相同(tóng)截面積情(qing)況下在聚(ju)合物溶液(yè)中碰場強(qiang)度要比水(shuǐ)中小,而現(xiàn)場測試儀(yi)器都是在(zai)清水中♋進(jin)行标定的(de),所以在井(jing)内流體性(xìng)質複雜井(jǐng)中顯示流(liu)量會較清(qīng)水中小。
3.3套(tào)管狀況對(duì)電磁流量(liang)計的影響(xiang)
流量計是(shì)在标準尺(chi)寸套管内(nèi)标定的,在(zai)現場實際(jì)施工中,注(zhu)水井由于(yú)受注人壓(ya)力.水質腐(fu)蝕,長期卡(ka)封.各種工(gōng)藝措施的(de)實施等影(ying)響,造成套(tao)管變形或(huò)🆚腐蝕結垢(gou)嚴重,甚至(zhi)破損等現(xiàn)🌂象。再按照(zhào)标準尺寸(cùn)标定值進(jin)行流量換(huan)算,勢必造(zào)成誤差。
設(shè)實際流爲(wei)Q,測量流量(liàng)爲Q1,标定時(shi)測通道直(zhi)徑爲D,截🚩面(miàn)積爲S,測🏃井(jing)時測量通(tōng)道直徑爲(wei)D1,截面積爲(wei)SI.流速爲🈲v.當(dang)流量計測(ce)出流頻豐(fēng)值後,根據(ju)标定圖版(ban)可換算爲(wei)流量,此時(shi)計算采用(yòng)的是标準(zhǔn)過流通道(dào)内徑,則瞬(shùn)時測量㊙️流(liu)量應爲❄️:
Q1=S.v=π.D2/4v
當(dang)過流通道(dao)變化時,此(cǐ)時流速爲(wèi):
v=Q/SI=4Q/πD12
因此:Q1=S.v=πD2v/4=(πD2v/4)X4Q/(πD12)=QD2/D12
可見(jian),測量流量(liang)與實際流(liú)量有一個(ge)系數差,這(zhè)個系數與(yu)測量通道(dào)管徑變化(huà)的平方成(chéng)正比,是一(yī)個指數關(guān)系，當D與DI相(xiang)差不🤟大時(shí),Q1與Q相比誤(wù)差不大,而(ér)當D1與D相差(chà)較大時,Q1就(jiu)超出了允(yun)許的誤差(chà)範圍，而在(zài)實際的電(dian)磁流計測(ce)量和解釋(shì)時均未考(kǎo)慮到管徑(jìng)尺寸差異(yì)引起的計(jì)冊誤差,這(zhe)會對電磁(cí)流量測量(liàng)方式💰産生(shēng)影響。
4幾點(diǎn)提高測量(liàng)準确度的(de)建議
4.1流量(liang)計工作原(yuán)理要求下(xià)并儀器必(bì)須居中
從(cong)外流式電(dian)磁流計結(jié)構圖可以(yǐ)看出,井下(xia)僅器自上(shàng)而下💔依次(ci)爲過芯加(jia)重..上扶正(zhèng)器.電磁流(liu)量計和下(xià)扶正器,在(zai)井斜較大(da)的井中,增(zeng)加加重杆(gǎn)質量,加強(qiáng)扶正器的(de)維護保養(yǎng),保證儀💘器(qì)下井後,盡(jìn)可能保持(chi)儀器的居(jū)中扶正效(xiao)果。
4.2對管徑(jìng)變化的進(jìn)行測。
爲消(xiāo)除管柱内(nei)徑的影響(xiǎng),提高測試(shì)精度,可以(yǐ)通過并徑(jìng)儀來實現(xiàn)。利用井徑(jing)僅測量井(jǐng)下套管的(de)變形🌈情況(kuang)，确定套管(guan)内徑，利用(yòng)測得的井(jǐng)徑數據修(xiu)正測量與(yǔ)标定通道(dào)差異引起(qi)的解釋誤(wù)差。用以修(xiū)正流量示(shi)值.對于套(tào)管管壁存(cun)在電導物(wù)質,流量測(ce)試前首選(xuan)套管刮削(xuē),再進行大(dà)排洗井,清(qing)除管壁磁(cí)性物🆚質,降(jiang)低對測試(shi)❓結果的影(yǐng)響。
5結論
電(diàn)磁流量計(jì)在檢查井(jǐng)下注水管(guan)柱工作情(qing)況、判斷🤟淺(qiǎn)部套管漏(lou)失等方面(miàn),具有獨特(te)的優勢.取(qǔ)準測量數(shù)據,爲各🥰項(xiang)工藝措施(shi)的❤️實施能(néng)夠提供有(yǒu)力的技術(shù)支持。
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