摘要:介紹(shào)了外流式電磁(ci)流量計
的基本(ben)原理、結構、工作(zuò)方式及應用規(guī)模、效果和測井(jǐng)實例。該儀器是(shì)一種新型的測(cè)量注入剖面的(de)儀器，能💋夠較好(hǎo)解決聚合物驅(qū)和三元複合驅(qū)注入剖面的測(ce)🌂井問題。
一、引言(yan)
大慶油田進入(rù)三次采油過程(chéng)中，注聚合物驅(qu)油已經成爲提(tí)高原油采收率(lü)的重要手段之(zhi)一，它比水驅效(xiào)🐕果提高了♉20%左右(yòu)。近幾年，大慶油(yóu)田在北一斷西(xi)區塊開展的聚(jù)㊙️合物驅油先導(dǎo)性試驗取得了(le)明顯的效果。因(yīn)此，聚合物驅和(hé)三元✏️複合驅注(zhù)✏️入剖面的🐆測井(jing)問題急待解決(jue)。
現場試驗表明(ming)，過去常用的注(zhu)入剖面測井儀(yí)器已不适應✌️注(zhu)聚❤️合物剖面測(cè)試的要求。例如(ru),應用傳統渦輪(lun)流量計測流量(liang)參數時，因注入(rù)的聚合物流體(ti)黏度增大，導緻(zhi)測量誤差增大(da),甚至因渦輪不(bu)啓動而無法測(cè)量較小流量;同(tóng)時，聚合物和三(san)元複合驅❌的井(jing)内流體腐蝕性(xìng)大，導緻渦淪腐(fu)蝕損害,影響了(le)測量精度。同位(wei)素示蹤法也由(you)🌈于聚合物黏度(du)大,放射性微球(qiú)顆粒不易擴散(sàn)，混合不均勻，出(chū)現放射性微粒(li)“抱團”、“聚堆”，使放(fang)射性示蹤劑難(nán)以按比例濾積(jī)在吸液地✍️層表(biǎo)面上等💃🏻原因得(dé)不到理想測試(shì)結果。
電磁流量(liang)計是一種新型(xing)的測量注入剖(pou)面的儀器，能夠(gou)較👣好地解決聚(ju)合物注入剖面(miàn)的測井問題。該(gai)儀器根據♊電磁(cí)感應原理,可以(yǐ)測量注入層段(duàn)各點的流量，也(ye)可以随深度連(lián)續測量流量，測(cè)試結果給出各(gè)注入層段的相(xiang)對注入量♋和絕(jué)對注入量。因該(gai)儀器沒有可動(dong)部件，因而不受(shòu)注入液黏度和(hé)密度的影響，不(bú)影響注入狀态(tai)和注入方式，并(bìng)且可靠耐用,正(zheng)确率㊙️好，對測試(shì)環境💜無放射性(xìng)污染，測井實效(xiào)高，測井成功率(lü)大于90%。目前，該儀(yi)器已在大慶油(you)田和💋其他各油(you)田得到廣泛應(yīng)用，受🧑🏾🤝🧑🏼到有關專(zhuan)家.的一緻好評(píng)。
二、測量原理
利(li)用電磁感應原(yuán)理，電磁流量計(ji)一般被用來測(ce)量流過🤟管道中(zhōng)導電流體的流(liu)量。不管流體的(de)性質如何，隻要(yào)其具有微弱🔅的(de)導電性(電導率(lü)大于8X10-5Ss/m)即可進行(háng)測量♌。通常，油田(tián)三采注入的聚(ju)合物混合液的(de)導🥰電性能良🤩好(hǎo)，符合這種測量(liang)條件。
如圖1所示(shì)，根據電磁感應(yīng)原理，當導電流(liú)體，在磁場強度(dù)✨爲B的磁場中以(yi)速度V運動時，切(qiē)割磁力線而産(chan)✨生電場E關系爲(wèi)
則在線形長度(du)爲L的a和b兩點之(zhī)間産生感應電(dian)動勢Ɛab
a、b兩接收電(diàn)極之間的距離(lí)L爲已知常數，B爲(wei)已知的磁場強(qiáng)度。故εab是V的單調(diào)函數,Ɛab随V變化而(ér)變化。而瞬時流(liu)量g等⁉️于流速V與(yu)導管👌截面積S(常(chang)數)的乘積，因此(cǐ)有
式中K一儀器(qi)常數，
隻要通過(guò)電路測得Ɛab，即可(ke)得到對應的流(liu)量Q。
三、外流式電(diàn)磁流量計
1,結構(gou)
如圖2所示，井下(xià)儀器自上而下(xia)依次爲過芯加(jia)重、上扶正❌器🔞、電(dian)磁流量計(含磁(ci)性定位器)和下(xià)扶正器。其中電(dian)磁流量計是儀(yí)👄器測🧡量注入流(liu)量的核心部分(fèn)🚶，在結構設計方(fang)面實現了傳感(gǎn)器和電路的一(yī)體化。過芯加重(zhong)幫助儀器順利(li)下井，上、下扶正(zhèng)☀️器保持儀器在(zai)正常工作時在(zai)套管内居中。使(shǐ)用🔆磁性定位器(qì)✌️後可以根據套(tao)管接箍深度校(xiào)正儀器深度。
2，工(gong)作方式
過芯加(jia)重上接頭與單(dān)芯電纜頭連接(jie)，井下儀器用單(dan)芯電😍纜供電和(he)傳輸信号。儀器(qì)可用于上提連(lián)續測量流量🤩和(hé)定點測量流🛀🏻量(liang)。圖3爲儀器工作(zuò)的電路👣框圖。井(jǐng)下儀器通過單(dān)芯電纜與數控(kòng)測井地面設備(bei)配接，地面供直(zhí)流電壓60~80V,電流♌約(yuē)80mA。連續測井時，流(liú)量信号與套管(guǎn)☂️接箍信号通過(guo)單芯電纜到達(da)地面設備，經過(guò)地面信号分離(lí)電路處理成兩(liǎng)路單獨🔅的信号(hào)。接箍信🚶♀️号被處(chu)理成模拟信号(hào),可👣以進到數控(kòng)測井🌂地面設備(bei)的模拟道處理(lǐ)和記錄;流量信(xìn)号被處理成脈(mo)沖頻率信号，可(kě)以進到數控測(ce)井地面設備的(de)脈沖道處理和(hé)記錄。這兩種信(xin)号是測井儀器(qì)最😘常用的信号(hào)，因此，井下儀器(qì)可以方便地挂(gua)接在其他地面(miàn)測井設備上使(shǐ)用🛀🏻。測井資料的(de)錄取和處理通(tong)過數控🔅測井地(dì)面設備的注入(ru)剖面🐕測井軟件(jian)完😍成。
3,技術指标(biāo)
該儀器在測試(shi)技術服務分公(gōng)司的油、氣、水三(sān)相模拟實驗裝(zhuāng)置中進行了标(biao)定。
實驗結果表(biǎo)明，儀器對流量(liàng)響應的線性很(hěn)好分辨率爲♍2m³/d,流(liú)量測量範圍可(kě)達2~500m³/d，從實驗數據(ju)中計算出的流(liú)量📧誤差小于±3%(儀(yi)器🏃的典型刻度(dù)圖版見圖4)。
經檢(jian)測，儀器技術指(zhi)标如下:
◆電磁流(liu)量計測量範圍(wéi):2~500m³/d
◆儀器測量誤差(chà):±3%
◆耐溫指标:125℃
◆耐壓(ya)指标:60MPa
現場試驗(yàn)表明儀器的可(kě)靠性、重複性和(he)一緻性都很好(hao)
四、測井實例
目(mù)前，該儀器不僅(jǐn)可以正确地測(cè)量注聚合物井(jing)的分🈲層☀️注入量(liàng)，還可以應用到(dào)适合測試條件(jiàn)的注水.井中。儀(yi)器可靠耐用,正(zheng)确率和一緻性(xìng)都比較好,測井(jǐng)時效高。應用該(gai)儀器測的注聚(ju)合物井，從解釋(shi)成果表中可以(yǐ)清楚地看出各(gè)分層的相對注(zhu)入量和🥵絕對注(zhù)入量，從連續曲(qu)線也可以清晰(xī)地分辨各注入(rù)層的注入勢态(tài)，而且連續曲線(xian)與點測結果符(fú)合得比較好。提(tí)供了正确可靠(kao)的注入剖面資(zī)料，爲地質分析(xi)、調剖和工程技(ji)術改造等提供(gòng)了♈寶貴的信息(xī),解決了三次采(cai)油工程中急待(dai)解決的聚合物(wù)注🏃🏻♂️入剖面測試(shi)問題。
電磁流量(liang)計在三元複合(he)驅杏14P2井的點測(ce)中提供的🎯點測(cè)流量資料正确(què)地給出了各注(zhù)入層段及合層(céng)的吸液能力。連(lian)續曲🍉線清🥵楚地(di)看出注入井段(duàn)的各🐉部位的吸(xi)液能力，而且✍️與(yǔ)點測資料比較(jiao)吻合。流量測試(shì)結果💋與自然電(dian)位曲線測得的(de)較強吸液能力(li)🌈的厚層相對應(ying)，符合地質規律(lǜ)。井溫、壓力曲線(xiàn)都很🔅正常，正确(que)地反應了三元(yuan)注入剖面的溫(wen)度和🈚壓力特征(zhēng)。接箍信号正🈚确(que)地反映了注入(rù)層段套管的接(jiē)箍位置，爲點測(ce)流量和連續測(ce)井提供了正确(què)的深✔️度參考。由(you)于井下管柱狀(zhuàng)況的影響，目前(qián)電測流量計的(de)流量資料以點(diǎn)測爲準，連續曲(qu)線作㊙️爲參考。通(tong)❄️過現場試驗👈證(zheng)明了所研制的(de)這套儀器的可(kě)靠性、穩定性、重(zhong)複性都比較好(hǎo)，測井儀器和電(dian)纜的抗腐蝕能(neng)力也🚶比較好。
五(wu)、三元複合驅分(fen)層配注井應用(yong)探讨
由于電磁(ci)流量計屬于接(jiē)觸式測量儀器(qi)，因此,對三元複(fu)合驅分層配注(zhù)井管外流體無(wu)法進行測量，隻(zhī)能分大層段測(cè)量各層的總注(zhu)入量。要想測量(liang)管外小層的注(zhù)入量必須選🈲其(qí)他流量計。應用(yòng)放射性測井原(yuan)理的脈沖中子(zi)氧活化測♉井儀(yi)可以實現這個(gè)❗目的。在将來出(chū)現三元複合驅(qu)分層配注井時(shí)可以采用磁性(xing)定位器、
溫度計(ji)
、壓力計、脈沖中(zhōng)子氧活化測井(jing)儀組合測量三(sān)元複合驅注入(rù)剖面。另外,
超聲(shēng)波流量計
也有(yǒu)可能過金屬油(yóu)管測量油套環(huán)形空間流體的(de)速🤟度👅。
六、結論
◆電(diàn)磁流量計可以(yi)正确地測量聚(ju)合物和三元複(fu)合驅😍井☔的注入(rù)剖面的分層注(zhù)入量(相對值和(he)絕對.值)。
◆電磁流(liú)量計測量精度(dù)高，量程範圍寬(kuān)，測井成功率高(gāo)。
◆儀器可靠耐用(yòng)，無活動部件，不(bú)破壞聚合物的(de)分子鏈。
◆選用磁(cí)性定位器、井溫(wēn)儀、壓力儀、電磁(cí)流量計多參🤩數(shu)😘組合測井可以(yi)較好地解決三(sān)元複合驅注入(ru)剖💯面的測井問(wen)題，多參數組合(he)測井綜合解釋(shì)可以提供更多(duo)、更好的信息。
◆對(dui)于将來出現的(de)分層配注井，可(ke)以應用脈沖中(zhōng)子🈲氧活🏃化測井(jǐng)儀替代電磁流(liu)量計組合其他(ta)儀器進行測井(jing)。
◆測井過程中不(bú)影響注入井的(de)注入狀況，無放(fang)射性等環境污(wu)染。
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