摘要(yào)：外流式流量(liang)計
是根據電(diàn)磁感應原理(li)研制的精度(du)高井下流量(liang)測量♻️儀🔴器🏃♀️,其(qí)測量結果不(bu)受溫度壓力(li)密度粘度和(he)導電率等因(yīn)素影響。文中(zhōng)簡要介紹了(le)外流式流量(liàng)計的工作原(yuan)理及特點，通(tong)過資料🍉對比(bǐ)說明了該儀(yí)器的優越性(xing),同時探讨了(le)該儀器在注(zhu)聚剖面測試(shì)中的應用。
引(yǐn)言
國内陸上(shàng)油田特别是(shi)東部油田都(dou)已進入高含(han)水期♉,綜合含(hán)水率上升快(kuài)，,大部分注入(ru)水沒有起到(dao)驅油作🌂用,由(you)于油藏縱向(xiang)上和平面上(shàng)的非均質性(xing)油🌍水粘度差(cha)以及開發過(guo)程中的油水(shuǐ)動态不平衡(héng)造🔴成注，入水(shuǐ)在縱向上的(de)單層突進和(he)平面📐上的舌(she)進,使油井過(guò)早見水,含水(shui)率越來越高(gāo)而且由于注(zhu)入水的長期(qi)沖刷💃造成水(shui)淹層沖⛱️刷帶(dài)的滲透率進(jin)一步提高，嚴(yan)重地影響了(le)油田的正常(cháng)開發。聚合物(wù)驅✏️油是目前(qian)三次朵油中(zhōng)比較成熟的(de)提高朵收率(lǜ)技術,其原理(lǐ)是提高注入(ru)流體的🏃♀️粘度(dù),增大流度比(bi),減少注入流(liu)體在高滲透(tòu)率帶的竄流(liu)，達到增大波(bō)及面積和提(tí)高朵收率的(de)目的💛。注聚效(xiào)果的好壞取(qǔ)決😍于注聚剖(pōu)面調整程度(du)的好壞🤟,因此(cǐ)測準注聚剖(pou)面爲油田開(kai)發提供可靠(kao)依據是在油(yóu)田注聚期監(jiān)測工作的重(zhòng)點。常用的注(zhu)水剖面測井(jing)方法(主要有(yǒu)渦輪流量計(ji)
示蹤流量計(jì)及同位素載(zai)體法)已不能(néng)适應注聚剖(pōu)面㊙️測🐅試的需(xu)要,外流式流(liu)量計法解決(jue)了注聚剖面(miàn)測試🔞過程中(zhong)由于高粘物(wù)體造成的同(tóng)位素吸附等(děng)問題,已越來(lái)越✉️多地受✔️到(dao)各油田的重(zhòng)視。
常用注入(rù)剖面測試方(fāng)法原理
目前(qian)常用的注入(ru)剖面測試方(fang)法主要有渦(wō)輪流量計示(shì)蹤流量✍️計同(tong)位素載體法(fa)(同位素吸水(shuǐ)剖面法🌏)。渦輪(lun)👌流量計依據(ju)的是流體流(liu)速與渦輪轉(zhuǎn)速在流體不(bu)可壓縮渦輪(lún)材料均勻情(qíng)況下成㊙️線性(xìng)關系,但由于(yú)聚合物粘度(du)較大破壞了(le)其線性關系(xì),所以渦♌輪流(liú)量計不适應(yīng)聚合物注入(ru)部!面測試。示(shi)蹤流量計朵(duǒ)用放射性示(shì)蹤劑位移原(yuan)理确定分層(céng)流量,測井過(guò)程中儀器靜(jing)止，利用示蹤(zong)劑通過兩個(gè)伽瑪探測☔器(qi)的時間計算(suàn)流速。而放射(she)性同位🤩素載(zai)體法是利用(yòng)放射性同位(wèi)素人爲地提(ti)高井内被研(yan)究對象的伽(gā)瑪射線強度(du),具體方法是(shì)向井内注入(ru)被放射性同(tóng)位素活化的(de)物質在注入(rù)活化物質前(qian)後分别進行(háng)伽瑪測井,對(duì)比兩次測量(liàng)結👄果,找出活(huo)化物質在井(jǐng)中的分布情(qíng)況,從而确定(ding)各吸水⛱️層的(de)吸水量🔱。目前(qián)采用的放射(shè)性示蹤劑多(duō)爲固相或懸(xuán)浮液,由🔞于注(zhu)聚井聚合物(wu)粘🔆度較高示(shì)蹤劑易粘附(fu)在儀器或井(jing)✏️壁上,影🌏響了(le)示蹤流量計(ji)放射性同👉位(wèi)素載體法測(cè)試結果⛹🏻♀️的可(ke)靠程度。
外流(liú)式流量計的(de)原理和測試(shi)方法
1.工作原(yuan)理
外流式流(liú)量計依據電(dian)磁感應原理(lǐ)工作,當導體(ti)(聚🔞合物流體(tǐ)水)橫切磁場(chǎng)移動時,導體(ti)中感應出與(yu)速度(流速)成(cheng)👈正比的電勢(shi),儀器測量出(chu)流體流動産(chan)生的感應電(dian)勢，就🐕能推算(suan)🐇出流速和流(liu)量😄。根據法拉(lā)第電磁感應(ying)定律有
式中(zhong):Ve一感應電勢(shì),V;B-磁場強度,H;v一(yi)含導電離子(zǐ)流體的流速(sù),mXs;Q一流體的體(tǐ)積流量,m³Is;d-管道(dao)直徑,m。
上式中(zhōng)不包含流體(tǐ)的溫度壓力(lì)密度粘度和(he)導電率等因(yīn)🈲素,故測量精(jing)度不受這些(xiē)因素直接影(yǐng)響,能實現較(jiao)精度高的流(liú)量測定。
圖1圖(tu)2分别爲注水(shui)井電磁流量(liang)計
和外流式(shi)電磁流量計(ji)工作原理圖(tú)。外流式流量(liàng)計⛹🏻♀️磁場設計(jì)㊙️在流量探頭(tóu)四周的外部(bu)空間,感應測(cè)量💁電極設置(zhì)在流量探頭(tou)的🌈筒壁外側(cè),流速測量靈(líng)敏空間在🌍測(ce)量探頭的外(wài)部,流體在探(tàn)頭🏃外圍流過(guò)。爲減少儀器(qì)不居中對測(ce)量結果造成(cheng)的影♍響,，在儀(yí)器上下部設(she)計了兩個扶(fú)正器。
2.外流式流量(liang)計測試方法(fǎ)
目前各油田(tián)注聚井多朵(duǒ)用多層合注(zhu),即管柱下到(dào)注入層位以(yǐ)🤞上。爲了減少(shǎo)由于井口放(fàng)湓流關井對(duì)測量結果的(de)影響,應在井(jǐng)口選擇測試(shi)防噴裝置,防(fang)噴管内徑尺(chi)寸🔞最好與井(jǐng)内管柱尺寸(cùn)相同。測試過(guo)程中選擇合(hé)适的加重量(liang)即可進行正(zheng)常測試,儀器(qi)上提過程中(zhong)應注意在儀(yí)✂️器進入油管(guǎn)時減慢速度(du)💃。
測試資料對(duì)比
孤東油田(tián)八區位于孤(gū)東油田南部(bù),孤東披覆背(bèi)斜冀部，是由(yóu)北南西三條(tiao)斷塊控制的(de)自然封閉斷(duàn)塊,構造簡單(dān)，西高東低,高(gao)差50m,注聚目的(de)層位爲館上(shàng)段,屬河流🛀🏻相(xiang)沉積,油層非(fēi)均質性強,油(yóu)藏特點可概(gai)括爲高滲透(tou)高飽和高粘(zhān)度稠油👅疏松(song)砂岩油藏。該(gai)區先後在28210井(jǐng)和26212井進行了(le)外流式流量(liàng)計🔱測試和同(tong)位素吸水剖(pou)面測🔞試,測試(shi)結果見表1。
注(zhu):表中外流式(shì)流量計法吸(xī)水量爲外流(liú)式流量計🌏所(suǒ)測結果,其相(xiang)對吸水量由(yóu)外流式吸水(shui)量計算得到(dao),其中28210井配水(shui)期間❗配注✍️量(liàng)爲198m',26212井爲178m’。
從對(duì)比結果和測(cè)試資料可以(yǐ)看出,外流式(shì)流量計在注(zhù)聚💋剖面🈲測試(shi)中既可以獲(huò)得單層流量(liang)又可獲得各(ge)👉層相對吸水(shuǐ)量❌,單井所測(cè)各層吸水量(liang)累計所得單(dan)井總注入量(liang)與井口實際(jì)注入量軟爲(wèi)符合。而同位(wei)素吸水剖面(miàn)測井由于聚(jù)合物粘度較(jiào)高,同位素不(bú)易散開，容易(yi)出現底層沉(chen)降和管壁粘(zhān)污等現象,從(cóng)而影響了資(zī)料的真實性(xing)。
外流式流量(liàng)計的應用
外(wài)流式電磁流(liú)量計由于不(bu)改變流體原(yuán)來的運動㊙️方(fāng)向和速🧑🏾🤝🧑🏼度,所(suǒ)以不産生額(é)外的流阻,目(mù)前研制的外(wai)流式流量計(ji)靈敏度很高(gao),它可響應1mmTk的(de)流體速度,特(te)别适合于高(gāo)粘度聚合物(wu)的注入剖面(mian)測量。外流式(shì)流量計的靈(líng)敏度♊空間限(xian)于儀器周圍(wei)的磁場分布(bu)區域,它測量(liàng)出的是局部(bù)區域的平均(jun1)流速,當用㊙️來(lai)推算全井平(ping)均流速時,要(yao)考慮流體流(liú)型變化的影(ying)響。理論分析(xi)說🌏明，隻要流(liú)體的流型不(bu)變(保持在層(ceng)流或紊流段(duàn)),儀器♋的響應(ying)是完全線性(xing)的。流型轉烴(ting)時，流體截面(miàn)的流速😄分布(bù)發生變化,将(jiāng)産生一定的(de)非線性。實驗(yàn)标定證實㊙️,用(yong)于注水測量(liàng)時,在139.7mm管内,注(zhu)入量低于30m³IId時(shi),可測出一定(dìng)的非線性,但(dàn)需要低端多(duo)點标定再作(zuò)相應的數據(ju)處理軟件修(xiū)正才能達到(dào)精度高;對于(yu)粘度高的聚(ju)合物⚽注入井(jǐng)，理論計算得(de)出,在通常的(de)✔️注入👈量範圍(wéi)内(每天數百(bai)方以内),管内(nei)流體都保持(chí)在層流狀态(tài),因🛀而測量✉️數(shu)據是線性的(de),原則上,儀🌈器(qì)隻要标定一(yi)個流量點,便(biàn)可得出全程(cheng)的響應。外流(liú)式流量計⛹🏻♀️測(cè)量結果受流(liú)體流型變⚽化(huà)的影響,因此(cǐ)需要進行不(bú)同流型的🔞校(xiao)正,測量不同(tóng)流體應采用(yòng)不同流體的(de)标定結果。
外(wai)流式流量計(jì)也可以用于(yu)偏心空心和(hé)籠統注水井(jing)的注☁️水測🈲量(liang),它可以與井(jing)下壓力計組(zu)合确定閥壓(yā)梯度(選擇合(he)理的♊注聚壓(yā)力梯度達到(dao)調剖和驅油(yóu)的效果，該壓(ya)力梯度爲閥(fa)壓梯度)，也🔴可(ke)以與不同工(gong)具配合🔞進行(hang)單層🌈驅動開(kai)啓壓力測試(shì)🤟。
外流式流量(liang)計解決了油(yóu)田注聚過程(cheng)中的測試需(xū)要,由👣于其無(wu)機械活動部(bu)件測量精度(dù)高、可靠性好(hao)不砂卡壽命(mìng)長等優點,必(bi)将在以後的(de)油田“三朵”工(gong)作中發揮更(geng)大的作用。
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