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电磁流量计

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电磁流量计原理介绍及其在聚驱测井中的应用

来源:作者:发表时间:2017-11-08 09:34:53

 摘要:电磁流量计是一种新型测量注入剖面流量理想的仪器。文章介绍该仪器的基本原理、井下仪器结构、仪器工作方式、技术指标和测井实例。该仪器能解决聚驱注入剖面分层流量的测试问题,为地质专家提供准确的测井资料。

 
前言
        在三次采油中,注聚合物驱油是提高采收率的重要手段之一。目前,这项技术已开始在国内油田推广应用,配套的注人和采出工艺技术基本成熟,但注人剖面测试问题过去没有得到较好地解决。现场试验表明,原有的注人剖面测井仪器已不适应注聚合物剖面测试的要求。例如,应用传统涡轮流量计测流量参数时,因注人流体粘度增大,导致测量误差增大,甚至于因涡轮不启动而无法测量较小流量。同位素示踪法也由于聚合物粘度大,放射性微球颗粒不易扩散,混合不均匀,出现放射性微粒“抱团”、“聚堆”,使放射性示踪剂难以按比例滤积在吸液地层表面上等原因而得不到理想结果。
 
        电磁流量计是一种新型的测量注人剖面流量的仪器,能够较好的解决聚合物注人剖面的分层流量测井问题。该仪器根据电磁感应原理,可以测量注人层段各点的流量,也可以随深度连续测量流量,测试结果给出各注人层段的相对注人量和绝对注人量。它不受注人液粘度和密度的影响,不影响注人状态和注人方式,并且可靠耐用、准确性好,测并实效高,测井成功率大于90%。目前该仪器已在大庆、胜利等油田测井服务500多井次,为采油厂提供了准确的资料。
 
        利用电磁感应原理,www.88125a.com电磁流量计常被用来测量管道中导电流体的流量。不管流体的性质如何,只要其具有微弱的导电性(电导率>8 x 10-5S/m)即可进行测量。通常油田注人的聚合物混合液的导电性能良好,符合这种测量条件。
电磁流量计测量原理示意图
        电磁流量计测量原理如图1所示(我们还可以完整了解下电磁流量计的工作原理),根据电磁感应原理,当导电流体在磁场强度为B的磁场中以速度。运动时,切割磁力线而产生电场E,关系为
        E=ν×B(1)
        则在线形长度为L的a和b两点之间产生感生电动势εab
        20171108094108.jpg
        a,b两接收电极之间的距离L为已知常数,B为已知的磁场强度。故εab是ν的单调函数,εab随ν变化而变化。而瞬时流金Q等于流速,与导管截面积s(常数)的乘积,因此有
        Q=k·εab
        式中,k为仪器常数。只要通过电路测得。曲,即可得到对应的流量Q。
 
仪器结构、工作方式和技术指标
        1.仪器结构
        仪器的结构示意图如图2所示。井下仪器自上而下依次为过芯加重、上扶正器、www.88125a.com电磁流量计(含磁性定位器)和下扶正器。其中电磁流量计是仪器测量流量的核心部分,在结构设计方面实现了传感器和电路的一体化。过芯加重帮助仪器顺利下井。在正常工作时,上、下扶正器保证仪器在套管内居中。使用磁性定位器后可以根据套管接箍位置校正仪器深度。
井下仪器结构示意图
        2.工作方式
        过芯加重上接头与电缆头连接,井下仪器用单芯电缆供电和传输信号。仪器可上提连续测量和定点测量。仪器的电路框图如图3所示。井下仪器通过单芯电缆与数控测井地面设备配接,地面供直流电压60 V一80 V,电流约80mA。连续测并时,流量信号与套管接箍信号通过单芯电缆到达地面设备,经过地面信号分离电路处理成两路单独的信号。接箍信号被处理成模拟信号,可以经由数控测井地面设备的模拟道处理和记录;流量信号被处理成脉冲频率信号,送数控测井地面设备的脉冲道处理和记录。这两种信号是测井仪器最通用的信号,因此并下仪器可以方便地挂接在各种地面测井设备上使用。测井资料的录取和处理是通过数控测井地面设备的注人剖面测井软件完成。
仪器的电路框图
        3.技术指标
        我们在本公司的“油、气、水三相模拟实验装置”中对该仪器进行了标定。实验结果表明,仪器对.流量响应的线性很好,某仪器刻度图版如图4所示。经检测,仪器技术指标如下:
        流量测量范围:2m³/d一500m³/d
        流量测量误差:士3%
        耐温指标:125℃
        耐压指标:60 MPa
        现场试验表明仪器的可靠性、重复性和一致性都很好。
某支仪器流量绷度图版
应用效果和测井实例
        该仪器不仅可以准确地测量注聚合物井的分层注人量,还可以应用到适合测试条件的注水井中。仪器可靠耐用,准确性和一致性都比较好,测并时效高,测井资料受到厂家的一致好评。目前已在大庆、胜利等油田测井500多井次,取得了很可观的社会效益和经济效益。
        应用该仪器测得的某井聚合物注人剖面资料如图5所示,从解释成果表中可以清楚地看出各分层的相对注人量和绝对注人量,从连续测井曲线也可清晰地分辨各注人层的注人势态,而且连续曲线与点测结果符合得比较好。该井有三段射孔层位,地层参数(渗透率、孔隙度、厚度等)决定了最上层比下两层更适合于聚合物的吸人,因此绝大部分聚合物都注到上面这个大厚层中去了。测量结果显示,1315.5 m至1326 m的相对注人量为76.66%、中间层也有少量的吸人、最下层则完全没有吸人、这与该井地层参数分布规律是完全相符的。测井资料还显示,上部厚层的吸人能力在纵向上也是不均匀的,顶部1315.5m至1319.5m相对吸人量为47.24%,中部1319.5m至1322.0m相对吸人量为29.42%,底部1322m至1326m吸入量为0,这反映出厚层地质构造上的非均质性。www.88125a.com电磁流量计提供的这些资料是地质专家及工程技术人员进行地质分析、调剖和工程技术改造的可靠依据。
 
结束语
        www.88125a.com电磁流量计是一种设计新颖,准确可靠的生产测井仪器。它是聚合物注人剖面测井较理想的仪器,具有广阔的应用前景。
 
作者:分体式电磁流量计
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