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影響電磁流量(liàng)計測井的因素(sù)淺析
發布時間(jian):2021-6-8 08:24:51
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[摘要]直讀式電(dian)磁流量在勝坨(tuo)油田主要應用(yòng)于水井🐉的分層(ceng)流量測試和驗(yàn)漏。電磁流量計(jì)
受到測井環境(jing).套管狀況、井内(nei)流體性質等因(yīn)素的💞影🌈響,會出(chu)現示,值偏差,本(běn)文就影響流量(liang)計測井的幾個(gè)因素進行了淺(qiǎn)析,并給出了提(ti)高流量計測量(liang)精度的幾點建(jiàn)議。
吸水剖面測(ce)井資料是油田(tian)測井法不可缺(quē)少的動态🌈監㊙️測(cè)資料,待别當袖(xiu)田開發進人中(zhong)後期,正确掌☎️握(wo)注💰水井各小層(ceng)的吸水情況能(néng)夠爲油藏中和(hé)調整,挖潛🔆增效(xiao)提供可靠的數(shù)據。
目前進行的(de)分層流量測井(jǐng)是通過直讀式(shì)電磁流⚽量計下(xià)人注水井中,在(zai)正常配注情況(kuang)下測取水井🌐各(ge)個層位對于注(zhù)人水的❤️分配比(bi)例,從而根據測(cè)量結果對水井(jing)進行調剖堵水(shuǐ),提高注人水在(zài)各個層位的波(bo)及系數,提高油(yóu)層的驅🧡油效率(lǜ),從🥰而提高采💚收(shōu)率。
1電磁流計的(de)工作原理
電磁(ci)流計基于法拉(la)第電磁感應原(yuán)理是當流過測(cè)量導管的🎯導電(diàn)流體以流速v作(zuò)切割磁通密度(dù)爲B的磁力👈線運(yun)動時,則在--對檢(jiǎn)測電極之間檢(jian)測的感應電動(dong)勢E所産生的電(diàn)壓U可用下式表(biǎo)示:
U=K.B.D.v(1)
式中,U爲兩檢(jian)測電極之間的(de)信号電壓,V,B爲磁(ci)通密度,T,D爲測量(liang)導⛷️管🈲内徑,m,v爲平(ping)均流速,m/s,K爲比例(lì)常數。
通過測量(liàng)導管的瞬時體(ti)積流量Q(m/nh)爲:
Q=π.D/(4.K.B).U(2).
由于(yu)測t管内徑固定(ding),助磁電流恒定(dìng)時,磁通密度B恒(héng)定💯不變👣,故U與Q成(cheng)線性關系,因此(cǐ)體積流t正比于(yú)電極間的信号(hao)💋電壓,測出信号(hao)經過電路轉換(huàn)可得出體積流(liú)Q。
2電磁流上計測(ce)井資料解釋方(fang)法
電磁流上計(jì)被廣泛應用于(yú)油田油、水井導(dao)電液體注人剖(pōu)面🐆的🔞測量或井(jǐng)體檢漏,它是一(yī)-種直接測k流體(tǐ)流t的儀器,因此(cǐ)所測流可直接(jie)讀取。通過公式(shì)計算标差:
△f=fi-fo
式中(zhōng),0f爲标差:f爲測頻(pín)率值sfo爲零頻率(lü)。
然後通過查表(biao)得到每方字數(shù)即可求得地面(miàn)流量值;
Q=△f/k
式中,Q爲(wèi)地面流值△f爲标(biāo)差:k爲每方字數(shù).
3目前流計算過(guo)程中存在的問(wen)題
電磁流計測(cè)精度高,有較好(hao)的應用效果,但(dan)實際測量通道(dào)與标定環境有(yǒu)一定差異,引起(qǐ)測量結果誤差(chà)。
電磁流計原理(li)公式看出,k.,B和D任(rèn)何一個參數的(de)變化🚩都會引🐕起(qǐ)🛀測t誤差。
3.1測井環(huán)境對電磁流計(jì)響應影響
電磁(ci)流量計測要求(qiu)流體在管道内(nei)流速爲軸對稱(chēng)分布,磁場均勻(yun)。而實際上井料(liào)會造成儀器無(wú)法居中,不僅使(shǐ)得井簡内出現(xian)非軸對稱流速(su)分布,而且使得(de)電😍磁流量計的(de)磁場的分布不(bu)均勻。
從圖中可(kě)以看出,當儀器(qì)向左側傾斜1”時(shi),儀器頂部及測(cè)💋量段流♌場分布(bù)有很大變化,說(shuo)明儀器傾斜時(shi)對流場分布影(ying)響很🍉大:當儀器(qì)在套管中傾斜(xié)時,電磁流量㊙️計(jì)權重函數會發(fa)生較大的非對(duì)稱分布,儀器傾(qing)斜産生的流速(sù)非對稱分布會(hui)給儀器測量精(jīng)度帶來較大影(ying)響。
3.2井内流體性(xing)質對流計的影(yǐng)響
流量計的标(biao)定都是在清水(shuǐ)中進行的,通過(guò)标定找到頻率(lü)值與流量的工(gōng)程換算關系,而(ér)測井施工井液(yè)中含有的大量(liang)的雜質.金屬粒(lì)子,懸浮物,原油(yóu).氣泡等,所以用(yong)清水标定的換(huàn)算出的流🥵量與(yu)實際流上存在(zài)--定🍉的誤差。
3.2.1氣體(tǐ)的影響
當井液(yè)含有少量氣體(ti),氣體在液體中(zhōng)分布成微小氣(qì)泡狀🍓,當🌈液體中(zhōng)所含氣體增多(duō)時,氣泡幾何尺(chi)寸逐步增大,進(jìn)而💁向彈💋狀結構(gòu)過渡,當氣泡的(de)尺寸大于或等(deng)于流量🤩計電極(jí)的尺寸❗并從電(diàn)極處掠過時🔞,電(diàn)極被氣體蓋住(zhù),使電路瞬時📱斷(duan)開,出現🐪輸出晃(huǎng)動,甚至不能正(zhèng)常工作。而且氣(qì)體氣泡參與切(qie)割磁力線,由于(yu)氣體⛱️的低電導(dao)率特性,即高電(diàn)阻.基本不導電(diàn),使得感🔞應電壓(yā)偏低,影🈚響儀器(qi)測量結果,這點(diǎn)對于作業後井(jǐng)簡未充🈲滿注人(ren)水尤爲突出🙇♀️。
3.2.2原(yuán)油的影響
對于(yú)油井轉注的水(shui)井或者井内死(si)油過多.原油附(fù)若在探👈頭,使儀(yí)器不能工作.水(shui)井在停注作業(yè)時,井簡内也不(bu)同程度的存在(zai)遊離油滴,當通(tōng)過測量電極油(yóu)滴🐇直徑大于電(diàn)極直徑時🙇♀️,由于(yu)油🧑🏽🤝🧑🏻的電導率極(ji)低,導緻電✌️極瞬(shun)時停止工作,産(chǎn)生測量誤👉差.尤(you)其對🚶于高壓區(qū)内🌈水井産生的(de)⛷️回吐溢流,并内(nei)含有高枯度原(yuán)油附着在測量(liàng)電極表面時,會(hui)直樓導緻‼️測井(jǐng)無法進行。
3.2.3懸浮(fú)物的影響
注水(shui)井内流體中不(bu)同程度含有懸(xuan)浮物,特别是對(dui)于長期注水🌏井(jing),井壁腐蝕結垢(gòu)較嚴重,在各項(xiàng)作業工藝措施(shi)的實施下,比如(rú)磨先,刮削.酸化(huà)等,更容易産生(shēng)各種金屬物質(zhì)粒子.流量計在(zài)工💁作時,懸浮在(zai)⭐井液中的粒子(zǐ)附着在電極表(biǎo)面。若附若💔層電(diàn)導率🛀與流體電(diàn)導㊙️率相近,則不(bú)會産生原理性(xing)誤差,儀器💁示值(zhí)還能正常,若附(fu)着層爲高電導(dǎo)率物質,則🚩會使(shi)傳感器二電極(jí)間電阻變的很(hěn)小,甚至短路,輸(shū)出顯🐅示負偏差(cha),甚至不能🚶正常(cháng)工作:若附着層(céng)爲絕緣性物質(zhì),則電極間阻抗(kàng)增加甚至開路(lù),使誤差增大,甚(shèn)至不能正常工(gōng)作。
3.2.4聚合物的影(ying)響
流量計算與(yǔ)磁通密度有關(guān)。不同溶液的電(diàn)導率不同,通過(guo)實驗得出相同(tong)磁場強度的聚(ju)合物溶液的磁(cí)通🛀🏻線密✍️度小🐇于(yu)清水中磁通線(xian)密度,相同截面(mian)積情況下在聚(ju)合物溶液☀️中碰(pèng)場強度要🏃🏻比水(shuǐ)中小,而現場測(cè)試儀器都是在(zài)清水中進行标(biao)定的,所以在👉井(jǐng)内流體性質複(fú)雜井中顯示流(liu)量會較清水中(zhōng)小🤟。
3.3套管狀況對(dui)電磁流量計的(de)影響
流量計是(shi)在标準尺寸套(tào)管内标定的,在(zài)現場實際施工(gong)中,注水井由于(yu)受注人壓力.水(shui)質腐蝕,長期卡(kǎ)封.各✏️種工藝措(cuo)施的👨❤️👨實施🐉等影(ying)響,造成套管變(biàn)形或腐蝕結👅垢(gou)嚴重,甚至破♍損(sun)等現象。再按照(zhào)标準尺寸标定(dìng)值進行流量換(huàn)算,勢必造成誤(wù)差。
設實際流爲(wei)Q,測量流量爲Q1,标(biāo)定時測通道直(zhí)徑爲D,截面積爲(wei)📧S,測井時測量通(tōng)道直徑爲D1,截面(mian)積爲SI.流速爲v.當(dāng)流量計測出流(liú)頻🌂豐值後,根據(jù)标定圖版可換(huàn)算爲流量,此時(shí)計算采用的是(shi)标準過流🏒通道(dào)内徑,則瞬時測(ce)量⭕流量應爲:
Q1=S.v=π.D2/4v
當(dāng)過流通道變化(hua)時,此時流速爲(wèi):
v=Q/SI=4Q/πD12
因此:Q1=S.v=πD2v/4=(πD2v/4)X4Q/(πD12)=QD2/D12
可見,測量(liang)流量與實際流(liú)量有一個系數(shu)差,這個系數❄️與(yǔ)測量🐕通道管徑(jìng)變化的平方成(chéng)正比,是一個指(zhǐ)數關系,當D與DI相(xiang)🏃🏻♂️差不大時🌈,Q1與Q相(xiang)比誤差不大,而(er)當D1與D相差較📐大(da)時,Q1就超出了🔱允(yǔn)許的誤差範圍(wéi),而在實際⭐的電(diàn)磁流計測量和(hé)解釋時均⛹🏻♀️未考(kao)慮到管徑尺寸(cun)🌏差異引起的計(jì)冊誤差,這會對(dui)電磁流量測量(liàng)方式👨❤️👨産生影響(xiang)。
4幾點提高測量(liàng)準确度的建議(yì)
4.1流量計工作原(yuán)理要求下并儀(yí)器必須居中
從(cong)外流式電磁流(liú)計結構圖可以(yi)看出,井下僅器(qi)自上而下🚶依次(cì)爲過芯加重..上(shang)扶正器.電磁流(liu)量計和下扶🏃🏻♂️正(zhèng)器,在井斜較大(da)的井中,增加加(jia)重杆質量,加強(qiáng)扶正器的維護(hù)保養,保證儀器(qì)下井後,盡可能(néng)保持儀器的居(ju)中扶正效果。
4.2對(duì)管徑變化的進(jin)行測。
爲消除管(guǎn)柱内徑的影響(xiǎng),提高測試精度(dù),可以通過♉并徑(jing)儀來實❗現。利用(yòng)井徑僅測量井(jǐng)下套管的變形(xing)情況,确定🛀🏻套管(guǎn)💘内徑,利用測得(dé)的井徑數據修(xiū)正測量與标🏃🏻定(dìng)通道差異引起(qi)的解♌釋誤差。用(yong)以修正流量示(shì)值.對于套管管(guǎn)壁存在電導物(wu)質,流量測試前(qián)🤩首選套管刮削(xuē),再進行大排洗(xǐ)井,清除管壁磁(cí)性物質,降低對(dui)測試結果的影(yǐng)響。
5結論
電磁流(liú)量計在檢查井(jing)下注水管柱工(gōng)作情況、判斷淺(qian)部套管漏失等(deng)方面,具有獨特(tè)的優勢.取準測(cè)量數據,爲各🆚項(xiàng)工藝措施的實(shi)施能夠提供有(yǒu)力的技術支持(chí)。
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