[摘(zhai)要]油田(tian)井下外(wài)流道式(shi)電磁流(liú)量計 在(zai)油田注(zhu)水井和(hé)注聚井(jing)中應用(yòng)廣泛，電(diàn)極作爲(wèi)電磁✍️流(liu)量⭐計的(de)關鍵部(bu)件,它的(de)設計非(fēi)常重要(yào)。電極的(de)設計要(yao)考慮的(de)方面非(fēi)常多,而(ér)油田井(jing)下被測(ce)介質成(cheng)分又非(fei)常複雜(zá),因此應(ying)根據具(ju)體的井(jing)下被測(cè)介質成(chéng)分通過(guò)試驗來(lái)🆚确定與(yǔ)之相匹(pi)配的電(diàn)極材料(liao)。
1引言
　　油(you)田開發(fa)後期,爲(wèi)了提高(gāo)石油采(cai)收率，普(pǔ)遍采用(yong)了注水(shui),注聚合(he)物等采(cǎi)油工藝(yi)措施。在(zai)實施這(zhè)些工藝(yi)措施👉的(de)過程中(zhong)，注入物(wu)多少(流(liu)量)的控(kòng)制非常(chang)重要,注(zhù)入物流(liú)量測量(liàng)的精🐉度(dù)是油田(tian)完成分(fen)層注水(shuǐ)(聚合物(wu))、實現❌原(yuan)油高産(chan)穩産非(fei)常重要(yao)的指标(biao)。外流道(dào)🐕式井下(xia)電磁流(liu)量計由(you)于結構(gou)上無阻(zu)礙被測(ce)介質流(liú)動的節(jie)流件,不(bú)會發生(shēng)管道堵(dǔ)塞、磨損(sun)等問題(ti).測🌈試正(zhèng)确率基(ji)本不受(shou)流體👈密(mì)度、壓力(li).溫度、粘(zhan)度、雷諾(nuò)數等的(de)影響,在(zai)油田注(zhù)水井特(tè)别是注(zhu)聚井中(zhōng)得到♍廣(guǎng)泛的應(yīng)用。
2工作(zuo)原理
　　電(diàn)磁流量(liang)計 是利(lì)用法拉(la)第電磁(ci)感應定(dìng)律的原(yuán)理來測(cè)量導電(diàn)液體體(tǐ)積流量(liàng)的儀器(qì)。根據法(fa)拉第電(diàn)磁感應(yīng)定律,當(dang)一導體(tǐ)在磁🔴場(chǎng)中運動(dong)切割磁(cí)力線時(shi),在導體(tǐ)的兩端(duan)即🏃産生(shēng)感生電(dian)勢💘e,其方(fang)向由.右(you)手定則(ze)确定,其(qi)💰大小與(yu)磁感應(yīng)強度B,導(dao)體在磁(ci)場内的(de)長💯度L以(yi)及導體(ti)的運動(dong)速度v成(cheng)正比，如(rú)果B,L,v三者(zhe)互相垂(chui)直,則。與(yu)此相仿(pang),我們把(ba)🎯管道内(nèi)流動的(de)導電液(ye)體看成(cheng)是導體(tǐ)運動,當(dang)管道置(zhi)于磁場(chang)内,在垂(chui)直于磁(cí)場方向(xiang)和流速(sù)方向安(ān)裝兩個(ge)與🐆液體(tǐ)接觸的(de)電極🌈，當(dāng)導電液(yè)體✊在管(guǎn)道中以(yi)流速v流(liu)動時，導(dǎo)電流體(ti)就切割(ge)磁力線(xiàn),則兩電(dian)極之間(jian)也🏃🏻将産(chǎn)生㊙️感應(ying)電動勢(shì):E=BLv
 
L爲電極(ji)之間的(de)距離。
　　從(cóng)式(1)可以(yǐ)看出,流(liú)速v與感(gan)應電動(dòng)勢E成正(zheng)比,與電(diàn)極之間(jian)的距離(li)L和磁感(gan)應強度(dù)B成反比(bi)，與其它(tā)物理參(cān)數無關(guān)。在磁感(gan)應強度(dù)B恒定和(hé)電極之(zhī)間的距(jù)離L不變(bian)時,隻要(yào)測量💁出(chū)感應電(dian)動勢E,即(jí)可得到(dao)液體流(liú)速及流(liu)量。
3電極(ji)設計要(yao)點
3.1導電(diàn)性和非(fei)導磁性(xing)
　　通過電(dian)磁流量(liang)計的工(gōng)作原理(li)可知電(diàn)極上要(yao)産生感(gan)應電動(dong)勢,首先(xiān)電極必(bi)須是導(dǎo)體,因此(cǐ)電極必(bi)須具有(you)非常好(hǎo)的導電(dian)性能。另(ling)外,電極(jí)處于工(gong)作磁場(chang)中,爲防(fáng)止磁力(lì)線在電(diàn)極上集(ji)🐪中,電極(ji)材料必(bì)須是非(fei)導磁的(de)💜。
3.2耐腐蝕(shí)性
　　在電(diàn)磁流量(liàng)計工作(zuò)的過程(cheng)中,電磁(ci)傳感器(qi)部分隻(zhi)有💞電極(jí)與😄被測(cè)介質相(xiàng)接觸,因(yin)此電極(ji)材料的(de)耐腐蝕(shí)性能是(shì)選擇電(diàn)極材料(liào)💋的重要(yào)因素。
　　電(diàn)極的耐(nai)腐蝕性(xing)能對測(cè)試性能(neng)的影響(xiang)主要分(fèn)爲兩個(ge)方面。
(1)電(diàn)極受被(bèi)測介質(zhi)的腐蝕(shí)或磨損(sun),會改變(bian)兩電極(ji)間的距(ju)離L。對🙇🏻式(shi)的L求偏(pian)導,可以(yǐ)得到測(ce)量誤差(cha)
 
(2)電極在(zai)被腐蝕(shi)的過程(chéng)中,電極(jí)上會出(chū)現相當(dang)大的直(zhí)流漂移(yí)電🐕壓,使(shi)測量輸(shū)出産生(sheng)大幅度(du)的波動(dòng),影響到(dào)測試💃的(de)讀數。
3.3電(dian)極的表(biao)面效應(ying)
　　電極的(de)表面效(xiào)應分爲(wei)表面化(huà)學反應(yīng)、電化學(xué)和極化(huà)現象,以(yi)及👅電極(ji)的觸媒(mei)作用三(sān)個方面(miàn)。
(1)表面化(huà)學反應(ying)。電極表(biǎo)面與被(bèi)測介質(zhì)接觸後(hòu),爲了抗(kang)❤️拒💛被☔測(cè)介質的(de)腐蝕,往(wang)往會形(xing)成一層(ceng)薄的鈍(dùn)化膜或(huo)氧化層(ceng)。它👌們可(ke)能會提(tí)高電極(jí)表面的(de)耐腐蝕(shi)性能,但(dàn)也有可(kě)能增加(jia)表面接(jiē)觸電阻(zǔ),導緻儀(yí)器不能(neng)正常工(gōng)作。
(2)電化(hua)學和極(jí)化現象(xiang)。由于目(mu)前普遍(bian)采用低(di)頻矩形(xíng)波勵磁(cí)💰,雖然能(neng)減弱極(ji)化電勢(shi)的影響(xiang),但并不(bú)能完全(quán)消除極(jí)化電勢(shi)幹擾的(de)影響。極(ji)化電勢(shi)與液體(ti)介質性(xìng)質以及(ji)電極材(cái)料性質(zhi)有🐪關。電(diàn)化學現(xiàn)象容易(yi)在測量(liang)過程中(zhong)産生㊙️漿(jiāng)液噪聲(shēng)和流動(dòng)噪🌂聲,引(yin)起儀表(biao)輸出出(chu)現波動(dòng)現象。爲(wèi)了避免(miǎn)或減小(xiǎo)這個現(xian)象，可選(xuan)配與被(bei)測液體(ti)電化學(xue)和極化(hua)電勢作(zuo)用小的(de)材料以(yǐ)及🍓低噪(zào)聲電極(ji)。
(3)觸媒作(zuo)用。被測(ce)介質在(zai)電極的(de)觸媒作(zuo)用下産(chan)生化學(xue)反應🔱而(er)影響測(cè)量。
3.4電極(jí)的表面(mian)光沽度(du)
　　電極接(jie)觸被測(ce)介質的(de)表面對(duì)于粗糙(cao)度要求(qiu)非常高(gao),一般都(dou)🈲應該抛(pao)光處理(li)。主要原(yuán)因有三(san)個方面(miàn):表🎯面光(guāng)滑的金(jīn)屬在電(dian)🈲解質🚶中(zhong)抗腐蝕(shí)性能較(jiào)強;表面(mian)粗糙的(de)金屬,其(qi)♻️産生的(de)抗拒極(jí)🈲化的氧(yang)化保護(hù)膜厚度(du)不均勻(yún),容易被(bei)顆粒狀(zhuang)、纖維狀(zhuang)等流體(tǐ)中的雜(zá)質⭐劃破(po)，造成變(biàn)動的直(zhi)流電🤞位(wèi),影響測(ce)量♌的穩(wěn)定性;表(biao)面粗糙(cao)的電☎️極(jí)容易在(zài)測試過(guo)程中被(bèi)被測介(jie)質中的(de)雜質污(wu)染,表面(mian)容易被(bei)雜質附(fù)着結垢(gòu)，影響測(ce)試效果(guo)。
4井下應(yīng)用環境(jìng)分析
4.1注(zhù)水驅油(yóu)
　　注水驅(qu)油是油(yóu)田應用(yong)時間最(zui)早，也是(shì)應用最(zui)多的-.種(zhǒng)提高石(shí)油采收(shōu)率的方(fāng)式。理論(lùn)上往井(jǐng)下注人(ren)的水的(de)水質比(bǐ)較🎯好,但(dan)是由于(yu)井下環(huan)境複雜(za)，導緻注(zhù)水井中(zhōng)液體的(de)成分很(hěn)複雜。除(chú)✊了水之(zhi)外,在高(gao)溫高壓(ya)的過程(chéng)中還溶(rong)解了地(di)層中的(de)各種鹽(yán)類和氣(qì)體,水中(zhōng)含有大(da)量HCO3、S02-4.C和CO2-、Mg2+.Sr2+,Ba2+等(deng)易結垢(gou)的離子(zǐ)。同時水(shui)中還含(hán)有大量(liàng)的懸浮(fú)的固體(tǐ)顆粒，直(zhi)徑爲1~100um。
4.2注(zhù)聚合物(wu)驅油
　　聚(ju)合物驅(qu)油的基(jī)本原理(li)是通過(guo)提高注(zhù)人流體(tǐ)的黏度(du),調節油(yóu)藏中油(yóu)水兩相(xiàng)的流度(du)比,達到(dao)擴大波(bō)及體積(ji)的目的(de)。聚合🌈物(wù)驅油用(yòng)到的主(zhu)要聚合(hé)物爲聚(ju)丙烯酰(xian)胺(簡稱(chēng)PAM)、生物聚(jù)合物(黃(huang)胞.膠)和(he)梳形抗(kang)鹽聚合(he)物(改性(xìng)的聚丙(bǐng)♊烯酰胺(àn))。
4.3化學複(fu)合驅油(you)
　　化學複(fu)合驅油(you)又叫三(sān)元複合(hé)驅油,主(zhu)要利用(yòng)堿.表面(mian)活性劑(jì)和聚合(he)物的協(xie)同效應(yīng).較大幅(fú)度地提(ti)高原油(you)采收🤞率(lǜ)。其中三(san)元體系(xi)中的堿(jiǎn)和表面(miàn)活性劑(jì)均屬于(yu)特殊的(de)腐蝕性(xing)介質。
5結(jie)論
　　油田(tián)井下外(wai)流道式(shì)電磁流(liú)量計電(diàn)極的設(she)計要考(kǎo)慮的因(yin)素非常(cháng)多,需要(yào)根據具(ju)體的井(jing)下應用(yòng)環境來(lai)确定。文(wen)中對電(dian)磁流量(liàng)🐆計電極(jí)設計中(zhong)需要注(zhu)意的地(dì)方進行(háng)了詳細(xì)的分析(xī)和論述(shù),同時對(duì)油田井(jǐng)🙇🏻下應用(yòng)環㊙️境進(jìn)行了簡(jian)單的介(jie)紹,對于(yu)油田井(jing)下環境(jìng)中應用(yòng)的外流(liu)道式電(dian)磁流量(liàng)計電極(ji)的設計(jì)具有一(yi)定的參(can)考意義(yì)。

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