摘要(yao):文章(zhang)介紹(shao)了用(yong)于注(zhu)聚剖(pou)面測(ce)井的(de)外流(liu)式電(dian)磁流(liu)量計(ji) 磁場(chang)解析(xi)式的(de)推導(dao)和磁(ci)場仿(pang)真研(yan)究結(jie)果。在(zai)長筒(tong)電磁(ci)🎯流量(liang)計的(de)假設(she)下,從(cong)磁偶(ou)極子(zi)的磁(ci)場理(li)論出(chu)發,創(chuang)新性(xing)地推(tui)導出(chu)外流(liu)式電(dian)磁流(liu)量計(ji)的磁(ci)場解(jie)析式(shi)。在磁(ci)場解(jie)析式(shi)的🌈基(ji)礎上(shang),利用(yong)MATLAB的數(shu)值分(fen)析方(fang)㊙️法對(dui)外流(liu)式電(dian)磁流(liu)量計(ji)和油(you)管所(suo)構成(cheng)的環(huan)形空(kong)🔆間中(zhong)磁場(chang)的分(fen)布情(qing)況進(jin)行仿(pang)真研(yan)究。研(yan)究結(jie)果表(biao)明,在(zai)環形(xing)空🈚間(jian)中磁(ci)場呈(cheng)規律(lü)🌂性的(de)對稱(cheng)分布(bu),四個(ge)磁極(ji)附近(jin)磁場(chang)強度(du)的值(zhi)相對(dui)較大(da),其它(ta)位置(zhi)磁場(chang)強度(du)的值(zhi)相對(dui)較弱(ruo)。
0引言(yan)
　　伴随(sui)着大(da)慶油(you)田三(san)次采(cai)油技(ji)術的(de)不斷(duan)發展(zhan),注聚(ju)合物(wu)🙇🏻驅油(you)技術(shu)在提(ti)高原(yuan)油采(cai)收率(lü)方面(mian)的作(zuo)用日(ri)益突(tu)出，常(chang)規的(de)注人(ren)剖面(mian)監測(ce)技術(shu)已經(jing)不能(neng)滿足(zu)注聚(ju)剖面(mian)動态(tai)監測(ce)的🏃🏻實(shi)際要(yao)求。外(wai)流式(shi)電磁(ci)流量(liang)計在(zai)清水(shui)🌈中和(he)以高(gao)粘度(du)的聚(ju)‼️合物(wu)溶液(ye)爲介(jie)質的(de)流體(ti)中都(dou)具有(you)良好(hao)的響(xiang)🛀應規(gui)律,因(yin)此外(wai)流式(shi)電磁(ci)流量(liang)計在(zai)大慶(qing)油田(tian)廣泛(fan)應用(yong)于聚(ju)合物(wu)驅注(zhu)🍓人井(jing)的注(zhu)人剖(pou)面測(ce)井和(he)分層(ceng)流量(liang)調配(pei)。以往(wang)對電(dian)磁量(liang)🏃計在(zai)清水(shui)和聚(ju)合物(wu)⭐溶液(ye)中進(jin)行了(le)大🥰量(liang)的實(shi)驗研(yan)究[1],理(li)論研(yan)究開(kai)展的(de)較少(shao)。文中(zhong)詳細(xi)推導(dao)了外(wai)流式(shi)⭕電磁(ci)流量(liang)計的(de)磁場(chang)解析(xi)式，在(zai)此基(ji)礎上(shang)應用(yong)MATLAB軟件(jian)☂️對外(wai)流式(shi)電磁(ci)流量(liang)計的(de)磁場(chang)分布(bu)進行(hang)仿真(zhen)研究(jiu)。研究(jiu)工作(zuo)對于(yu)外流(liu)式電(dian)磁流(liu)🍉量計(ji)的應(ying)用以(yi)及提(ti)高油(you)田注(zhu)聚開(kai)發效(xiao)果具(ju)有重(zhong)要意(yi)義。
1外(wai)流式(shi)電磁(ci)流量(liang)計磁(ci)場的(de)解析(xi)式推(tui)導
　　外(wai)流式(shi)電磁(ci)流量(liang)計的(de)磁場(chang)由四(si)個線(xian)圈構(gou)成,對(dui)于實(shi)際👨‍❤️‍👨的(de)線圈(quan)結構(gou)計算(suan)磁感(gan)應強(qiang)度B的(de)解析(xi)式是(shi)困難(nan)的。在(zai)長簡(jian)電磁(ci)流量(liang)計🔞(2]的(de)假設(she)下,可(ke)以合(he)理地(di)将産(chan)生交(jiao)🍉變磁(ci)場的(de)四個(ge)線圈(quan)等效(xiao)爲圖(tu)1所示(shi)的四(si)個磁(ci)偶極(ji)子,位(wei)于垂(chui)直于(yu)傳感(gan)器軸(zhou)向的(de)平❤️面(mian)上。根(gen)據柱(zhu)對稱(cheng)的假(jia)設,四(si)個磁(ci)偶極(ji)子的(de)磁感(gan)應強(qiang)度分(fen)布可(ke)以認(ren)爲是(shi)在垂(chui)直于(yu)軸向(xiang)的平(ping)面上(shang)的分(fen)布。
 
　　在(zai)柱坐(zuo)标系(xi)下求(qiu)解四(si)個磁(ci)偶極(ji)子在(zai)平面(mian)上的(de)矢量(liang)磁位(wei)A的♈分(fen)布。在(zai)該平(ping)面上(shang),任意(yi)一點(dian)的矢(shi)量磁(ci)位應(ying)該爲(wei)四個(ge)磁偶(ou)極👉子(zi)産生(sheng)的矢(shi)量磁(ci)位疊(die)加，即(ji)
A=A1+A2+Ag+A4(1)
任意(yi)一點(dian)的磁(ci)感應(ying)強度(du)B由下(xia)式求(qiu)得:
B=▽xA(2)
　　如(ru)圖1所(suo)示,四(si)個磁(ci)偶極(ji)子Pm1,Pm2,Pm3，Pm4的(de)位置(zhi)在極(ji)坐标(biao)下分(fen)别表(biao)示✍️爲(wei):。四個(ge)磁偶(ou)極子(zi)的極(ji)矩數(shu)值相(xiang)等,其(qi)值爲(wei)4Pm=μIS,μ爲線(xian)圈的(de)磁導(dao)率,I爲(wei)電流(liu)強度(du),s爲線(xian)圈回(hui)路的(de)面積(ji)。Pm1和Pm3指(zhi)向徑(jing)向,Pm2和(he)Pm4指向(xiang)與徑(jing)向相(xiang)反。
　　磁(ci)偶極(ji)矩Pm1在(zai)空間(jian)任意(yi)位置(zhi)産生(sheng)的矢(shi)量磁(ci)位[4]A爲(wei):
 
　　把式(shi)(4)、(5).(6).(7)帶人(ren)式(1)可(ke)以得(de)到矢(shi)量磁(ci)位A的(de)表達(da)式:
 
　　由(you)式(13)可(ke)知:矢(shi)量磁(ci)位A沿(yan)柱坐(zuo)标系(xi)的Z方(fang)向,是(shi)變量(liang)r,θ的函(han)數。磁(ci)感應(ying)強度(du)B由式(shi)(14)求得(de)。
 
　　把式(shi)(14)進一(yi)步化(hua)簡求(qiu)得磁(ci)感應(ying)強度(du)B的表(biao)達式(shi),式(15)即(ji)爲外(wai)流式(shi)電磁(ci)流量(liang)計的(de)磁場(chang)解析(xi)式。
2外(wai)流式(shi)電磁(ci)流量(liang)計磁(ci)場分(fen)布的(de)仿真(zhen)
　　MATLAB數值(zhi)分析(xi)方法(fa)進行(hang)仿真(zhen)研究(jiu)的優(you)點.是(shi):通過(guo)對公(gong)📧式㊙️進(jin)行數(shu)學🌏編(bian)程處(chu)理,可(ke)以把(ba)解析(xi)式中(zhong)各變(bian)量間(jian)的關(guan)系用(yong)圖形(xing)進行(hang)形象(xiang)直觀(guan)的表(biao)現。
 
　　利(li)用MATLAB數(shu)值分(fen)析方(fang)法對(dui)式(15)進(jin)行編(bian)程求(qiu)解,得(de)到了(le)圖2磁(ci)場矢(shi)量🌈分(fen)布圖(tu)和圖(tu)3磁場(chang)等值(zhi)線分(fen)布圖(tu)。圖2中(zhong)箭頭(tou)的指(zhi)向代(dai)表了(le)磁感(gan)應強(qiang)度即(ji)磁場(chang)的方(fang)向,它(ta)是由(you)式(15)中(zhong)🐕沿e,方(fang)向(半(ban)徑方(fang)向)和(he)沿🌈eo方(fang)向(垂(chui)直于(yu)半徑(jing)方向(xiang))的礅(dun)感應(ying)強度(du)共🔞同(tong)作用(yong)的結(jie).果。由(you)圖2可(ke)以直(zhi)觀💃看(kan)出在(zai)外流(liu)式電(dian)磁流(liu)量計(ji)和油(you)管構(gou)成的(de)環形(xing)空間(jian)中磁(ci)場呈(cheng)規律(lü)性的(de)對稱(cheng)分布(bu)。圖3中(zhong):色标(biao)顔色(se)從紅(hong)色變(bian)爲💁藍(lan)色表(biao)🚶示磁(ci)場強(qiang)度由(you)強逐(zhu)漸變(bian)弱。由(you)圖3可(ke)以直(zhi)觀看(kan)出在(zai)外流(liu)式電(dian)磁流(liu)量計(ji)和🔞油(you)管構(gou)成的(de)環形(xing)空間(jian)中磁(ci)場呈(cheng)規律(lü)性的(de)對稱(cheng)分布(bu);在四(si)個磁(ci)極附(fu)近的(de)磁場(chang)強度(du)的值(zhi)很大(da),沿着(zhe)徑向(xiang)迅速(su)衰減(jian)。.由圖(tu)2和圖(tu)3可以(yi)知道(dao):在環(huan)形空(kong)間中(zhong),磁場(chang)呈規(gui)律性(xing)的對(dui)稱分(fen)布,四(si)個磁(ci)極附(fu)近磁(ci)🈲場強(qiang)度的(de)值相(xiang)對較(jiao)大,其(qi)它位(wei)置磁(ci)場強(qiang)度的(de)值相(xiang)對較(jiao)弱。
 
 
3結(jie)論
(1)本(ben)文從(cong)磁偶(ou)極子(zi)的磁(ci)場理(li)論出(chu)發，創(chuang)新性(xing)地推(tui)導出(chu)💃了外(wai)流式(shi)電磁(ci)流量(liang)計的(de)磁場(chang)解析(xi)式,爲(wei)進一(yi)步開(kai)展外(wai)流式(shi)電磁(ci)流量(liang)計的(de)研究(jiu)奠定(ding)了理(li)論基(ji)礎。
(2)通(tong)過磁(ci)場仿(pang)真,直(zhi)觀形(xing)象的(de)給出(chu)了外(wai)流式(shi)電磁(ci)流量(liang)計和(he)油管(guan)所構(gou)成的(de)環形(xing)空間(jian)中的(de)磁場(chang)分布(bu)。在環(huan)形空(kong)間中(zhong)磁👄場(chang)呈規(gui)律性(xing)的對(dui)稱分(fen)布，四(si)個磁(ci)極附(fu)近磁(ci)場強(qiang)度的(de)值相(xiang)對較(jiao)大,其(qi)它位(wei)置磁(ci)場強(qiang)度😍的(de)值相(xiang)對較(jiao)弱。

本(ben)文來(lai)源于(yu)網絡(luo),如有(you)侵權(quan)聯系(xi)即删(shan)除！