[摘要(yao)]油田井(jing)下外流(liu)道式電(dian)磁流量(liang)計 在油(you)田注水(shui)井和注(zhu)聚井中(zhong)應用廣(guang)泛，電極(ji)作爲電(dian)磁流量(liang)計的關(guan)鍵部件(jian),它的設(she)計非常(chang)重要。電(dian)極的設(she)計要考(kao)慮的方(fang)面非常(chang)多,而油(you)田井下(xia)被測介(jie)質成分(fen)又🏃🏻非常(chang)複雜,因(yin)此應根(gen)據具體(ti)的井下(xia)被測介(jie)質成分(fen)通過試(shi)驗來确(que)定與之(zhi)相匹配(pei)的電極(ji)材料🌈。
1引(yin)言
　　油田(tian)開發後(hou)期,爲了(le)提高石(shi)油采收(shou)率，普遍(bian)采用了(le)❗注水,注(zhu)聚合😍物(wu)等采油(you)工藝措(cuo)施。在實(shi)施這些(xie)工藝措(cuo)施的過(guo)程中，注(zhu)入物多(duo)少(流量(liang))的控制(zhi)非常重(zhong)要,注入(ru)物流量(liang)測量的(de)精⭕度是(shi)油田完(wan)成分層(ceng)注水(聚(ju)合物)、實(shi)現原油(you)高産穩(wen)産非常(chang)重要的(de)指标。外(wai)流道🌈式(shi)井下電(dian)磁流量(liang)計由于(yu)結構上(shang)無阻礙(ai)被測介(jie)質✉️流動(dong)的節流(liu)件✍️,不會(hui)發生管(guan)道堵塞(sai)、磨損等(deng)問題.測(ce)試正确(que)率基本(ben)不受流(liu)體密度(du)、壓力.溫(wen)度、粘度(du)、雷諾數(shu)⭐等的影(ying)響,在油(you)田注水(shui)井特别(bie)是注🐕聚(ju)井中得(de)到廣泛(fan)的應用(yong)。
2工作原(yuan)理
　　電磁(ci)流量計(ji) 是利用(yong)法拉第(di)電磁感(gan)應定律(lü)的原理(li)來測量(liang)導電🐇液(ye)體體積(ji)流量的(de)儀器。根(gen)據法拉(la)第電磁(ci)感應定(ding)律,當一(yi)導體在(zai)磁場中(zhong)運動切(qie)割磁力(li)線時,在(zai)導體的(de)兩端即(ji)産生感(gan)生電勢(shi)e,其方向(xiang)由.右手(shou)定則确(que)定,其大(da)小與磁(ci)感應強(qiang)度B,導體(ti)在磁場(chang)内的長(zhang)度L以及(ji)導體的(de)運動速(su)🌈度v成正(zheng)比，如果(guo)B,L,v三者互(hu)相垂直(zhi),則。與此(ci)相仿,我(wo)們把管(guan)🤟道内流(liu)動的導(dao)電液體(ti)看成是(shi)🏃🏻導體運(yun)動,當管(guan)🤞道置于(yu)磁場内(nei),在垂直(zhi)于磁場(chang)方向和(he)流速方(fang)向安裝(zhuang)兩個與(yu)液體接(jie)觸的電(dian)極，當導(dao)電液體(ti)在管道(dao)中以流(liu)速v流動(dong)時，導電(dian)流體就(jiu)切割磁(ci)力線,則(ze)兩電極(ji)之間也(ye)将産生(sheng)感應電(dian)動勢:E=BLv
 
L爲(wei)電極之(zhi)間的距(ju)離。
　　從式(shi)(1)可以看(kan)出,流速(su)v與感應(ying)電動勢(shi)E成正比(bi),與電極(ji)之間的(de)距離⁉️L和(he)磁感應(ying)強度B成(cheng)反比，與(yu)其它物(wu)理參數(shu)無關。在(zai)磁感應(ying)強度B恒(heng)🆚定和電(dian)極之間(jian)的距離(li)L不變時(shi),隻要測(ce)量出感(gan)應電動(dong)勢E,即可(ke)得❗到液(ye)體流速(su)及流量(liang)。
3電極設(she)計要點(dian)
3.1導電性(xing)和非導(dao)磁性
　　通(tong)過電磁(ci)流量計(ji)的工作(zuo)原理可(ke)知電極(ji)上要産(chan)生感✂️應(ying)電🔞動勢(shi),首先電(dian)極必須(xu)是導體(ti),因此電(dian)極必須(xu)具有非(fei)常好的(de)導電性(xing)能。另外(wai),電極處(chu)于工作(zuo)磁場中(zhong),爲防止(zhi)磁力線(xian)在電極(ji)上集中(zhong),電極材(cai)料必須(xu)是💰非導(dao)磁的。
3.2耐(nai)腐蝕性(xing)
　　在電磁(ci)流量計(ji)工作的(de)過程中(zhong),電磁傳(chuan)感器部(bu)分隻有(you)電極與(yu)被測介(jie)質相接(jie)觸,因此(ci)電極材(cai)料的耐(nai)腐蝕性(xing)📞能是選(xuan)擇電極(ji)材料的(de)重要因(yin)素。
　　電極(ji)的耐腐(fu)蝕性能(neng)對測試(shi)性能的(de)影響主(zhu)要分爲(wei)兩個方(fang)面。
(1)電極(ji)受被測(ce)介質的(de)腐蝕或(huo)磨損,會(hui)改變兩(liang)電極間(jian)✌️的距💘離(li)L。對式的(de)L求偏導(dao),可以得(de)到測量(liang)誤差
 
(2)電(dian)極在被(bei)腐蝕的(de)過程中(zhong),電極上(shang)會出現(xian)相當大(da)的直流(liu)漂移電(dian)壓,使測(ce)量輸出(chu)産生大(da)幅度的(de)波動,影(ying)♋響到測(ce)試的讀(du)🔴數。
3.3電極(ji)的表面(mian)效應
　　電(dian)極的表(biao)面效應(ying)分爲表(biao)面化學(xue)反應、電(dian)化學和(he)極♊化現(xian)象,以及(ji)電極的(de)觸媒作(zuo)用三個(ge)方面。
(1)表(biao)面化學(xue)反應。電(dian)極表面(mian)與被測(ce)介質接(jie)觸後,爲(wei)了抗拒(ju)被測介(jie)質的腐(fu)蝕,往往(wang)會形成(cheng)一層薄(bao)的鈍化(hua)膜或氧(yang)化👉層。它(ta)們可❓能(neng)會提高(gao)電極表(biao)面的耐(nai)腐蝕性(xing)能,但也(ye)有可能(neng)增加表(biao)面接觸(chu)電阻❓,導(dao)緻儀器(qi)不能正(zheng)常工作(zuo)。
(2)電化學(xue)和極化(hua)現象。由(you)于目前(qian)普遍采(cai)用低頻(pin)矩形💘波(bo)勵磁,雖(sui)然☀️能減(jian)弱極化(hua)電勢的(de)影響,但(dan)并不能(neng)完全消(xiao)🚶除極化(hua)電勢幹(gan)擾的影(ying)響。極化(hua)電勢與(yu)液體介(jie)質性質(zhi)以及電(dian)極材料(liao)性質有(you)關。電化(hua)🔱學現象(xiang)容易在(zai)測量過(guo)程中産(chan)生漿液(ye)噪聲和(he)流動噪(zao)聲,引起(qi)儀🐅表輸(shu)出出現(xian)波動現(xian)象。爲了(le)避免或(huo)減小這(zhe)個現象(xiang)，可選配(pei)與被測(ce)液體電(dian)化學和(he)極化電(dian)勢作用(yong)小的📱材(cai)料以及(ji)低噪聲(sheng)電極。
(3)觸(chu)媒作用(yong)。被測介(jie)質在電(dian)極的觸(chu)媒作用(yong)下産生(sheng)化學反(fan)應而❗影(ying)響測量(liang)。
3.4電極的(de)表面光(guang)沽度
　　電(dian)極接觸(chu)被測介(jie)質的表(biao)面對于(yu)粗糙度(du)要求非(fei)常高,一(yi)般🔆都🐇應(ying)該抛光(guang)處理。主(zhu)要原因(yin)有三個(ge)方面:表(biao)面光滑(hua)的金屬(shu)在電解(jie)質中抗(kang)腐蝕性(xing)能較強(qiang);表面粗(cu)糙的金(jin)屬,其🔞産(chan)生的抗(kang)拒極化(hua)的氧化(hua)保護膜(mo)厚度不(bu)均勻,容(rong)易被顆(ke)粒狀、纖(xian)維狀等(deng)流體中(zhong)的雜質(zhi)劃破，造(zao)成變動(dong)的直流(liu)電位,影(ying)響測量(liang)的穩定(ding)性;表面(mian)粗糙的(de)電🔴極容(rong)易在測(ce)試過程(cheng)中被被(bei)測介🔞質(zhi)中的雜(za)質污🤩染(ran),表面容(rong)易被雜(za)質附着(zhe)💋結垢，影(ying)響測試(shi)效果。
4井(jing)下應用(yong)環境分(fen)析
4.1注水(shui)驅油
　　注(zhu)水驅油(you)是油田(tian)應用時(shi)間最早(zao)，也是應(ying)用最多(duo)的-.種🈲提(ti)🚶高😘石油(you)采收率(lü)的方式(shi)。理論上(shang)往井下(xia)注人的(de)水的水(shui)質比較(jiao)好,但是(shi)由于井(jing)下環境(jing)複雜，導(dao)緻注水(shui)井中液(ye)體的成(cheng)分很複(fu)雜。除了(le)水之外(wai),在高溫(wen)高🌏壓的(de)過程中(zhong)還溶解(jie)了地層(ceng)中📞的各(ge)種鹽🐉類(lei)和氣體(ti)👉,水中含(han)有大量(liang)HCO3、S02-4.C和CO2-、Mg2+.Sr2+,Ba2+等易(yi)結垢的(de)離子。同(tong)時水中(zhong)還含☔有(you)大量的(de)懸浮的(de)固體顆(ke)粒，直徑(jing)爲1~100um。
4.2注聚(ju)合物驅(qu)油
　　聚合(he)物驅油(you)的基本(ben)原理是(shi)通過提(ti)高注人(ren)流體的(de)黏度,調(diao)節油藏(cang)中油水(shui)兩相的(de)流度比(bi),達到擴(kuo)大波及(ji)體積的(de)目的。聚(ju)合物驅(qu)⭕油用到(dao)的主要(yao)聚合物(wu)爲聚丙(bing)烯酰胺(an)(簡🥵稱PAM)、生(sheng)物聚合(he)物(黃胞(bao).膠✊)和梳(shu)形抗鹽(yan)聚合物(wu)(改性的(de)聚丙🌐烯(xi)酰胺)。
4.3化(hua)學複合(he)驅油
　　化(hua)學複合(he)驅油又(you)叫三元(yuan)複合驅(qu)油,主要(yao)利用堿(jian).表面活(huo)性🏃‍♀️劑和(he)聚合物(wu)的協同(tong)效應.較(jiao)大幅度(du)地提高(gao)原油采(cai)收率。其(qi)中三元(yuan)體系中(zhong)的堿和(he)表面活(huo)性劑均(jun)屬于特(te)殊的腐(fu)蝕性👨‍❤️‍👨介(jie)質。
5結論(lun)
　　油田井(jing)下外流(liu)道式電(dian)磁流量(liang)計電極(ji)的設計(ji)要考慮(lü)☔的因素(su)非常多(duo),需要根(gen)據具體(ti)的井下(xia)應用環(huan)境來确(que)定。文中(zhong)對🌐電磁(ci)流量計(ji)電極設(she)計中需(xu)要注意(yi)的地方(fang)進行了(le)❌詳細的(de)🔅分析和(he)論述,同(tong)時對油(you)田井下(xia)應用環(huan)境進行(hang)了簡單(dan)的介🔞紹(shao),對于油(you)田井下(xia)環境中(zhong)應用的(de)外流道(dao)式電😄磁(ci)流量計(ji)電極的(de)設計具(ju)🐉有一定(ding)的參考(kao)意義。

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