摘要：爲(wei)确定内(nei)流式電(dian)磁流量(liang)計 在水(shui)平井中(zhong)測量油(you)水兩相(xiang)流流量(liang)的效果(guo)，采用集(ji)流的方(fang)式在油(you)水兩相(xiang)流模拟(ni)井水平(ping)井中進(jin)行了流(liu)量測量(liang)及标定(ding)。實驗結(jie)果表明(ming)，在集流(liu)的條件(jian)下，高流(liu)量、高含(han)水率時(shi)，内流式(shi)電磁流(liu)量計的(de)流量測(ce)量結果(guo)不🐕受含(han)水率❤️變(bian)化的影(ying)響，并與(yu)清水中(zhong)的标定(ding)結果無(wu)明❗顯差(cha)别；流量(liang)較低時(shi)，用清水(shui)中的标(biao)定結果(guo)計算油(you)水兩相(xiang)流流量(liang)誤差大(da)，可以采(cai)取分流(liu)的方法(fa)減小誤(wu)差并拓(tuo)寬流量(liang)測量下(xia)限。另外(wai)，目前的(de)🌏兩電極(ji)内流式(shi)電磁流(liu)量計在(zai)水平井(jing)中進行(hang)測量時(shi)，測量🎯結(jie)果不受(shou)測🧑🏽‍🤝‍🧑🏻量電(dian)極所處(chu)位置的(de)影響。結(jie)🌈果表明(ming)，可以采(cai)用集流(liu)式内流(liu)式電磁(ci)流量計(ji)進行❤️水(shui)平井油(you)水兩相(xiang)流流量(liang)的測量(liang)，測量結(jie)果準确(que)可靠。
　　水(shui)平井中(zhong)油水兩(liang)相流流(liu)量測量(liang)時常采(cai)用渦輪(lun)流量計(ji)㊙️，其測🈲量(liang)誤差爲(wei)±5%。由于進(jin)行水平(ping)井測井(jing)時測井(jing)✔️儀器🈲工(gong)作時間(jian)較長，測(ce)井工藝(yi)複雜，測(ce)量環境(jing)惡劣[1]，常(chang)常導㊙️緻(zhi)渦輪🈲葉(ye)片被卡(ka)，影響測(ce)井成⭕功(gong)率。而重(zhong)新更換(huan)儀器時(shi)間長，工(gong)⭐作量大(da)，因此，提(ti)高水平(ping)井測井(jing)成功率(lü)具有重(zhong)要的意(yi)義。
　　電磁(ci)法測量(liang)流體流(liu)量廣泛(fan)應用于(yu)油田注(zhu)水井、注(zhu)聚井的(de)🌂注入✨剖(pou)面測井(jing)中，儀器(qi)工作穩(wen)定，測量(liang)數據重(zhong)複性好(hao)🐅，測量結(jie)果🌏準确(que)可靠[2-3]。采(cai)用集流(liu)方式的(de)内🙇‍♀️流式(shi)電磁流(liu)量計在(zai)垂直管(guan)流中測(ce)量☁️油水(shui)兩相流(liu)流量的(de)方法已(yi)進行模(mo)拟井，并(bing)✉️進行了(le)數值仿(pang)真和🥰理(li)論上的(de)測量機(ji)理，也進(jin)行了現(xian)場應用(yong)。現場應(ying)用表明(ming)，電磁法(fa)⭐在集流(liu)的條件(jian)下可以(yi)應用于(yu)垂直管(guan)流中測(ce)量高含(han)水率下(xia)的♉油水(shui)兩相流(liu)流量[7]。在(zai)高流量(liang)、高含水(shui)率的垂(chui)直🌐井中(zhong)進行流(liu)量測量(liang)時，用集(ji)流方式(shi)的内👄流(liu)式電磁(ci)流量計(ji)在清水(shui)中的标(biao)定結果(guo)來計算(suan)油水兩(liang)相流中(zhong)的流量(liang)，其誤差(cha)在±5%以内(nei)。現場應(ying)用試驗(yan)顯示，電(dian)磁法測(ce)⭐量高含(han)水油井(jing)的流量(liang)具🏃🏻‍♂️有重(zhong)複性好(hao)、結果準(zhun)确可靠(kao)的優點(dian)，且因無(wu)可動部(bu)件而避(bi)免了砂(sha)卡問題(ti)的發生(sheng)，顯著提(ti)高了測(ce)井成功(gong)率，因此(ci)進行電(dian)磁㊙️法測(ce)量水平(ping)管流油(you)水兩相(xiang)流流量(liang)的實驗(yan)研究尤(you)爲重要(yao)。模拟井(jing)實驗研(yan)究及水(shui)平井現(xian)場應用(yong)結果表(biao)明，可以(yi)采用内(nei)流☁️式電(dian)磁流量(liang)計進行(hang)油水兩(liang)相流流(liu)🚩量的測(ce)量，測量(liang)結果準(zhun)确可靠(kao)，在水平(ping)井測井(jing)時可作(zuo)爲 渦輪(lun)流量計(ji) 測量的(de)補充方(fang)法以提(ti)高測井(jing)成功率(lü)。
1實驗樣(yang)機及傳(chuan)感器結(jie)構
　　實驗(yan)樣機采(cai)用集流(liu)的測量(liang)方式和(he)内流式(shi)電磁流(liu)♉量傳感(gan)👈器。儀器(qi)的結構(gou)及工作(zuo)原理如(ru)圖1所示(shi)，儀器自(zi)上而下(xia)爲出☂️液(ye)口❄️、電磁(ci)🌈流量傳(chuan)感器、傘(san)式集流(liu)器。測量(liang)工藝爲(wei)：儀器到(dao)達測量(liang)點⭕後，撐(cheng)開集流(liu)器，密封(feng)儀器與(yu)套㊙️管之(zhi)間的環(huan)形空間(jian)，使得油(you)水兩相(xiang)混合流(liu)體由進(jin)液口流(liu)入，流經(jing)電磁流(liu)量傳感(gan)器，電磁(ci)流量傳(chuan)感器随(sui)流量不(bu)同有相(xiang)應的頻(pin)率輸出(chu)，油⛹🏻‍♀️水混(hun)合流體(ti)經電磁(ci)流量傳(chuan)感😘器檢(jian)測後由(you)出液口(kou)流出，完(wan)成流量(liang)測量。

　　傳(chuan)感器由(you)2個發射(she)磁極和(he)2個測量(liang)（接收）電(dian)極構成(cheng)（圖❓2），由内(nei)向外分(fen)别爲絕(jue)緣内襯(chen)、金屬内(nei)壁、液壓(ya)油、金屬(shu)外壁。2個(ge)測量接(jie)收電極(ji)與2個發(fa)射磁極(ji)在圓周(zhou)上相互(hu)垂直均(jun)勻分布(bu)，接收電(dian)極鑲嵌(qian)在絕緣(yuan)内襯壁(bi)上⁉️，直接(jie)接觸測(ce)量流體(ti)。磁極由(you)磁芯和(he)線圈兩(liang)部分組(zu)成，即在(zai)每個🧡磁(ci)極磁芯(xin)的😘外側(ce)均包裹(guo)一層線(xian)圈，用來(lai)産生交(jiao)變磁⭐場(chang)，當導電(dian)流體從(cong)流道内(nei)流過時(shi)将切割(ge)磁力線(xian)産生感(gan)應電動(dong)勢。

2模(mo)拟井實(shi)驗及結(jie)果
　　爲明(ming)确集流(liu)條件下(xia)内流式(shi)電磁流(liu)量計在(zai)水平管(guan)流油😄水(shui)兩相流(liu)中的響(xiang)應規律(lü)，，實驗所(suo)用集流(liu)器爲布(bu)傘集流(liu)器，流量(liang)點爲0、5、10、……、300m3/d，各(ge)流量下(xia)含水率(lü)調節爲(wei)50%～100%，含㊙️水率(lü)間隔10%。同(tong)時進行(hang)了測量(liang)流體分(fen)流實驗(yan)和傳感(gan)器測量(liang)電極處(chu)于不同(tong)位置。
2.1水(shui)平條件(jian)下的室(shi)内模拟(ni)井實驗(yan)及結果(guo)
　　圖4爲該(gai)儀器在(zai)油水兩(liang)相流中(zhong)測量流(liu)量的相(xiang)對誤差(cha)（相對誤(wu)差即爲(wei)标準流(liu)量與測(ce)量流量(liang)之差與(yu)标準流(liu)量的百(bai)分比）分(fen)布情況(kuang)。相對誤(wu)差越小(xiao)，儀器測(ce)量精度(du)越高[8]。從(cong)圖3可以(yi)看出，在(zai)流量相(xiang)同的情(qing)況下，當(dang)含水率(lü)高于70%時(shi)，儀🈲器響(xiang)應頻率(lü)基本一(yi)緻，表明(ming)在該實(shi)驗條件(jian)🐕下，當流(liu)量高☎️于(yu)20m3/d、含水率(lü)高📐于70%時(shi)，傘集流(liu)内流式(shi)電磁流(liu)量計在(zai)水平井(jing)筒中油(you)水兩相(xiang)☀️情況下(xia)标定結(jie)果與含(han)水率無(wu)關，并與(yu)清水中(zhong)标定結(jie)果基本(ben)一緻。從(cong)圖4可以(yi)看出，當(dang)含水率(lü)高😍于80%、流(liu)量大于(yu)150m3/d時，測量(liang)相🏃🏻對誤(wu)差在±5%以(yi)内。當含(han)水率高(gao)于60%、流量(liang)大于40m3/d時(shi)，測量相(xiang)對誤差(cha)在±10%以内(nei)。分析圖(tu)3、圖4表明(ming)，集流條(tiao)件下，可(ke)以考慮(lü)使用内(nei)流式電(dian)磁流量(liang)計進行(hang)水平井(jing)中油‼️水(shui)兩相流(liu)流量的(de)測♍量。當(dang)流量低(di)于40m3/d時，流(liu)量測量(liang)誤差大(da)🌏，超過±10%。爲(wei)滿足水(shui)平井的(de)🧡測試⭕需(xu)要，必須(xu)采取措(cuo)施減小(xiao)集流式(shi)🔞内流式(shi)電磁流(liu)量計的(de)測量誤(wu)差。


2.2分流(liu)情況下(xia)實驗及(ji)結果
　　爲(wei)減小低(di)流量時(shi)的測量(liang)誤差，改(gai)善低流(liu)量時的(de)測💛量效(xiao)果👌，采取(qu)了在布(bu)傘集流(liu)器上部(bu)位置打(da)孔分流(liu)流量🔱的(de)方法[9]，通(tong)過打孔(kong)使分流(liu)流量達(da)到20%[10]，分流(liu)使聚集(ji)在傘跟(gen)部的油(you)漏失一(yi)部分，從(cong)而有效(xiao)提高流(liu)過傳感(gan)器的含(han)水率。流(liu)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼道内含(han)水率高(gao)有利于(yu)儀器更(geng)好地進(jin)行測量(liang)。圖5爲水(shui)平井筒(tong)中1#儀器(qi)采取分(fen)流流量(liang)方法在(zai)油水兩(liang)相流中(zhong)進行測(ce)量的相(xiang)對誤差(cha)分布情(qing)況。從圖(tu)5可以看(kan)出，當🌈含(han)水率高(gao)于80%、流量(liang)大于40m3/d時(shi)，測🛀量相(xiang)對誤差(cha)在±5%以内(nei)。對比圖(tu)4和圖5可(ke)以發現(xian)：在含水(shui)率高于(yu)80%、測量誤(wu)差在±5%以(yi)内時，流(liu)量測量(liang)下限由(you)原來的(de)150m3/d降低到(dao)40m3/d，明顯拓(tuo)寬了🐉流(liu)量測量(liang)下限，儀(yi)器可應(ying)♋用的測(ce)量範圍(wei)更廣泛(fan)；分流後(hou)在流量(liang)大于40m3/d時(shi)測量相(xiang)對誤差(cha)由原來(lai)的±10%減小(xiao)到±5%，顯著(zhe)降低了(le)測量誤(wu)差。可見(jian)，采取🛀🏻分(fen)流的方(fang)法拓寬(kuan)了流量(liang)測量下(xia)限并減(jian)☔小了測(ce)量誤差(cha)，分流🧑🏾‍🤝‍🧑🏼測(ce)量方法(fa)是可行(hang)的。

2.3測量(liang)電極處(chu)于位置(zhi)不同的(de)實驗及(ji)結果
　　集(ji)流型内(nei)流式電(dian)磁流量(liang)計采用(yong)2個測量(liang)電極的(de)結構，2個(ge)🌍測量電(dian)極與2個(ge)發射磁(ci)極在圓(yuan)周上相(xiang)互垂直(zhi)均勻分(fen)布。實際(ji)💃測井♉時(shi)，測量電(dian)極和磁(ci)極的位(wei)置在周(zhou)向上是(shi)随機且(qie)無法控(kong)制的。水(shui)平井中(zhong)油水兩(liang)相流動(dong)形态複(fu)雜[11]，分别(bie)🔴将測量(liang)電極在(zai)水平❄️管(guan)流中以(yi)縱向排(pai)列和水(shui)平排列(lie)位置進(jin)行設置(zhi)，來确定(ding)測量❤️電(dian)極在水(shui)平管流(liu)中所處(chu)位置對(dui)測量結(jie)果的💯影(ying)響（圖6）。從(cong)圖6可以(yi)看出，在(zai)相同流(liu)量及含(han)水率下(xia)，測量電(dian)極縱向(xiang)排列（c）設(she)置與水(shui)平（s）設置(zhi)測量得(de)到的數(shu)據點✨基(ji)本重合(he)，表明内(nei)流式電(dian)磁流量(liang)計測量(liang)結果不(bu)受測量(liang)電極在(zai)水平管(guan)流中所(suo)處位置(zhi)的影響(xiang)。

3現場應(ying)用試驗(yan)
　　利用傘(san)式集流(liu)内流式(shi)電磁流(liu)量計在(zai)冀東油(you)田的廟(miao)XX平🤩7井進(jin)☎️行了水(shui)平井測(ce)井現場(chang)試驗，該(gai)井采用(yong)篩❌管完(wan)✂️井，井段(duan)爲2079.58～2240.28m，有效(xiao)長度🥰160.7m，深(shen)度2247.08m，套管(guan)直徑177.8mm，人(ren)工井底(di)❓2244.8m，造斜點(dian)1680.12m。測試前(qian)正常生(sheng)産時産(chan)☂️液量46.06m3/d，含(han)水率99％。
　　廟(miao)XX-平7井爲(wei)機采水(shui)平井，在(zai)日常生(sheng)産條件(jian)下沒有(you)測試通(tong)道，無法(fa)開展測(ce)試。爲了(le)實現産(chan)出剖面(mian)測試，給(gei)ACP堵水提(ti)供可靠(kao)的資料(liao)，在㊙️測試(shi)時改變(bian)舉升生(sheng)産工藝(yi)，采用氣(qi)舉舉升(sheng)方式模(mo)拟水平(ping)井正常(chang)生産條(tiao)件，從而(er)實現分(fen)段流量(liang)測試。
　　圖(tu)7、圖8分别(bie)爲該井(jing)在2087m、2127m深度(du)處的流(liu)量點測(ce)試結果(guo)。從圖🧑🏾‍🤝‍🧑🏼7、圖(tu)8可💛以看(kan)出，在進(jin)行流量(liang)測試過(guo)程中，儀(yi)器輸出(chu)📱頻率波(bo)動較小(xiao)⛷️，表明儀(yi)器工作(zuo)狀态較(jiao)好，并且(qie)井的産(chan)液量✉️較(jiao)穩定。表(biao)1爲該井(jing)的測井(jing)解釋成(cheng)果。表1顯(xian)示在2110～2160層(ceng)段，分層(ceng)産液量(liang)爲21.2m3/d，占全(quan)井産液(ye)的49.7%，結合(he)井溫測(ce)井資料(liao)可以确(que)定該層(ceng)爲😘主産(chan)液層。冀(ji)東油田(tian)采取😘了(le)ACP堵水作(zuo)業後該(gai)井增油(you)1m3/d，增油❄️效(xiao)果明顯(xian)。

　　傘式集(ji)流内流(liu)式電磁(ci)流量計(ji)可以應(ying)用于水(shui)平井進(jin)行油水(shui)🚩兩相流(liu)流量的(de)測量，利(li)用傘式(shi)集流内(nei)流式電(dian)♌磁流量(liang)計測試(shi)🔱結果可(ke)以準确(que)确定主(zhu)産液層(ceng)，爲油田(tian)挖潛改(gai)造提供(gong)可靠數(shu)據。
4結論(lun)
（1）在集流(liu)的條件(jian)下，采用(yong)内流式(shi)内流式(shi)電磁流(liu)量計在(zai)水平井(jing)油水兩(liang)相流中(zhong)測量，當(dang)流量高(gao)于20m3/d、含水(shui)率高于(yu)70%時，内流(liu)式電磁(ci)流量🐇計(ji)儀器響(xiang)應不受(shou)含水率(lü)變化影(ying)響，并與(yu)清水中(zhong)❓儀器響(xiang)應基本(ben)🌈無差别(bie)。另外，内(nei)流式電(dian)磁流量(liang)計☀️測量(liang)結果不(bu)受測量(liang)電極在(zai)水平管(guan)流中所(suo)處位置(zhi)的影響(xiang)。
（2）對于測(ce)量上限(xian)爲300m3/d的儀(yi)器，在含(han)水率高(gao)于80%的情(qing)況下，測(ce)量誤差(cha)在🚩±5%以内(nei)時，分流(liu)後流量(liang)測量下(xia)限由原(yuan)來🌈的150m3/d降(jiang)低到40m3/d；在(zai)流量大(da)🌈于40m3/d時，測(ce)量相對(dui)誤差由(you)原來的(de)±10%提高到(dao)±5%。采取分(fen)流流量(liang)🚶‍♀️的方法(fa)可以改(gai)善測量(liang)效果并(bing)拓寬流(liu)量測量(liang)下限。
（3）應(ying)用集流(liu)式内流(liu)式電磁(ci)流量計(ji)進行水(shui)平井油(you)水兩相(xiang)流流量(liang)🐪測量，爲(wei)油田挖(wa)潛改造(zao)提供可(ke)靠數據(ju)。

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