[摘要]直讀式電磁流量在勝坨油田主要應(yīng)用于水井的分層流量測試和驗(yàn)漏。電磁流量計(jì)受到測井環(huán)境.套管狀況、井內(nèi)流體性質(zhì)等因素的影響,會出現(xiàn)示，值偏差，本文就影響流量計(jì)測井的幾個因素進(jìn)行了淺析,并給出了提高流量計(jì)測量精度的幾點(diǎn)建議。
吸水剖面測井資料是油田測井法不可缺少的動態(tài)監(jiān)測資料,待別當(dāng)袖田開發(fā)進(jìn)人中后期，正確掌握注水井各小層的吸水情況能夠?yàn)橛筒刂泻驼{(diào)整,挖潛增效提供可靠的數(shù)據(jù)。
目前進(jìn)行的分層流量測井是通過直讀式電磁流量計(jì)下人注水井中,在正常配注情況下測取水井各個層位對于注人水的分配比例,從而根據(jù)測量結(jié)果對水井進(jìn)行調(diào)剖堵水,提高注人水在各個層位的波及系數(shù),提高油層的驅(qū)油效率,從而提高采收率。
1電磁流計(jì)的工作原理
電磁流計(jì)基于法拉第電磁感應(yīng)原理是當(dāng)流過測量導(dǎo)管的導(dǎo)電流體以流速v作切割磁通密度為B的磁力線運(yùn)動時,則在--對檢測電極之間檢測的感應(yīng)電動勢E所產(chǎn)生的電壓U可用下式表示:
U=K.B.D.v(1)
式中,U為兩檢測電極之間的信號電壓,V,B為磁通密度,T,D為測量導(dǎo)管內(nèi)徑,m,v為平均流速，m/s,K為比例常數(shù)。
通過測量導(dǎo)管的瞬時體積流量Q(m/nh)為:
Q=π.D/(4.K.B).U(2).
由于測t管內(nèi)徑固定,助磁電流恒定時,磁通密度B恒定不變,故U與Q成線性關(guān)系，因此體積流t正比于電極間的信號電壓,測出信號經(jīng)過電路轉(zhuǎn)換可得出體積流Q。
2電磁流上計(jì)測井資料解釋方法
電磁流上計(jì)被廣泛應(yīng)用于油田油、水井導(dǎo)電液體注人剖面的測量或井體檢漏,它是一-種直接測k流體流t的儀器，因此所測流可直接讀取。通過公式計(jì)算標(biāo)差:
△f=fi-fo
式中，0f為標(biāo)差:f為測頻率值sfo為零頻率。
然后通過查表得到每方字?jǐn)?shù)即可求得地面流量值;
Q=△f/k
式中,Q為地面流值△f為標(biāo)差:k為每方字?jǐn)?shù).
3目前流計(jì)算過程中存在的問題
電磁流計(jì)測精度高,有較好的應(yīng)用效果,但實(shí)際測量通道與標(biāo)定環(huán)境有一定差異,引起測量結(jié)果誤差。
電磁流計(jì)原理公式看出,k.,B和D任何一個參數(shù)的變化都會引起測t誤差。
3.1測井環(huán)境對電磁流計(jì)響應(yīng)影響
電磁流量計(jì)測要求流體在管道內(nèi)流速為軸對稱分布,磁場均勻。而實(shí)際上井料會造成儀器無法居中,不僅使得井簡內(nèi)出現(xiàn)非軸對稱流速分布,而且使得電磁流量計(jì)的磁場的分布不均勻。
從圖中可以看出,當(dāng)儀器向左側(cè)傾斜1”時，儀器頂部及測量段流場分布有很大變化,說明儀器傾斜時對流場分布影響很大:當(dāng)儀器在套管中傾斜時,電磁流量計(jì)權(quán)重函數(shù)會發(fā)生較大的非對稱分布,儀器傾斜產(chǎn)生的流速非對稱分布會給儀器測量精度帶來較大影響。
3.2井內(nèi)流體性質(zhì)對流計(jì)的影響
流量計(jì)的標(biāo)定都是在清水中進(jìn)行的,通過標(biāo)定找到頻率值與流量的工程換算關(guān)系，而測井施工井液中含有的大量的雜質(zhì).金屬粒子，懸浮物,原油.氣泡等,所以用清水標(biāo)定的換算出的流量與實(shí)際流上存在--定的誤差。
3.2.1氣體的影響
當(dāng)井液含有少量氣體,氣體在液體中分布成微小氣泡狀，當(dāng)液體中所含氣體增多時,氣泡幾何尺寸逐步增大,進(jìn)而向彈狀結(jié)構(gòu)過渡，當(dāng)氣泡的尺寸大于或等于流量計(jì)電極的尺寸并從電極處掠過時,電極被氣體蓋住,使電路瞬時斷開,出現(xiàn)輸出晃動,甚至不能正常工作。而且氣體氣泡參與切割磁力線,由于氣體的低電導(dǎo)率特性，即高電阻.基本不導(dǎo)電,使得感應(yīng)電壓偏低,影響儀器測量結(jié)果，這點(diǎn)對于作業(yè)后井簡未充滿注人水尤為突出。
3.2.2原油的影響
對于油井轉(zhuǎn)注的水井或者井內(nèi)死油過多.原油附若在探頭,使儀器不能工作.水井在停注作業(yè)時,井簡內(nèi)也不同程度的存在游離油滴，當(dāng)通過測量電極油滴直徑大于電極直徑時，由于油的電導(dǎo)率極低,導(dǎo)致電極瞬時停止工作,產(chǎn)生測量誤差.尤其對于高壓區(qū)內(nèi)水井產(chǎn)生的回吐溢流,并內(nèi)含有高枯度原油附著在測量電極表面時,會直樓導(dǎo)致測井無法進(jìn)行。
3.2.3懸浮物的影響
注水井內(nèi)流體中不同程度含有懸浮物,特別是對于長期注水井,井壁腐蝕結(jié)垢較嚴(yán)重,在各項(xiàng)作業(yè)工藝措施的實(shí)施下，比如磨先,刮削.酸化等,更容易產(chǎn)生各種金屬物質(zhì)粒子.流量計(jì)在工作時,懸浮在井液中的粒子附著在電極表面。若附若層電導(dǎo)率與流體電導(dǎo)率相近，則不會產(chǎn)生原理性誤差，儀器示值還能正常，若附著層為高電導(dǎo)率物質(zhì)，則會使傳感器二電極間電阻變的很小,甚至短路，輸出顯示負(fù)偏差，甚至不能正常工作:若附著層為絕緣性物質(zhì),則電極間阻抗增加甚至開路,使誤差增大，甚至不能正常工作。
3.2.4聚合物的影響
流量計(jì)算與磁通密度有關(guān)。不同溶液的電導(dǎo)率不同,通過實(shí)驗(yàn)得出相同磁場強(qiáng)度的聚合物溶液的磁通線密度小于清水中磁通線密度,相同截面積情況下在聚合物溶液中碰場強(qiáng)度要比水中小,而現(xiàn)場測試儀器都是在清水中進(jìn)行標(biāo)定的,所以在井內(nèi)流體性質(zhì)復(fù)雜井中顯示流量會較清水中小。
3.3套管狀況對電磁流量計(jì)的影響
流量計(jì)是在標(biāo)準(zhǔn)尺寸套管內(nèi)標(biāo)定的,在現(xiàn)場實(shí)際施工中,注水井由于受注人壓力.水質(zhì)腐蝕,長期卡封.各種工藝措施的實(shí)施等影響,造成套管變形或腐蝕結(jié)垢嚴(yán)重,甚至破損等現(xiàn)象。再按照標(biāo)準(zhǔn)尺寸標(biāo)定值進(jìn)行流量換算,勢必造成誤差。
設(shè)實(shí)際流為Q,測量流量為Q1,標(biāo)定時測通道直徑為D,截面積為S,測井時測量通道直徑為D1,截面積為SI.流速為v.當(dāng)流量計(jì)測出流頻豐值后,根據(jù)標(biāo)定圖版可換算為流量,此時計(jì)算采用的是標(biāo)準(zhǔn)過流通道內(nèi)徑,則瞬時測量流量應(yīng)為:
Q1=S.v=π.D2/4v
當(dāng)過流通道變化時,此時流速為:
v=Q/SI=4Q/πD12
因此:Q1=S.v=πD2v/4=(πD2v/4)X4Q/(πD12)=QD2/D12
可見,測量流量與實(shí)際流量有一個系數(shù)差,這個系數(shù)與測量通道管徑變化的平方成正比,是一個指數(shù)關(guān)系，當(dāng)D與DI相差不大時,Q1與Q相比誤差不大,而當(dāng)D1與D相差較大時,Q1就超出了允許的誤差范圍，而在實(shí)際的電磁流計(jì)測量和解釋時均未考慮到管徑尺寸差異引起的計(jì)冊誤差,這會對電磁流量測量方式產(chǎn)生影響。
4幾點(diǎn)提高測量準(zhǔn)確度的建議
4.1流量計(jì)工作原理要求下并儀器必須居中
從外流式電磁流計(jì)結(jié)構(gòu)圖可以看出,井下僅器自上而下依次為過芯加重..上扶正器.電磁流量計(jì)和下扶正器,在井斜較大的井中,增加加重桿質(zhì)量,加強(qiáng)扶正器的維護(hù)保養(yǎng),保證儀器下井后,盡可能保持儀器的居中扶正效果。
4.2對管徑變化的進(jìn)行測。
為消除管柱內(nèi)徑的影響,提高測試精度,可以通過并徑儀來實(shí)現(xiàn)。利用井徑僅測量井下套管的變形情況，確定套管內(nèi)徑，利用測得的井徑數(shù)據(jù)修正測量與標(biāo)定通道差異引起的解釋誤差。用以修正流量示值.對于套管管壁存在電導(dǎo)物質(zhì),流量測試前首選套管刮削,再進(jìn)行大排洗井,清除管壁磁性物質(zhì),降低對測試結(jié)果的影響。
5結(jié)論
電磁流量計(jì)在檢查井下注水管柱工作情況、判斷淺部套管漏失等方面,具有獨(dú)特的優(yōu)勢.取準(zhǔn)測量數(shù)據(jù),為各項(xiàng)工藝措施的實(shí)施能夠提供有力的技術(shù)支持。
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