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電磁流量計原理介紹及其在聚驅測井中的應用

來源:作者:發表時間:2017-11-08 09:34:53

 摘要:電磁流量計是一種新型測量注入剖面流量理想的儀器。文章介紹該儀器的基本原理、井下儀器結構、儀器工作方式、技術指標和測井實例。該儀器能解決聚驅注入剖面分層流量的測試問題,為地質專家提供準確的測井資料。

 
前言
        在三次采油中,注聚合物驅油是提高采收率的重要手段之一。目前,這項技術已開始在國內油田推廣應用,配套的注人和采出工藝技術基本成熟,但注人剖面測試問題過去沒有得到較好地解決。現場試驗表明,原有的注人剖面測井儀器已不適應注聚合物剖面測試的要求。例如,應用傳統渦輪流量計測流量參數時,因注人流體粘度增大,導致測量誤差增大,甚至于因渦輪不啟動而無法測量較小流量。同位素示蹤法也由于聚合物粘度大,放射性微球顆粒不易擴散,混合不均勻,出現放射性微粒“抱團”、“聚堆”,使放射性示蹤劑難以按比例濾積在吸液地層表面上等原因而得不到理想結果。
 
        電磁流量計是一種新型的測量注人剖面流量的儀器,能夠較好的解決聚合物注人剖面的分層流量測井問題。該儀器根據電磁感應原理,可以測量注人層段各點的流量,也可以隨深度連續測量流量,測試結果給出各注人層段的相對注人量和絕對注人量。它不受注人液粘度和密度的影響,不影響注人狀態和注人方式,并且可靠耐用、準確性好,測并實效高,測井成功率大于90%。目前該儀器已在大慶、勝利等油田測井服務500多井次,為采油廠提供了準確的資料。
 
        利用電磁感應原理,红龙德州app下载電磁流量計常被用來測量管道中導電流體的流量。不管流體的性質如何,只要其具有微弱的導電性(電導率>8 x 10-5S/m)即可進行測量。通常油田注人的聚合物混合液的導電性能良好,符合這種測量條件。
電磁流量計測量原理示意圖
        電磁流量計測量原理如圖1所示(我們還可以完整了解下電磁流量計的工作原理),根據電磁感應原理,當導電流體在磁場強度為B的磁場中以速度。運動時,切割磁力線而產生電場E,關系為
        E=ν×B(1)
        則在線形長度為L的a和b兩點之間產生感生電動勢εab
        20171108094108.jpg
        a,b兩接收電極之間的距離L為已知常數,B為已知的磁場強度。故εab是ν的單調函數,εab隨ν變化而變化。而瞬時流金Q等于流速,與導管截面積s(常數)的乘積,因此有
        Q=k·εab
        式中,k為儀器常數。只要通過電路測得。曲,即可得到對應的流量Q。
 
儀器結構、工作方式和技術指標
        1.儀器結構
        儀器的結構示意圖如圖2所示。井下儀器自上而下依次為過芯加重、上扶正器、红龙德州app下载電磁流量計(含磁性定位器)和下扶正器。其中電磁流量計是儀器測量流量的核心部分,在結構設計方面實現了傳感器和電路的一體化。過芯加重幫助儀器順利下井。在正常工作時,上、下扶正器保證儀器在套管內居中。使用磁性定位器后可以根據套管接箍位置校正儀器深度。
井下儀器結構示意圖
        2.工作方式
        過芯加重上接頭與電纜頭連接,井下儀器用單芯電纜供電和傳輸信號。儀器可上提連續測量和定點測量。儀器的電路框圖如圖3所示。井下儀器通過單芯電纜與數控測井地面設備配接,地面供直流電壓60 V一80 V,電流約80mA。連續測并時,流量信號與套管接箍信號通過單芯電纜到達地面設備,經過地面信號分離電路處理成兩路單獨的信號。接箍信號被處理成模擬信號,可以經由數控測井地面設備的模擬道處理和記錄;流量信號被處理成脈沖頻率信號,送數控測井地面設備的脈沖道處理和記錄。這兩種信號是測井儀器最通用的信號,因此并下儀器可以方便地掛接在各種地面測井設備上使用。測井資料的錄取和處理是通過數控測井地面設備的注人剖面測井軟件完成。
儀器的電路框圖
        3.技術指標
        我們在本公司的“油、氣、水三相模擬實驗裝置”中對該儀器進行了標定。實驗結果表明,儀器對.流量響應的線性很好,某儀器刻度圖版如圖4所示。經檢測,儀器技術指標如下:
        流量測量范圍:2m³/d一500m³/d
        流量測量誤差:士3%
        耐溫指標:125℃
        耐壓指標:60 MPa
        現場試驗表明儀器的可靠性、重復性和一致性都很好。
某支儀器流量繃度圖版
應用效果和測井實例
        該儀器不僅可以準確地測量注聚合物井的分層注人量,還可以應用到適合測試條件的注水井中。儀器可靠耐用,準確性和一致性都比較好,測并時效高,測井資料受到廠家的一致好評。目前已在大慶、勝利等油田測井500多井次,取得了很可觀的社會效益和經濟效益。
        應用該儀器測得的某井聚合物注人剖面資料如圖5所示,從解釋成果表中可以清楚地看出各分層的相對注人量和絕對注人量,從連續測井曲線也可清晰地分辨各注人層的注人勢態,而且連續曲線與點測結果符合得比較好。該井有三段射孔層位,地層參數(滲透率、孔隙度、厚度等)決定了最上層比下兩層更適合于聚合物的吸人,因此絕大部分聚合物都注到上面這個大厚層中去了。測量結果顯示,1315.5 m至1326 m的相對注人量為76.66%、中間層也有少量的吸人、最下層則完全沒有吸人、這與該井地層參數分布規律是完全相符的。測井資料還顯示,上部厚層的吸人能力在縱向上也是不均勻的,頂部1315.5m至1319.5m相對吸人量為47.24%,中部1319.5m至1322.0m相對吸人量為29.42%,底部1322m至1326m吸入量為0,這反映出厚層地質構造上的非均質性。红龙德州app下载電磁流量計提供的這些資料是地質專家及工程技術人員進行地質分析、調剖和工程技術改造的可靠依據。
 
結束語
        红龙德州app下载電磁流量計是一種設計新穎,準確可靠的生產測井儀器。它是聚合物注人剖面測井較理想的儀器,具有廣闊的應用前景。
 
作者:分體式電磁流量計
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