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影響電磁(cí)流量計測井的因(yin)素淺析
發布時間(jian):2021-6-8 08:24:51
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[摘要]直讀式電磁(ci)流量在勝坨油田(tián)主要應用于水井(jing)的分層💃流量測試(shì)和驗漏。電磁流量(liang)計
受到測井環境(jìng).套管狀況、井内流(liú)體性質等因素的(de)影響,會出現示,值(zhí)偏差,本文就影響(xiang)流量計測井的幾(ji)個因素進行了淺(qian)析,并給出了提高(gao)流量計測量💚精度(dù)的幾點建議。
吸水(shuǐ)剖面測井資料是(shi)油田測井法不可(ke)缺少的動🈲态監測(ce)資料,待别當袖田(tian)開發進人中後期(qi),正确掌握注水井(jǐng)各小層的吸水✏️情(qing)況能夠爲油藏中(zhong)和調整,挖潛增效(xiào)提供可靠🐉的數據(ju)⛹🏻♀️。
目前進行的分層(céng)流量測井是通過(guò)直讀式電磁流量(liàng)計下人注水井中(zhōng),在正常配注情況(kuàng)下測取水井各個(gè)層位對于注人水(shui)的分配比例,從而(er)根據測量結果對(duì)水井進行調剖堵(du)水,提高注人水在(zai)各個層💯位的波及(jí)系數,提高油層的(de)驅✊油效率,從而提(ti)高采☔收率。
1電磁流(liú)計的工作原理
電(diàn)磁流計基于法拉(la)第電磁感應原理(li)是當流過測量導(dao)‼️管的導電流體以(yi)流速v作切割磁通(tong)密度爲B的磁力線(xiàn)運動時,則在🥵--對檢(jian)測電極之間檢測(ce)的感應電動勢E所(suǒ)産生的電壓U可用(yong)下式表示🔴:
U=K.B.D.v(1)
式中,U爲(wei)兩檢測電極之間(jian)的信号電壓,V,B爲磁(ci)通密度💰,T,D爲測量導(dao)‼️管内徑,m,v爲平均流(liú)速,m/s,K爲比例常數。
通(tong)過測量導管的瞬(shùn)時體積流量Q(m/nh)爲:
Q=π.D/(4.K.B).U(2).
由(yóu)于測t管内徑固定(dìng),助磁電流恒定時(shi),磁通密度B恒🏃🏻定😘不(bu)變,故☔U與Q成線性關(guan)系,因此體積流t正(zhèng)比于電極間的信(xin)号電壓,測出🙇♀️信号(hao)📧經過電路轉換可(kě)得出體積流Q。
2電磁(cí)流上計測井資料(liào)解釋方法
電磁流(liu)上計被廣泛應用(yong)于油田油、水井導(dǎo)電液體注人剖面(miàn)☀️的測量或井體檢(jian)漏,它是一-種直接(jie)測k流體流t的儀器(qi),因此所測流可直(zhí)接讀取。通過公式(shì)計算标差:
△f=fi-fo
式中,0f爲(wèi)标差:f爲測頻率值(zhí)sfo爲零頻率。
然後通(tōng)過查表得到每方(fāng)字數即可求得地(dì)面流量值💋;
Q=△f/k
式中,Q爲(wèi)地面流值△f爲标差(chà):k爲每方字數.
3目前(qián)流計算過程中存(cún)在的問題
電磁流(liu)計測精度高,有較(jiào)好的應用效果,但(dàn)實際測量通道與(yu)标♊定環境有一定(ding)差異,引起測量結(jié)果誤差。
電磁流計(ji)原理公式看出,k.,B和(he)D任何一個參數的(de)變化都會引起測(cè)🥰t誤差。
3.1測井環境對(duì)電磁流計響應影(ying)響
電磁流量計測(cè)要求流體在管道(dào)内流速爲軸對稱(chēng)分布,磁場均勻。而(ér)實際上井料會造(zao)成儀器無法居中(zhōng),不僅使💯得井簡内(nèi)出現非軸對稱流(liú)速分布,而且使得(dé)電磁流量計的磁(cí)場的分布不均勻(yún)。
從圖中可以看出(chū),當儀器向左側傾(qīng)斜1”時,儀器頂部及(jí)測✨量段流🐆場分布(bu)有很大變化,說明(ming)儀器傾斜時對流(liú)場分布影響很🈲大(da):當儀器在套管中(zhōng)傾斜時,電磁流量(liang)💁計權重函數會發(fa)生較💃🏻大的非⛹🏻♀️對稱(chēng)分布,儀器傾斜産(chan)生的流速非對稱(cheng)分💃布會給儀器測(cè)量精度帶來較大(da)影響。
3.2井内流體性(xing)質對流計的影響(xiang)
流量計的标定都(dou)是在清水中進行(hang)的,通過标定找到(dào)頻率值與⁉️流量的(de)工程換算關系,而(er)測井施工井液中(zhong)含有的大量的雜(zá)質.金屬粒子,懸浮(fú)物,原油.氣泡等,所(suǒ)以用清水标定的(de)換算出的流🐅量與(yǔ)實際流👨❤️👨上存在--定(ding)的誤差。
3.2.1氣體的影(ying)響
當井液含有少(shǎo)量氣體,氣體在液(ye)體中分布成微小(xiao)氣🈲泡狀,當液體中(zhōng)所含氣體增多時(shí),氣泡幾何尺寸逐(zhú)步增大,進而向彈(dan)狀結構過渡,當氣(qì)泡的尺寸大于或(huò)等于流量🈲計電極(ji)的尺寸㊙️并從電極(ji)處掠過時,電極被(bei)氣體蓋住,使電路(lu)瞬時🛀斷開,出現輸(shū)出晃動,甚至不能(neng)正常工作。而且氣(qì)體氣泡參與切割(ge)磁力🌈線,由于氣體(ti)的低電導率特性(xing)♍,即高電阻.基本不(bu)導電,使得感㊙️應電(dian)壓😍偏低,影響儀器(qi)測量結果,這點對(dui)于作業後井簡未(wèi)充滿注人水尤爲(wei)突😘出♌。
3.2.2原油的影響(xiǎng)
對于油井轉注的(de)水井或者井内死(si)油過多.原油附若(ruò)在探頭🈲,使儀器不(bú)能工作.水井在停(tíng)注作業時,井簡内(nèi)也不同程度的存(cún)在遊離油滴,當通(tōng)過測量電極油滴(di)直徑大于電極直(zhi)徑時🏒,由于油的電(dian)導率極低,導緻電(dian)🍓極瞬時停止工作(zuo),産生測量誤差.尤(yóu)其對于高壓區内(nèi)水井産生的回吐(tǔ)溢流,并内含有高(gao)枯度原油附着在(zai)⭐測量電極表面時(shi),會直樓導緻測井(jǐng)無法進行。
3.2.3懸浮物(wù)的影響
注水井内(nei)流體中不同程度(du)含有懸浮物,特别(bié)是對于長期注水(shuǐ)井,井壁腐蝕結垢(gou)較嚴重,在各項作(zuò)業🌈工藝措施的實(shi)🧡施下,比如磨先,刮(guā)削.酸化等,更容易(yì)産生各種金屬物(wù)質粒子.流量計在(zài)工作時,懸浮在井(jing)液中的粒子附着(zhe)在電極表面。若附(fù)若層電導率與流(liú)體電導👌率相近,則(ze)不會産生原理性(xìng)誤差,儀器🍓示值還(hái)能正常,若附着層(céng)爲高🌈電導率物質(zhi),則會使傳感器二(er)電極間電阻變的(de)很小,甚至短路,輸(shu)出顯示負偏差,甚(shen)至不能✍️正常工作(zuò):若附着層❤️爲絕緣(yuán)性物質,則電極間(jiān)阻抗增加甚至開(kai)路,使誤差增大,甚(shèn)至不能正常工作(zuò)。
3.2.4聚合物的影響
流(liú)量計算與磁通密(mì)度有關。不同溶液(yè)的電導率不同,通(tong)過實驗得出相同(tong)磁場強度的聚合(hé)物溶液的磁通線(xian)密度小于清水中(zhong)磁通線密度,相同(tóng)截面積情況下在(zài)聚合物溶液中碰(peng)場強度要💯比水中(zhong)小,而現場測試儀(yi)器都是在清水中(zhōng)⛹🏻♀️進行标定的,所以(yi)在❌井内流體性質(zhì)複雜井中♈顯示流(liu)量會較清水中小(xiǎo)。
3.3套管狀況對電磁(cí)流量計的影響
流(liu)量計是在标準尺(chǐ)寸套管内标定的(de),在現場實際🈲施工(gōng)中,注水井由于受(shòu)注人壓力.水質腐(fǔ)蝕,長期卡封.各種(zhong)工藝措施的實施(shi)等影響,造成套管(guan)變形或腐蝕結垢(gòu)嚴重,甚至破損等(deng)現象。再按照标準(zhǔn)尺寸标定值進行(háng)流量換算,勢必造(zào)成誤差。
設實際流(liú)爲Q,測量流量爲Q1,标(biao)定時測通道直徑(jing)爲D,截面積爲S,測🏃♀️井(jǐng)時測量通道直徑(jìng)爲D1,截面積爲SI.流速(su)爲v.當流量計測出(chu)流頻豐值後,根據(ju)标定圖版可換算(suan)🛀爲流量✉️,此時計算(suàn)采用的是标準過(guo)流🍓通道内徑,則瞬(shùn)時測量流量應爲(wei)⛷️:
Q1=S.v=π.D2/4v
當過流通道變化(huà)時,此時流速爲:
v=Q/SI=4Q/πD12
因(yin)此:Q1=S.v=πD2v/4=(πD2v/4)X4Q/(πD12)=QD2/D12
可見,測量流量(liang)與實際流量有一(yi)個系數差,這個系(xi)數與測量通🛀道管(guan)徑變化的平方成(chéng)正比,是一個指數(shu)關系,當D與DI相差不(bu)大時,Q1與Q相比誤差(chà)不大,而當D1與D相差(chà)較大時,Q1就超出了(le)🚩允許的誤差範圍(wéi),而在實際的電磁(cí)流計測量和解釋(shi)時均未考慮到管(guǎn)徑尺寸💃差異引起(qi)的計冊誤差,這會(huì)對電磁流量測量(liang)方式産生影響。
4幾(jǐ)點提高測量準确(què)度的建議
4.1流量計(ji)工作原理要求下(xia)并儀器必須居中(zhong)
從外流式電磁流(liu)計結構圖可以看(kan)出,井下僅器自上(shàng)而下依次爲過芯(xin)加重..上扶正器.電(dian)磁流量計和下扶(fú)正器,在井斜較大(da)的井中,增加加重(zhong)杆質量,加強扶正(zheng)器的維護保養,保(bǎo)證儀器下井🐪後,盡(jin)可能保持儀器的(de)居中扶正效果。
4.2對(dui)管徑變化的進行(hang)測。
爲消除管柱内(nei)徑的影響,提高測(ce)試精度,可以通過(guo)并徑儀來實🈚現。利(lì)用井徑僅測量井(jǐng)下套管的變形情(qing)況,确定套管内徑(jìng),利用測得的井徑(jìng)數據修正測🧡量與(yǔ)标定通道👅差異引(yǐn)起的解釋誤差。用(yong)以修正流量示值(zhi).對于套管管壁存(cun)在電導物質,流量(liang)測試前首選套管(guǎn)刮削,再進行大排(pai)洗井,清除管壁磁(cí)性物質,降低對測(ce)👄試結果的影響。
5結(jié)論
電磁流量計在(zai)檢查井下注水管(guǎn)柱工作情況、判斷(duan)淺部套管漏失等(děng)方面,具有獨特的(de)優勢.取準測量數(shu)據,爲各項工藝措(cuo)施的實施能夠提(ti)供有力的技術支(zhi)持。
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