摘要：通過(guò)對非集流電磁流量(liàng)計(jì)
的結構特點、測試原理和現(xiàn)場(chǎng)應用情(qíng)況(kuàng)進行分析,闡(chǎn)述了(le)非集流電(diàn)磁流量計(jì)在聚(jù)合物(wù)分層測試(shì)中具有正确率(lǜ)高和适(shì)應性,并(bìng)針對使用過程(chéng)中存在的問題(tí)提出解決(jué)辦法(fǎ)。
0引言
随着(zhe)聚合(hé)物驅油開發的不斷(duàn)深入,聚合物井分層(céng)注入(rù)、分層(céng)測試工作(zuò)已經成爲(wèi)聚合(hé)物開發後期提(tí)高采收(shōu)率(lǜ)的重(zhòng)要手(shǒu)段。2002年(nián)我廠(chǎng)的聚合物分層(céng)注入井的分層(céng)測試工(gōng)作由于(yú)沒有(yǒu)相(xiàng)應的(de)測試儀器,一(yī)直由(yóu)采油研究所承(chéng)擔。2003年初,我(wǒ)廠引(yǐn)進zdlii- c型(xíng)非(fēi)集流電(diàn)磁流量(liàng)計(jì)，首(shǒu)先(xiān)在我礦進行聚(jù)合物分層測試(shì)實驗(yàn)，實踐證明(míng),該流量計(jì)對聚合物井(jǐng)測試具(jù)有較強的适應性和正确性。
1 電(diàn)磁流(liú)量計結構
該流量計整體(tǐ)爲不鏽鋼全(quán)密(mì)封結構,主(zhǔ)要由(yóu)流量計探頭段(duàn)、流量溫度電路段、可配界(jiè)的壓力段(duàn)和電池(chí)倉(cāng)等組成。其結構(gòu)圖詳(xiáng)見(jiàn)圖(tú)1。
①流(liú)量計探頭(tóu)段:内含磁(cí)激勵線圈和外露的(de)流量(liàng)計電(diàn)極,爲(wèi)注油密封腔體。該段結(jié)構複雜(zá),是整個電磁流(liú)量計的核心。
②流(liú)量溫(wēn)度(dù)電(diàn)路段:内含溫度傳感器(qì)和(hé)流量測量(liàng)及存儲電路。
③可(kě)配接(jiē)的壓力段(duàn):内含壓力(lì)傳感(gǎn)器和其測(cè)量電(diàn)路(lù),用戶可根據(jù)需要選配。
④電(diàn)池(chí)倉:流量計(jì)供電(diàn)電池(chí)工(gōng)作(zuò)倉。
2 電(diàn)磁流(liú)量計工作原理
根據法拉(lā)第電磁感應定(dìng)律,當導(dǎo)體(tǐ)橫切(qiē)磁場(chǎng)運動時,導(dǎo)體上(shàng)能感應出(chū)與速(sù)度成正比(bǐ)的電(diàn)壓;當導電液體通過電磁(cí)流量計時,由此(cǐ)定律可推(tuī)導出(chū)流(liú)體的體積流(liú)量:
式中: b爲(wèi)磁場(chǎng)強度(dù); ue爲感(gǎn)應電(diàn)壓; d爲管道内徑(jìng)。由式(shì)可知,由于管(guǎn)道内徑和磁(cí)場強度是一定(dìng)的,因此,隻(zhī)要測得感應(yīng)電(diàn)壓就(jiù)正比例(lì)得(dé)到流速,并換算出流(liú)量。被測流體(tǐ)流(liú)量q不(bú)受其本身(shēn)的溫(wēn)度、壓力、密度和電導率變(biàn)化等參數(shù)的影響,所(suǒ)以電磁流量計具有(yǒu)許多(duō)其它機械流量計無(wú)可比(bǐ)拟的優點(diǎn),能實(shí)現大(dà)量程範圍(wéi)的精(jīng)度高測(cè)量。
電磁流量計(jì)原理見圖(tú)2。儀器(qì)的磁(cí)場(chǎng)由(yóu)電流(liú)激勵(lì),特(tè)制電極得到(dào)的信号經(jīng)低噪(zào)聲放大并整(zhěng)形後,進(jìn)行電(diàn)壓-頻率變換(huàn),由(yóu)微處理(lǐ)器mpu處理成流量(liàng)數據保(bǎo)存在(zài)非揮(huī)發存儲(chǔ)器中,，測量結束後,通過串口(kǒu)回放測(cè)量(liàng)數據(jù)到電腦,經專用(yòng)軟件(jiàn)處理并輸(shū)出報表。
3 電磁流(liú)量計工作特點(diǎn)
電磁(cí)流量(liàng)計是基于電磁感應(yīng)原理(lǐ)研制的測(cè)量(liàng)儀(yí)器,具(jù)有其(qí)它機械(xiè)式流量(liàng)計無(wú)可(kě)比拟的(de)優點:
①流量值與流體的(de)溫(wēn)度、壓力、密(mì)度及電導(dǎo)率變化無(wú)關,測量精度高(gāo);
②無須座封集流(liú),探頭(tóu)無機(jī)械活動部(bù)件,可(kě)停在(zài)井内任意(yì)一(yī)點測(cè)試(shì),可用(yòng)于分(fèn)層注(zhù)水井(jǐng).聚合物分(fèn)層測試,能滿足偏心(xīn)井、空心井(jǐng)、籠統注水(shuǐ)井的測量(liàng)要求(qiú),并可(kě)用于檢漏(lòu),因此(cǐ)具有(yǒu)廣泛的适(shì)應性。
③儀器(qì)采用微處理(lǐ)芯片及永久存儲(chǔ)技術(shù),具有操作簡便(biàn)、可靠性好、測量精(jīng)度高(gāo).零(líng)點漂(piāo)移小、量程範圍(wéi)寬、不砂卡以及(jí)啓動排量(liàng)小等特點(diǎn)。可(kě)完成數(shù)千米深井分層(céng)注水(shuǐ)量(liàng)的測量(liàng),可适(shì)應(yīng)每秒數(shù)毫米至(zhì)數十米(mǐ)的水流速度範圍(wéi)。
④測(cè)量(liàng)系(xì)統由(yóu)井下流量(liàng)計和(hé)井上處理(lǐ)軟件(jiàn)兩部分組成。井(jǐng)下流量(liàng)計采用(yòng)充電電池(chí),鋼絲(sī)下井。測量結束(shù)後,可使用(yòng)電腦(nǎo)回放測(cè)試數據。整個測量過程(chéng)中(zhōng)的(de)數據經微(wēi)機處埋,可顯示(shì)、保存和(hé)分(fèn)析圖表,并打(dǎ)印(yìn)出測(cè)試數(shù)據和結果,避免人(rén)爲(wèi)因素影響(xiǎng),可靠(kào)性高(gāo)。
4聚合物分層井管柱(zhù)結構
聚合(hé)物分(fèn)層(céng)井與水(shuǐ)驅(qū)分層井管柱(zhù)有明顯(xiǎn)區(qū)别,該(gāi)管柱主要由封(fēng)隔器(qì)、配(pèi)注器、絲(sī)堵等(děng)井下工具(jù)組成。配注(zhù)器由(yóu)外殼和配注芯(xīn)組成,分爲(wèi)φ57nmos5mm和φ53mm三(sān)種規格。配注芯(xīn)外壁加工有環(huán)形凹(āo)槽,與(yǔ)外殼(ké)内壁組成聚(jù)合(hé)物注入(rù)通(tōng)道。由(yóu)于注入通道不(bú)規則，産生能量(liàng)損失，從(cóng)而控制注入壓力(lì)。配注(zhù)器最小内(nèi)通徑φ42mm,能夠(gòu)滿足分層(céng)流量和注入剖面測(cè)試要(yào)求。聚(jù)合物(wù)分(fèn)層井一般爲(wèi)2~3 個(gè)注(zhù)水層段,測試時通過(guò)調整(zhěng)個層(céng)配水(shuǐ)器(qì)的整壓(yā)套的(de)長度來調整注(zhù)水量。
5現(xiàn)場(chǎng)應用(yòng)效果
普通(tōng)流量(liàng)計需要座(zuò)封集(jí)流(liú),因此不能測(cè)聚合物分(fèn)層井(jǐng)。而非集流(liú)電磁(cí)流量(liàng)計無須座封集(jí)流,測量偏(piān)1時,流量(liàng)計(jì)停在(zài)偏1以上(shàng)任意位(wèi)置即(jí)可;測(cè)偏2時,停在偏(piān)1和偏2之(zhī)間任(rèn)意位(wèi)置即(jí)可。測(cè)試完畢後(hòu)在井口附(fù)近(jìn)可(kě)再測(cè)一(yī)點(diǎn)來驗(yàn)證該井(jǐng)管(guǎn)柱是(shì)否漏(lòu)失,水量是(shì)否(fǒu)正(zhèng)确。例(lì)如在(zài)測北2-5-p56井分層水(shuǐ)量時,全井配注(zhù)240m³/d ,其中(zhōng)偏(piān)1配注60m³/d ,偏(piān)2配注180m³/d，而實際測(cè)量結果(guǒ)是偏1實(shí)注100m³/ d ,偏(piān)2實注(zhù)140m³/d,屬于偏1超(chāo)注,偏2欠注(zhù)。于是用(yòng)打(dǎ)撈矛(máo)打撈(lāo)出(chū)偏1的整(zhěng)壓(yā)套,增(zēng)加其長(zhǎng)度投入後重新(xīn)測試合格(gé)2003年至目前我礦所有(yǒu)祭合(hé)物分(fèn)層井進行測試,取得(dé)良好效果(guǒ)。
從測試結(jié)果(guǒ)來看,，該(gāi)流量計測試水量與注(zhù)入(rù)站實(shí)際(jì)注水(shuǐ)量(liàng)相符(fú)率高(gāo),誤差僅(jǐn)爲(wèi)0.75%,注水量穩(wěn)的井，誤差爲(wèi)0。各(gè)小層(céng)測試水量通過調整蹩壓套,也(yě)都測(cè)試合格(gé),确(què)保了(le)聚合物後(hòu)期分層(céng)注(zhù)水效(xiào)果。同(tóng)時,在現場(chǎng)測試過程(chéng)中,測(cè)試卡(kǎ)片(piàn)基本一(yī)次合格,且(qiě)曲線平直,能夠正确(què)反映地層(céng)吸水狀況。
6結束(shù)語
通(tōng)過一年來(lái)的(de)測(cè)試,我們認爲非(fēi)集流電(diàn)磁流量計結(jié)構設(shè)計合(hé)理(lǐ),探(tàn)頭(tóu)無機械(xiè)可活(huó)動部件，無須座封集.流,在(zài)測試過(guò)程中不(bú)砂卡;具有(yǒu)操作(zuò)簡便(biàn)可靠性好(hǎo),測量精度高的(de)特點(diǎn)。适合(hé)聚合物分(fèn)層管柱的(de)測試(shì)中(zhōng)使(shǐ)用。但是在現場使用(yòng)在現場(chǎng)使用過(guò)程中,還存在一(yī)些不足(zú)之處需(xū)要改進:①流(liú)量計本身重量太輕(qīng)，下井困難(nán),需要對其進(jìn)行(háng)改進(jìn),把鉛加(jiā)重杆換(huàn)成鎢(wū)鋼(gāng)加重杆。②流量計隻(zhī)能保存最(zuì)後一次測(cè)試數據,并且重新加電5分鍾後(hòu),測試數據将被沖掉,因(yīn)此(cǐ)需要(yào)改進。
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