摘要：外流式流(liú)量計
是根據電(diàn)磁感應(yīng)原理研(yán)制的精度高井(jǐng)下流量(liàng)測量儀(yí)器,其(qí)測(cè)量(liàng)結果(guǒ)不受溫度(dù)壓力(lì)密度粘度和導(dǎo)電率等因(yīn)素(sù)影響。文(wén)中簡要介(jiè)紹了外流式流量計(jì)的(de)工(gōng)作原(yuán)理及(jí)特點，通過(guò)資料對比(bǐ)說明(míng)了該儀器的優越性(xìng),同時(shí)探讨了該儀器(qì)在注聚剖面測試中(zhōng)的應(yīng)用。
引言
國(guó)内陸上油田特(tè)别是東部(bù)油田(tián)都已進入高含(hán)水期,綜合含水(shuǐ)率上升快(kuài)，,大(dà)部分注入水沒有(yǒu)起到驅(qū)油作用(yòng),由于(yú)油藏縱向(xiàng)上和(hé)平面(miàn)上的(de)非均質性油水(shuǐ)粘度差以及開(kāi)發過程中的油(yóu)水動态不平衡(héng)造成(chéng)注，入(rù)水在(zài)縱向上的單(dān)層(céng)突進和平(píng)面上的舌(shé)進(jìn),使油井(jǐng)過早(zǎo)見水,含水(shuǐ)率越來越(yuè)高而(ér)且由于(yú)注入水(shuǐ)的長期(qī)沖刷造成水淹層(céng)沖刷(shuā)帶的(de)滲透率進(jìn)一步提高(gāo)，嚴重(zhòng)地影響了油(yóu)田(tián)的正常(cháng)開(kāi)發。聚合物驅油是目前三(sān)次朵(duǒ)油中(zhōng)比較成(chéng)熟的提(tí)高朵收率技(jì)術,其原(yuán)理是(shì)提高(gāo)注入(rù)流體的粘度,增(zēng)大流度比(bǐ),減少(shǎo)注(zhù)入流體(tǐ)在高(gāo)滲透率帶(dài)的竄流(liú)，達到增(zēng)大波及面積和(hé)提高朵收(shōu)率的(de)目的(de)。注聚效果(guǒ)的好壞取決于注聚(jù)剖面調整(zhěng)程度的(de)好壞,因(yīn)此測(cè)準注(zhù)聚剖(pōu)面爲(wèi)油田(tián)開發(fā)提供(gòng)可(kě)靠依(yī)據(jù)是在油(yóu)田(tián)注聚(jù)期監(jiān)測工作的(de)重點(diǎn)。常(cháng)用(yòng)的注(zhù)水剖(pōu)面測井方(fāng)法(主要有渦輪流量計
示(shì)蹤流量計及同(tóng)位素(sù)載體(tǐ)法)已不能(néng)适應注聚(jù)剖面測試(shì)的需要,外(wài)流式流(liú)量(liàng)計法(fǎ)解決(jué)了(le)注聚剖面測(cè)試(shì)過(guò)程中(zhōng)由于高粘物體(tǐ)造成的同位素(sù)吸附等問題,已(yǐ)越來越多地受到各(gè)油田的重(zhòng)視。
常(cháng)用注入剖面測(cè)試方法(fǎ)原(yuán)理
目前常(cháng)用的注入(rù)剖面測試(shì)方法主要有渦(wō)輪流量計示蹤(zōng)流量計同位素(sù)載體法(同(tóng)位素(sù)吸水剖面(miàn)法)。渦輪流(liú)量計依據(jù)的是流體(tǐ)流速(sù)與渦輪轉速在(zài)流體(tǐ)不可壓縮渦輪材(cái)料均勻(yún)情況下成線性(xìng)關系,但由(yóu)于聚(jù)合物(wù)粘度較大破壞(huài)了其線性(xìng)關系,所以渦輪(lún)流量(liàng)計不适應聚合物(wù)注入部(bù)!面測試(shì)。示蹤(zōng)流(liú)量計(jì)朵(duǒ)用放射(shè)性示(shì)蹤(zōng)劑位移(yí)原理确定(dìng)分層(céng)流量,測井過程(chéng)中儀器(qì)靜止(zhǐ)，利(lì)用示(shì)蹤劑通過(guò)兩個伽瑪(mǎ)探測器的(de)時間計算(suàn)流(liú)速(sù)。而放射性(xìng)同位(wèi)素(sù)載(zǎi)體法(fǎ)是利用放(fàng)射性同位素人爲地(dì)提高(gāo)井(jǐng)内被研(yán)究(jiū)對(duì)象的伽瑪(mǎ)射線(xiàn)強度,具體(tǐ)方法是向井内注入被(bèi)放射性同位(wèi)素活化的(de)物質在注入活(huó)化物質前後分(fèn)别進(jìn)行伽(gā)瑪測(cè)井,對(duì)比(bǐ)兩次測(cè)量結(jié)果,找出活(huó)化物質在井中(zhōng)的分布情(qíng)況,從(cóng)而确定(dìng)各(gè)吸水層的吸(xī)水量。目(mù)前采用的放射(shè)性示(shì)蹤劑(jì)多爲(wèi)固相或(huò)懸(xuán)浮液(yè),由于注聚(jù)井聚合物(wù)粘度較高(gāo)示蹤(zōng)劑(jì)易(yì)粘附在儀器或(huò)井壁(bì)上,影響了示蹤(zōng)流量(liàng)計(jì)放射性(xìng)同位素載體法(fǎ)測試(shì)結果的可靠程度。
外流式(shì)流量計的原理(lǐ)和測試方(fāng)法
1.工(gōng)作原(yuán)理
外流式(shì)流量計依(yī)據電(diàn)磁感應原理工(gōng)作,當導體(tǐ)(聚合(hé)物流(liú)體水(shuǐ))橫切(qiē)磁場(chǎng)移動時,導(dǎo)體中感應出與(yǔ)速(sù)度(流速)成正比的電勢,儀器(qì)測量出流體流動産生(shēng)的(de)感應(yīng)電勢，就能推算出流速和(hé)流量(liàng)。根據法拉第電磁感(gǎn)應定律有
式中:ve一感應電(diàn)勢,v;b-磁場(chǎng)強度,h;v一含導電離子流(liú)體的流速,mxs;q一流(liú)體的體積流量(liàng),m³is;d-管道直(zhí)徑,m。
上式(shì)中不包含流體的溫度壓力密(mì)度粘度和(hé)導電(diàn)率等因素,故測(cè)量精度不受這些因(yīn)素直接影(yǐng)響,能實現較精(jīng)度高的流量測(cè)定。
圖1圖2分别爲(wèi)注水井電(diàn)磁流(liú)量計
和外流式電磁流量計工(gōng)作原理圖。外流(liú)式流(liú)量(liàng)計磁場(chǎng)設計在流(liú)量探頭四(sì)周的(de)外部(bù)空間,感應測量電極設(shè)置在流(liú)量探(tàn)頭的(de)筒壁(bì)外側(cè),流速測量(liàng)靈敏空間在測量(liàng)探頭的外部(bù),流體在探頭外(wài)圍流過(guò)。爲(wèi)減少(shǎo)儀器不居(jū)中對(duì)測量(liàng)結果造成(chéng)的影(yǐng)響,，在(zài)儀器(qì)上下(xià)部(bù)設計了(le)兩個扶(fú)正器。
2.外(wài)流式(shì)流量計測(cè)試方(fāng)法
目(mù)前各油田注聚井多(duō)朵用(yòng)多層合(hé)注,即管(guǎn)柱下到注(zhù)入層(céng)位以(yǐ)上(shàng)。爲了減(jiǎn)少由(yóu)于(yú)井(jǐng)口放(fàng)湓流關井對測(cè)量結果的影響,應在井口選擇(zé)測試防噴(pēn)裝置,防噴管内徑尺(chǐ)寸最好(hǎo)與井内(nèi)管柱尺(chǐ)寸相(xiàng)同(tóng)。測試過程(chéng)中選(xuǎn)擇合适(shì)的加重(zhòng)量即(jí)可進行正(zhèng)常測試,儀器上(shàng)提過程中應注(zhù)意在儀器進入(rù)油管時減慢速度。
測(cè)試資料對比(bǐ)
孤(gū)東油田八(bā)區位(wèi)于孤東油(yóu)田南部(bù),孤(gū)東披覆背斜(xié)冀(jì)部，是(shì)由北南西三條斷塊控制的自(zì)然封閉斷塊,構造簡單，西高東(dōng)低,高差(chà)50m,注聚目的層位爲館上(shàng)段,屬河流相沉(chén)積,油層(céng)非均質(zhì)性強,油(yóu)藏特點可概(gài)括爲高滲(shèn)透高飽和高粘(zhān)度稠(chóu)油疏松砂(shā)岩油藏。該(gāi)區先(xiān)後在28210井(jǐng)和(hé)26212井進(jìn)行了外流式流(liú)量計測試和同(tóng)位素(sù)吸水(shuǐ)剖面(miàn)測試(shì),測試結果(guǒ)見表1。
注:表(biǎo)中外流式流(liú)量計法吸水(shuǐ)量爲(wèi)外流(liú)式流(liú)量(liàng)計所測(cè)結果,其相對吸(xī)水量(liàng)由(yóu)外流式吸水量計算得到,其(qí)中28210井配水(shuǐ)期(qī)間配注量爲(wèi)198m',26212井爲(wèi)178m’。
從(cóng)對比結(jié)果和測試(shì)資料(liào)可以(yǐ)看出,外流(liú)式流量計(jì)在注聚(jù)剖面測試中(zhōng)既可以獲得單(dān)層流量又(yòu)可獲(huò)得各層相(xiàng)對吸(xī)水量(liàng),單井所測(cè)各層吸水量累(lèi)計所得單井總注入量與(yǔ)井口實際注(zhù)入量軟(ruǎn)爲符合。而同位(wèi)素吸水剖面測(cè)井由于(yú)聚合物粘度較高(gāo),同位(wèi)素不(bú)易散開，容(róng)易出現底(dǐ)層沉(chén)降和管壁(bì)粘污(wū)等現象,從(cóng)而(ér)影(yǐng)響了資料的真實性(xìng)。
外(wài)流式流(liú)量計(jì)的(de)應(yīng)用
外(wài)流式電磁流量(liàng)計由(yóu)于(yú)不改變(biàn)流體原來(lái)的運(yùn)動方向和速度(dù),所以不産(chǎn)生額(é)外的流阻(zǔ),目前(qián)研制的外流式(shì)流量(liàng)計靈敏度很高,它(tā)可響應(yīng)1mmtk的流體速度,特(tè)别(bié)适合于(yú)高粘(zhān)度聚(jù)合物的注入剖面測(cè)量。外(wài)流式流量計的(de)靈敏(mǐn)度空間限(xiàn)于儀器周圍的(de)磁場分布區域(yù),它測(cè)量(liàng)出的是(shì)局部區域的平(píng)均流(liú)速,當用來推算全井平均(jun1)流速時,要(yào)考慮(lǜ)流體(tǐ)流型變化的影(yǐng)響。理(lǐ)論分析說明，隻(zhī)要流(liú)體的流型不變(biàn)(保持在層流或(huò)紊流段),儀(yí)器的(de)響應(yīng)是(shì)完全線(xiàn)性的。流型(xíng)轉烴(tīng)時(shí)，流(liú)體截面的(de)流速分布發生(shēng)變化,将産(chǎn)生一(yī)定的非線性。實(shí)驗标(biāo)定證(zhèng)實,用(yòng)于注水測量時(shí),在139.7mm管(guǎn)内,注入量(liàng)低于30m³iid時,可測出(chū)一定(dìng)的非線性,但需要(yào)低端多(duō)點(diǎn)标定再作相(xiàng)應的(de)數據處理(lǐ)軟件(jiàn)修正(zhèng)才能(néng)達到(dào)精度高;對(duì)于粘(zhān)度高的聚(jù)合物(wù)注入井，理論計算得出(chū),在(zài)通常的注入量範圍内(nèi)(每天數百方(fāng)以(yǐ)内(nèi)),管内流體(tǐ)都保持在(zài)層流狀态,因而(ér)測量數據(jù)是線(xiàn)性的,原(yuán)則(zé)上,儀器隻(zhī)要标定一個(gè)流量點(diǎn),便可得出全程(chéng)的響(xiǎng)應。外流(liú)式(shì)流量(liàng)計測量結果受(shòu)流體流型(xíng)變化(huà)的影(yǐng)響,因此需(xū)要進行不同(tóng)流型的校(xiào)正(zhèng),測量(liàng)不同流(liú)體應采用不同流體的标定(dìng)結果(guǒ)。
外流式流量計也可以用(yòng)于(yú)偏(piān)心空心和(hé)籠統(tǒng)注水(shuǐ)井的(de)注水測量,它可(kě)以與井下(xià)壓力計組合确(què)定閥壓梯(tī)度(選(xuǎn)擇合理(lǐ)的注聚(jù)壓力梯度達到調剖和(hé)驅(qū)油的(de)效果(guǒ)，該壓力(lì)梯(tī)度爲(wèi)閥(fá)壓梯度)，也可以與不同(tóng)工具(jù)配合進行(háng)單層驅(qū)動開啓(qǐ)壓力測試。
外流式流量計(jì)解決了油田(tián)注聚過(guò)程中(zhōng)的測試需(xū)要,由于(yú)其(qí)無機(jī)械活動部件測(cè)量精度高(gāo)、可靠(kào)性好不砂卡壽(shòu)命長等優(yōu)點,必(bì)将在以後的油(yóu)田“三朵”工(gōng)作(zuò)中發揮更(gèng)大(dà)的作用。
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