井下存儲式電磁流量計在分層測試中應用-江蘇省孝感尼蓝纺织制造有限责任公司(5G网站)
 
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井下(xia)存儲式(shì)電磁流(liú)量計在(zài)分層測(cè)試中應(yīng)用 
  發布(bù)時間:2025-12-16

摘(zhai) 要 井下(xia)存儲式(shì)電磁流(liú)量計 可(kě)用于油(you)田注水(shui)井井下(xia)水量的(de)測試,用(yòng)于分注(zhu)水🔴井或(huo)其它工(gong)藝井的(de)井下管(guan)柱的找(zhǎo)漏等,适(shì)用于50MPa,井(jing)溫小于(yu)90℃的注水(shuǐ)井,解決(jué)了浮子(zi)式流量(liàng)計難達(da)到的問(wèn)題。文中(zhong)分析🤞了(le)該流量(liàng)計的工(gong)作原理(li),儀器特(tè)點和技(ji)術要求(qiú),提出了(le)在使用(yòng)中應掌(zhǎng)握和注(zhu)意的有(you)🚶‍♀️關事項(xiàng)。
  在多套(tao)層系的(de)不均質(zhi)油田常(cháng)規開采(cǎi)中,注水(shui)井的分(fen)🔅層注水(shui)✔️是☁️解決(jue)縱向上(shang)注、采不(bú)平衡性(xìng)較好的(de)方法和(he)有效途(tu)徑,開發(fa)出的分(fèn)注工藝(yi),成爲油(yóu)氣開采(cǎi)🚩界共同(tóng)✂️關心的(de)課題。
  河(hé)分層測(cè)試工具(jù)主要以(yǐ) 浮子式(shì)流量計(ji) 爲主,分(fèn)注測試(shì)精度和(hé)成功率(lǜ)較低,影(ying)響到動(dong)态調配(pei),2025年12月🌐,引(yǐn)進井下(xià)存儲式(shì)電磁流(liu)量計,通(tōng)過現場(chang)應用,取(qu)⭐得較大(da)成功,現(xiàn)😘已基本(běn)淘汰浮(fú)子式流(liú)量計。本(ben)文通過(guo)❌對儀器(qì)測試原(yuán)理及測(ce)試應用(yòng)中出現(xian)的問⭕題(ti)進行分(fèn)析,找出(chu)影㊙️響儀(yí)器正常(chang)使用的(de)因素和(hé)合🏃理儀(yí)器的方(fāng)法。
1 井下(xia)存儲式(shì)電磁流(liú)量計的(de)工作原(yuán)理及特(te)點
1.1  電磁(ci)流量計(jì) 的工作(zuò)原理
  當(dang)橫切磁(cí)場流動(dong)時,流體(ti)中帶電(diàn)粒子受(shòu)羅侖茲(zi)力的作(zuo)用而形(xíng)成感應(ying)電動勢(shì),其大小(xiao)與流體(tǐ)流速成(chéng)正比🌈。
感(gǎn)應電動(dòng)勢:Ue= B°D°V= B°D(Q/π(D/)22)
亦即(ji):Q=(πd/4B). Ue
式中:Q—流(liú)體的體(tǐ)積流量(liang);B—磁感應(yīng)強度; V—含(han)帶電粒(lì)子流體(tǐ)體的流(liú)速;D—管道(dao)直徑。
  由(yóu)上可知(zhi),儀器依(yī)據測量(liang)出的感(gan)應電動(dòng)勢的大(da)小,即🙇‍♀️可(kě)推算出(chū)流體的(de)流速和(he)流量。
  儀(yi)器制作(zuo)是通過(guò)兩個探(tàn)極将感(gan)應電動(dòng)勢傳到(dào)運算器(qi),處理成(cheng)串行數(shù)據在VRAM中(zhong),起出地(di)面後回(huí)放到電(diàn)腦中進(jin)行處理(li)。
1.2 儀器的(de)特點
由(yóu)工作原(yuan)理可以(yi)得出:
(1)儀(yí)器的主(zhǔ)闆,探極(ji)和殼體(tǐ)在适用(yòng)的溫度(dù),壓力範(fàn)圍内,測(cè)量出❤️流(liú)量的數(shù)據不受(shòu)溫度、壓(yā)力、密度(du)、粘度、礦(kuàng)化度和(hé)電導率(lǜ)等因素(sù)的💯影響(xiǎng)。
(2)Ue與Q有線(xian)性關系(xì),有利于(yú)制作出(chu)精度佳(jiā)的測試(shi)儀器。電(dian)磁流量(liang)⛹🏻‍♀️計精度(dù)爲2級,而(ér)浮子式(shi)流量計(jì)的理論(lun)公式爲(wèi):q= Ah1.5(1+ htg(0.5β)/2 R),流量q與(yu)彈簧伸(shēn)🌏長h之間(jian)函數關(guān)系較爲(wèi)複雜,儀(yi)器制作(zuo)和使用(yong)精度很(hen)🍉難提高(gao)。
(3)靈敏度(dù)高:由于(yu)儀器本(ben)身無機(jī)械類運(yun)動件,可(ke)避免因(yīn)摩擦力(lì)産生的(de)工作死(sǐ)區,決定(dìng)了儀器(qi)啓動流(liu)速較低(dī),具有較(jiao)高的靈(líng)✔️敏度。
(4)可(ke)靠性高(gao):由于儀(yí)器自身(shēn)無機械(xie)活動部(bu),因而有(yǒu)高可靠(kao)性和長(zhang)壽性的(de)特點,具(ju)有較高(gāo)的測試(shì)成功率(lü)。
(5)由于線(xiàn)性好,儀(yi)器有較(jiào)寬的量(liàng)程。
2 井下(xia)存儲式(shì)電磁流(liu)量計的(de)技術要(yao)求
2.1 中心(xīn)流速流(liu)量計技(ji)術性能(neng)
a.測量範(fan)圍:标定(dìng)滿量程(chéng):450m3/d~ 700m3/d;
b.流量精(jīng)度(滿量(liàng)程):± 2%(流量(liang)> 100m3/d),± 1(流量≤ 100m3/d)
c.零(ling)點漂移(yí)(溫度):≤ 1× 10- 3/10℃ ;
d.顯(xiǎn)示分辯(bian)率:0.1m3/d;
e.連續(xu)測量時(shí)間:5h40min;
f.工作(zuò)溫度:5℃ ~ 90℃ ;
g.最(zui)大耐壓(ya):50MPa。
2.2 制定儀(yí)器的應(ying)用卡片(pian)
  儀器的(de)标準卡(kǎ)片是出(chū)廠前建(jiàn)立的,其(qi)标定介(jie)質是清(qing)水🈲,現在(zai)油田注(zhù)入水多(duō)爲污水(shui),其成份(fèn)與清水(shui)中🐆帶電(diàn)粒子大(dà)不相同(tóng)💁,組份🚩也(ye)不一樣(yàng),這都會(hui)影響測(cè)量精度(dù):(1)流體内(nei)溶有部(bu)分天然(rán)氣,這部(bu)⭐分氣體(tǐ)在壓🈲力(lì)、溫度變(biàn)化時,會(huì)引起流(liú)體流态(tài)的變化(hua),對探極(jí)産⭐生影(yǐng)響,使測(ce)試曲線(xiàn)出現鋸(jù)齒狀記(jì)錄,影響(xiang)測試精(jing)度。(2)流體(ti)礦化度(dù)🙇🏻變化對(dui)流體流(liú)⛱️态變化(huà)也有影(ying)響。流态(tài)變化會(hui)引起儀(yi)器内外(wai)分流比(bi)例的變(biàn)化,儀器(qì)測量精(jing)度也就(jiu)受到影(yǐng)響。因此(cǐ)現場使(shǐ)用🔅前要(yào)建立适(shi)合于本(běn)地區的(de)用戶卡(ka)片。
影響(xiang)流态的(de)因素假(jiǎ)設流體(ti)爲牛頓(dùn)流體,那(na)麽流态(tài)㊙️的變化(hua)是😄根❗據(jù)雷諾數(shu)進行判(pan)斷:Re=ρ V/μ
式中(zhong):ρ—流體密(mi)度;V—流體(ti)的流速(sù);μ—流體的(de)粘度。
  若(ruo)Re≤ 2 000則爲層(céng)流,若2 000≤ Re≤ 59.7/ε7/8則(ze)爲紊流(liu)區。由此(ci),不同油(you)田的水(shuǐ)性(粘🏃‍♀️度(dù)、礦♊化度(dù))對測量(liang)儀表的(de)測量精(jīng)度是有(you)影響的(de),在使用(yòng)前須制(zhi)✌️定用戶(hù)卡片。
3 井(jing)下存儲(chu)式電磁(cí)流量計(ji)的現場(chang)應用
3.1 建(jiàn)立現場(chang)标定裝(zhuāng)置
3.1.1 使用(yòng)精度的(de)影響因(yin)素
  最初(chū)在現場(chang)建立卡(kǎ)片都是(shi)選取一(yī)口正常(cháng)注水井(jing),将流量(liàng)🛀🏻計下入(ru)井内數(shu)十米處(chu),調節地(di)面水量(liàng),取點而(er)建立用(yong)戶卡㊙️片(pian),這樣有(you)幾個缺(quē)點:
(1)依靠(kao)高壓注(zhù)水閘門(men)來調節(jie)流量,很(hen)難得到(dao)一個恒(héng)定值,且(qiě)流體流(liú)态不易(yì)掌握,在(zài)流量儀(yi)表讀數(shu)上很難(nan)得🚩到一(yi)個平直(zhi)的台階(jie),測量不(bú)準。
(2)用低(dī)精度高(gao)壓水表(biǎo)來标定(dìng)井下存(cún)儲式流(liu)量計,可(ke)能使精(jing)度變爲(wèi)6級,嚴重(zhong)影響流(liú)量計使(shi)用精度(du)。
(3)高壓供(gong)水壓力(li)的波動(dong)也影響(xiǎng)流量的(de)恒定。
(4)注(zhù)水井井(jing)下管柱(zhu)的彎曲(qu)、變形、腐(fǔ)蝕、結垢(gòu)等影響(xiǎng)油管内(nèi)徑一♋因(yīn)🐇素,也影(yǐng)響到流(liú)量計的(de)使用精(jing)度。
(5)在進(jìn)行多支(zhi)流量計(ji)标定時(shi),需反複(fú)投下井(jing),地面需(xu)用絞🏃‍♀️車(chē),不♋十分(fen)靈活。
(6)受(shou)進井路(lù)況影響(xiǎng)。
3.1.2 建立标(biao)定裝置(zhì)
  基于上(shàng)述影響(xiǎng) 流量計(jì) 使用精(jing)度的因(yīn)素,我廠(chang)部分油(yóu)田,在低(dī)壓供水(shuǐ)系統建(jiàn)立了标(biao)定裝置(zhi),流程見(jian)下圖1。
存(cún)儲式電(dian)磁流量(liàng)計标定(dìng)流程圖(tu)
  取3m長的(de)? 62.5油管立(lì)放于注(zhù)水站污(wū)水井中(zhong),用孔闆(pan)封底。頂(dǐng)部連接(jiē)防🍓噴管(guan)防噴堵(du)頭,水表(biǎo)選用幹(gan)式高壓(ya)水表。操(cao)作方法(fa):先♈将流(liu)量計用(yòng)鐵絲懸(xuán)挂于測(ce)量管内(nèi),控制排(pai)量,取點(diǎn)校對,校(xiao)對完成(cheng)後,取出(chu)流量計(ji),将數據(jù)回放以(yi)計算機(ji)内,整理(lǐ)數據,同(tong)時開污(wu)水回收(shōu)泵回收(shou)污水。
  通(tong)過對标(biao)定數據(ju)研究發(fā)現,在大(da)流量下(xia)(流量≥150m3/d),台(tai)階平直(zhí)☎️,校對曲(qu)線光滑(huá)連續;當(dang)調節排(pái)量在150m3/d以(yi)下時,曲(qǔ)線出現(xiàn)劇烈跳(tiao)波,流量(liàng)顯示異(yi)常。分析(xi)其原因(yin)主要是(shì)由于小(xiao)排量💃🏻時(shí),測量管(guǎn)内流體(tǐ)充不滿(mǎn),導緻測(ce)量數據(jù)異常,因(yin)此,我們(men)對标定(dìng)裝置進(jin)行了改(gai)進,見圖(tu)2
存儲式(shi)電磁流(liu)量計标(biao)定裝置(zhì)示意圖(tú)
3.1.3 改進的(de)主要内(nei)容
(1)依靠(kao)控制測(ce)量管出(chu)口排量(liang)來取點(diǎn),能夠确(què)保流體(ti)充滿整(zhěng)個測量(liàng)管。
(2)将幹(gàn)式高壓(yā)水表取(qu)掉,換上(shàng)精度佳(jia)型号爲(wèi)LDZ的電磁(cí)🈲流量計(ji)。
通過改(gǎi)造後,達(dá)到了較(jiào)爲理想(xiǎng)的效果(guo)。
  建立标(biāo)定裝置(zhì),①排除了(le)因流量(liàng)不易控(kòng)制、壓力(li)波動🥰、井(jing)下管柱(zhù)🔴變徑等(děng)諸多因(yin)素對流(liu)量計測(ce)量的影(ying)響,②用精(jīng)度佳的(de)儀🔆表對(dui)✂️流量📱計(ji)進行标(biao)定建立(lì)用戶卡(kǎ)片,有利(li)于在現(xian)場應用(yong)中達到(dao)流量計(ji)本身的(de)測量精(jīng)度,這一(yī)點對于(yú)更好應(yīng)用存儲(chu)式流量(liang)計,準确(que)的🎯測量(liàng)分層注(zhu)水量有(you)着十分(fen)重要的(de)意義,③方(fang)便了現(xiàn)場操作(zuò)。
3.2 井下存(cún)儲式流(liu)量計測(ce)試資料(liào)質量
  自(zì)2025年12月至(zhì)11月,運用(yòng)ZDL— C43型(中心(xin)流速)流(liú)量計測(cè)試120次,除(chu)因儀器(qi)自👈身故(gu)障影響(xiang)未取出(chū)數據外(wài),測試成(chéng)功率100%,錄(lu)取資料(liào)按Q/SL0980— 94合格(ge)卡片✍️要(yào)求🥰項目(mu)情況如(ru)表1。
表1流(liu)量計測(ce)試質量(liàng)表
Q/SL0980- 94指标(biao)

井下存(cún)儲式流(liu)量計卡(ka)片

a:線條(tiao)清晰,線(xian)寬不大(da)于0.5

通過(guo)計算機(jī)整理完(wán)全達到(dao)要求

b:基(jī)線平直(zhi),流量線(xiàn)垂直于(yú)基線并(bìng)且連續(xù)儀器量(liang)程适❌度(dù)。

d:卡片(pian)整齊,清(qing)潔,卡片(pian)上标明(míng)井号,測(ce)試日期(qī),測試壓(yā)⚽力儀器(qi)号❓并在(zài)卡片台(tái)階上注(zhu)明層位(wèi)。

計算機(ji)輸出測(cè)試成果(guo)達到以(yǐ)上要求(qiú)。

e:井下流(liú)量計和(hé)地面儀(yí)表計量(liàng)全井流(liú)量誤差(chà)爲± 10%。

由于(yú)地面儀(yi)表精度(du)低,故障(zhang)率低,存(cún)儲流量(liàng)計測出(chū)🌈水㊙️量偏(pian)大。

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