摘要：爲确(què)定内流式電(dian)磁流量計 在(zài)水平井中測(ce)量油水兩相(xiang)流流量的效(xiào)果，采用集流(liu)的方式在油(you)水兩相流模(mo)拟井水平井(jǐng)中進行了流(liu)量💋測量及标(biao)定。實驗結🐆果(guǒ)表明，在集流(liu)的條件下，高(gāo)流量、高含水(shuǐ)率時，内流式(shì)電磁流量計(ji)的流量測♋量(liang)結果不⛷️受含(hán)水率變化的(de)影響，并與清(qīng)水中的标定(ding)結果無明顯(xian)差别；流量較(jiao)低時，用清水(shui)中的标定👈結(jié)果計算油水(shui)👄兩相流流量(liang)誤差大，可以(yǐ)采取分流的(de)方法減小誤(wù)差并拓寬流(liu)量測量🙇🏻下限(xiàn)。另外，目前🍉的(de)兩電極内流(liú)式電磁流量(liang)計在水平井(jing)中進行測量(liàng)時，測量結果(guǒ)不受測量電(diàn)極所處位置(zhi)的影✏️響。結🤟果(guo)表明，可以采(cai)用集流式🍓内(nei)流式電磁流(liú)量計進行🔞水(shuǐ)平井油水🙇🏻兩(liang)相流流量的(de)🏃‍♂️測量，測量結(jié)果準确可靠(kao)。
　　水平井中油(yóu)水兩相流流(liú)量測量時常(cháng)采用渦輪流(liu)量計，其測量(liàng)誤差爲±5%。由于(yu)進行水平井(jǐng)測井時測井(jǐng)儀器工作時(shi)間較長，測井(jǐng)工藝複雜，測(cè)量環境惡劣(liè)[1]，常常導緻渦(wō)輪葉片被卡(kǎ)，影響測井成(chéng)🏃‍♂️功率。而重新(xīn)🆚更換儀器時(shí)間長，工作量(liàng)大，因此，提高(gao)水平井測井(jing)成功率具有(yǒu)重要的意義(yi)。
　　電磁法測量(liàng)流體流量廣(guǎng)泛應用于油(you)田注水井、注(zhù)聚井的注入(rù)剖面測井中(zhong)，儀器工作穩(wen)定，測量數據(jù)重複性好♉，測(cè)量結果✍️準确(què)可靠[2-3]。采用集(jí)流方式的内(nei)流式電磁流(liu)量計在垂直(zhí)管流中測量(liàng)油水兩相流(liú)流量的方法(fa)已進行模拟(ni)井，并進行了(le)數值仿真和(he)理論上的測(ce)♋量機理，也進(jìn)行了現場應(ying)用。現場應用(yòng)表明，電磁法(fǎ)🤟在集流的條(tiáo)件下可以應(ying)用于垂直管(guǎn)流中測量高(gao)含水率下的(de)油水兩相流(liu)流量[7]。在高流(liú)量、高含水率(lǜ)的垂直👄井中(zhōng)進行流量測(cè)量時，用集流(liú)方式的内流(liú)式電磁流量(liang)計在清水中(zhong)的标定結果(guo)來計算油水(shui)兩相流中的(de)流量，其誤差(cha)在±5%以内。現場(chang)🔱應用試驗顯(xian)示，電磁法測(ce)量高含水油(you)井的流量具(jù)🆚有重♍複性好(hao)、結果準确可(ke)靠的優點，且(qiě)因無可動部(bu)件而避免了(le)砂卡問題的(de)發生，顯著提(ti)🌈高了測井成(cheng)功率，因此進(jìn)行電磁法測(cè)量水平管流(liu)油水兩相流(liu)流量的實驗(yan)研究尤爲重(zhong)要。模拟井實(shi)💚驗研究及水(shuǐ)平井現場應(yīng)用結果表明(míng)✨，可以采用内(nèi)流式電磁流(liú)量計進行油(you)水兩相流流(liú)🈲量的測量，測(cè)量結❄️果準确(què)可靠，在水平(ping)井測井🙇🏻時可(kě)作爲 渦輪流(liú)量計 測量的(de)補充方法以(yi)提高測井成(chéng)功率。
1實驗樣(yàng)機及傳感器(qi)結構
　　實驗樣(yang)機采用集流(liú)的測量方式(shì)和内流式電(diàn)磁流量傳感(gan)器🔞。儀器的結(jie)構及工作原(yuán)理如圖1所示(shì)，儀器自上而(er)下爲出液口(kǒu)、電磁流量傳(chuán)感器、傘式集(jí)流器🐇。測量工(gong)藝爲：儀器到(dào)達測量點後(hou)，撐開集流器(qì)，密封🔴儀器與(yǔ)套🏒管之間的(de)環形空間，使(shǐ)得油水兩相(xiang)混合🌐流體由(you)進液🌐口流入(rù)，流經電磁流(liú)量傳感器，電(diàn)磁流量傳感(gǎn)器随流量不(bu)同有相應的(de)頻率輸出，油(yóu)水混合流體(ti)經電磁流量(liàng)傳感器檢測(cè)後由出液口(kou)流出，完成流(liú)量測量。

　　傳感(gan)器由2個發射(shè)磁極和2個測(ce)量（接收）電極(jí)構成（圖2），由内(nei)向外分💔别爲(wèi)絕緣内襯、金(jin)屬内壁、液壓(yā)油、金屬外壁(bì)。2個測⛹🏻‍♀️量接收(shōu)電極與2個發(fa)射磁極在圓(yuán)周上相💋互垂(chui)直均勻分布(bù)，接收電極鑲(xiang)嵌在絕緣内(nèi)襯壁上🛀🏻，直接(jie)接觸測量流(liu)體。磁極由磁(ci)芯和線圈兩(liǎng)部分組成，即(jí)在每個磁極(ji)磁芯的外側(cè)均包裹一層(céng)線圈，用來産(chǎn)生交變磁場(chang)，當導電流體(tǐ)🤟從流道内流(liú)過時将切割(ge)磁力線産生(sheng)感應電動勢(shì)。

2模拟井實(shi)驗及結果
　　爲(wei)明确集流條(tiao)件下内流式(shi)電磁流量計(jì)在水平管流(liú)油🐉水兩相流(liu)中的響應規(gui)律，，實驗所用(yong)集流器爲布(bu)傘集流器，流(liu)量點爲0、5、10、……、300m3/d，各流(liu)量下含水率(lü)調節爲50%～100%，含水(shui)率間隔10%。同時(shí)進行了測量(liang)流體分流實(shi)驗和傳感器(qì)測量電極處(chù)于不同位置(zhi)。
2.1水平條件下(xià)的室内模拟(nǐ)井實驗及結(jie)果
　　圖4爲該儀(yí)器在油水兩(liang)相流中測量(liang)流量的相對(dui)誤差㊙️（相對誤(wu)差即爲标準(zhǔn)流量與測量(liang)流量之差與(yǔ)标準流🤩量的(de)百分☔比）分布(bù)情況。相對誤(wù)差越小，儀器(qi)測量精度越(yuè)高[8]。從圖3可以(yi)看出，在流量(liàng)相同的情況(kuang)下，當含水率(lü)高于70%時，儀器(qì)響應頻率基(jī)本一緻，表明(míng)在該實驗條(tiáo)件下，當流量(liang)高♌于20m3/d、含水率(lǜ)高于70%時，傘集(jí)流内流式電(dian)磁流量計在(zài)水平井筒中(zhong)油水兩相情(qing)況下标定結(jié)果與含水率(lǜ)無關，并與清(qing)水中标定結(jie)果基本一緻(zhì)。從圖4可以看(kàn)出，當含水率(lü)高于80%、流量大(dà)于150m3/d時，測量相(xiàng)對誤差在±5%以(yi)内。當含水率(lü)高于60%、流量大(dà)于40m3/d時，測量相(xiang)對誤差✔️在±10%以(yǐ)内。分析圖3、圖(tu)4表明，集流條(tiáo)件下，可以考(kao)慮使用内流(liu)式電㊙️磁流量(liàng)計進行水平(píng)井中油水兩(liǎng)相流流量的(de)測量。當流量(liang)低于40m3/d時，流量(liang)測量誤差大(da)🙇‍♀️，超過±10%。爲滿足(zu)水平井的測(ce)試☔需要，必須(xu)采取措施減(jiǎn)小集💜流式🎯内(nei)流式電磁流(liú)量計的測量(liang)誤差。


2.2分流情(qíng)況下實驗及(ji)結果
　　爲減小(xiao)低流量時的(de)測量誤差，改(gai)善低流量時(shi)的測量效💚果(guǒ)，采取了在布(bù)傘集流器上(shàng)部位置打孔(kong)分流流量的(de)方法[9]，通過打(dǎ)孔使分流流(liu)量達到20%[10]，分流(liú)使聚☔集在傘(san)🌈跟部的油漏(lou)失👌一部分，從(cong)而有效提高(gāo)流過傳感器(qi)的含水率。流(liu)🌈道内含水率(lǜ)高有利⚽于儀(yi)器更好地進(jin)行測量。圖5爲(wèi)水平井筒中(zhong)1#儀器采取分(fen)流流量方法(fa)在油水兩相(xiàng)流中進行測(ce)量的相對誤(wù)差分布情況(kuang)。從✂️圖5可以看(kàn)出，當含水率(lü)高于80%、流量大(da)于40m3/d時，測量相(xiang)對誤差在±5%以(yǐ)㊙️内。對比圖4和(hé)圖5可以☎️發現(xian)：在含水率高(gao)于80%、測量誤差(chà)在±5%以内時，流(liu)量測量下限(xian)由原🔞來的150m3/d降(jiang)低到40m3/d，明顯♻️拓(tuo)寬了流量測(cè)量下限，儀器(qì)可應用的測(cè)量範圍更廣(guǎng)泛；分流後在(zài)流量大于40m3/d時(shí)測量相對🎯誤(wu)差由原來的(de)±10%減小到±5%，顯著(zhe)降低了測量(liàng)誤差。可見，采(cai)取🌏分流的方(fang)法拓寬了流(liu)量測量下限(xiàn)并減🈲小了測(ce)量誤差，分流(liú)測量方法是(shi)可行的。

2.3測量(liàng)電極處于位(wèi)置不同的實(shí)驗及結果
　　集(jí)流型内流式(shi)電磁流量計(ji)采用2個測量(liàng)電極的結構(gòu)✂️，2個🚶測量電🌈極(ji)與2個發射磁(cí)極在圓周上(shang)相互垂直均(jun1)勻分布。實際(ji)測井時，測量(liang)電極和磁極(ji)的位置在周(zhou)向上是随機(ji)且無法控制(zhi)的。水平井中(zhōng)油水兩相流(liu)動形态複雜(za)[11]，分别将測量(liang)電極在水平(píng)管流中以縱(zòng)向排列和水(shuǐ)平排列位置(zhì)進行設置☀️，來(lái)确定測量♈電(diàn)極在水平管(guan)流中所處位(wèi)置對測量結(jie)果的影響（圖(tu)6）。從圖6可以看(kàn)出，在相同流(liu)量及含水率(lǜ)下，測量電極(jí)縱向排列（c）設(she)置與㊙️水平（s）設(she)置測量得⛹🏻‍♀️到(dao)的數據點基(ji)本重合，表明(ming)内流式電磁(cí)流量計測量(liang)結果不受測(ce)量電極在水(shuǐ)平管流中所(suo)處位置的影(yǐng)響。

3現場應用(yòng)試驗
　　利用傘(san)式集流内流(liú)式電磁流量(liàng)計在冀東油(yóu)田的廟XX平7井(jing)進行了水平(píng)井測井現場(chang)試驗，該井采(cǎi)用篩管完井(jing)，井段爲2079.58～2240.28m，有效(xiào)長度160.7m，深度2247.08m，套(tào)管直徑177.8mm，人工(gōng)井底2244.8m，造斜點(dian)1680.12m。測試前😍正常(cháng)生産時産液(ye)量46.06m3/d，含水率99％。
　　廟(miao)XX-平7井爲機采(cǎi)水平井，在日(rì)常生産條件(jiàn)下沒有測試(shì)通道，無法開(kai)展測試。爲了(le)實現産出剖(pōu)面測試，給ACP堵(dǔ)水提供可靠(kao)的資🏒料，在測(ce)試時改變舉(jǔ)升生産工藝(yi)，采用氣舉舉(jǔ)升方式🙇‍♀️模拟(ni)水平井正常(chang)生産條件🔞，從(cong)而實現分段(duàn)流量⭐測試。
　　圖(tu)7、圖8分别爲該(gai)井在2087m、2127m深度處(chu)的流量點測(cè)試結果。從圖(tu)7、圖8可以看出(chu)，在進行流量(liàng)測試過程中(zhōng)，儀器輸出頻(pín)率波動較小(xiǎo)，表明儀器工(gong)作狀态較好(hǎo)，并且井的産(chan)液量較穩定(ding)。表1爲該井的(de)測井解釋成(chéng)果。表1顯示在(zai)2110～2160層段，分層産(chǎn)液量爲21.2m3/d，占全(quan)井👉産液的49.7%，結(jié)合井溫測井(jing)資料可以确(que)定該層爲主(zhu)産液層。冀🌈東(dong)油田采取了(le)ACP堵水作業🤞後(hou)該井增油1m3/d，增(zēng)油效果明顯(xian)。

　　傘式集流内(nei)流式電磁流(liú)量計可以應(ying)用于水平井(jǐng)進行油水兩(liang)相流流量的(de)測量，利用傘(san)式集流内流(liu)式電磁流量(liàng)計測試⛹🏻‍♀️結果(guǒ)可以準确确(que)定主産液層(ceng)🤟，爲油田挖潛(qian)改造提供可(kě)靠數據。
4結論(lùn)
（1）在集流的條(tiáo)件下，采用内(nei)流式内流式(shi)電磁流量計(jì)在水平井油(yóu)😘水兩相流中(zhong)測量，當流量(liang)高于20m3/d、含水率(lǜ)高于70%時，内流(liu)式電磁流量(liang)計儀器響應(yīng)不受含水率(lü)👣變化影♋響，并(bing)與清水中✂️儀(yi)器響應基本(ben)無差别。另外(wài)，内流式電磁(ci)流量計測量(liang)結果不受測(ce)量電極在水(shui)♍平管流中所(suo)處位置的影(yǐng)響。
（2）對于測量(liang)上限爲300m3/d的儀(yí)器，在含水率(lü)高于80%的情況(kuàng)下，測量誤差(cha)🔞在±5%以内時，分(fen)流後流量測(ce)量下限由原(yuan)來的150m3/d降低到(dao)40m3/d；在流量大👄于(yú)40m3/d時，測量相對(dui)誤差由原來(lái)的±10%提高到±5%。采(cǎi)取分⭐流流量(liàng)的方法🙇‍♀️可以(yi)改善測量效(xiào)果并拓寬流(liú)量測量下限(xian)。
（3）應用集流式(shì)内流式電磁(cí)流量計進行(hang)水平井油水(shui)兩相流流量(liang)測量，爲油田(tián)挖潛改造提(ti)供可靠數據(jù)。

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