電磁流量計在生產(chǎn)測井中的應(yīng)用

發(fā)布時間:2024-03-05
1電磁流量計的工作原理
電磁流量計基于法拉第電磁感應(yīng)原理工作[1],圖1為電磁流量計基本工作原理圖。當(dāng)流過測量導(dǎo)管的導(dǎo)電流體以流速v作切割磁通密度為b的磁力線運動時,如圖1所示,則在一對檢測電極之間檢測的感應(yīng)電動勢e所產(chǎn)生的電壓u可用下式表示:
u=k·b·d·v (1)
式中,u為兩檢測電極之間的信號電壓,v;b為磁通密度,t;d為測量導(dǎo)管內(nèi)徑,m;v為平均流速,m/s;k為比例常數(shù)。
通過測量導(dǎo)管的瞬時體積流量q(m3/h)為:
q=(π·d)/(4·k·b)·u (2)
由于測量導(dǎo)管內(nèi)徑固定,勵磁電流恒定時,磁通密度b也恒定不變,故u與q成線性關(guān)系,因此體積流量正比于電極間的信號電壓,測出此值并經(jīng)過電路轉(zhuǎn)換即可得出體積流量q。
2 電磁流量計的特點
電磁流量計是高精度井下流量測量儀器,通過內(nèi)磁或外磁方式測量儀器探頭管道內(nèi)的導(dǎo)電液體流動的速度來計算流量,它無機(jī)械活動部件,也無節(jié)流部件,因此在測量中幾乎沒有壓力損失,具有操作簡便、可靠性好、測量精度高(測量精度可以達(dá)到0.5%相對測量誤差,經(jīng)過特別校驗或者特別制造的精度可以更高)、零點漂移小、量程范圍寬、啟動排量小以及不卡砂等特點,測量結(jié)果不受流體的溫度、粘度、密度、壓力及液固成分比影響,電導(dǎo)率在較大范圍內(nèi)變化時也不會影響測量結(jié)果。
3 電磁流量計測井資料解釋方法
鑒于上述特點,電磁流量計被廣泛應(yīng)用于油田油、水井導(dǎo)電液體注入剖面的測量或井體檢漏,如吸水剖面、找水、找漏等一系列測井項目的測量[2]。
電磁流量計是一種直接測量流體流量的儀器,因此所測流量可直接讀取。而用渦輪流量計求取流量時,首先需要經(jīng)過大量的線性回歸和公式計算,計算煩瑣且精度不高,給資料的解釋工作帶來較大難度。
通過公式計算標(biāo)差:
δf=fi-fo
式中,δf為標(biāo)差;fi為測量頻率值;fo為零頻率。
然后通過查表得到每方字?jǐn)?shù)即可求得地面流量值:
q=δf/k
式中,q為地面流量值;δf為標(biāo)差;k上為每方字?jǐn)?shù)。由此可見,用電磁流量計計算流體流量,方法簡單、精度高。因為電磁流量計是全截面采樣計量的,即每個流體質(zhì)點都通過工作磁場,并切割磁力線而產(chǎn)生感應(yīng)電流電動勢,而并不是只測量局部截面的流速,因此測井資料精度得到大大提高,能為油田油、水井的動態(tài)監(jiān)測提供可靠的依據(jù)。
測井資料的處理解釋采用開發(fā)的微機(jī)版軟件,讀值精度高、操作簡便、計算準(zhǔn)確、解釋結(jié)論可靠。
4 電磁流量計在生產(chǎn)測井中應(yīng)用實例
4.1 在吸水剖面測井中的應(yīng)用
由電磁流量計組成的吸水剖面測井系列,不受同位素污染及同位素分配不到位的影響,可計算遇阻層的吸水量,可定量識別出“大孔道地層”和漏失層,從而大大提高了吸水剖面測井資料的解釋精度[3]。
例如:圖2是文33-xx井五參數(shù)吸水剖面測井圖,測井在2690m遇阻,第10、11、12號層未測出,但經(jīng)電磁流量計測井曲線顯示,這3各遇阻層吸水,吸水量為74.6m3/d,相對吸水量為41.2%。
4.2 在工程找水和找漏測井中的應(yīng)用
由電磁流量計組成的工程找水測井系列,啟動排量小,不受井斜、井內(nèi)出沙等井況因素的影響,能夠找準(zhǔn)全部主、次出水層,且測井資料定量解釋精度高。
由電磁流量計組成的工程找漏測井系列,測井資料定量計算精度高,特別是在油井工程找漏測井中應(yīng)用*,不受注入水水質(zhì)的影響,一次測井可找出一個或多個漏點,找出的漏點位置準(zhǔn)確可靠。
5 結(jié)論
電磁流量井下測井儀在實際測井中不僅消除了井斜、井臟、地層污染等因素的影響,同時解決了小排量吸水和漏失水的定量解釋難題,也使對遇阻層和塞面以下層吸水和吐水的定量解釋問題迎刃而解,儀器測量精度高,資料解釋方法簡便,具有很好的實用性。
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