摘　要　井下(xia)存儲式電磁流(liu)量計 可用于油(you)田注水井井下(xia)水量的測試,用(yong)于分注水井🤞或(huo)其它工藝井的(de)井下管柱的找(zhǎo)漏等,适用于50MPa,井(jǐng)🛀溫小于90℃的注水(shui)井,解🔞決了㊙️浮子(zǐ)式流量計難達(da)到的問題。文🍓中(zhong)分析了該流量(liang)計的工作原🍓理(li),儀器特點和技(jì)術要求,提出了(le)在使用中👈應掌(zhǎng)握和注意的有(yǒu)關事項。
　　在多套(tao)層系的不均質(zhi)油田常規開采(cai)中,注水井的🎯分(fèn)層注水是解決(jué)縱向上注、采不(bú)平衡性較好的(de)方法和🌈有效途(tú)徑,開發出的🧡分(fèn)注工藝,成爲油(yóu)氣開采界共同(tong)👨‍❤️‍👨關心的課題。
　　河(hé)分層測試工具(jù)主要以 浮子式(shi)流量計 爲主,分(fèn)注測試精度和(hé)成功率較低,影(yǐng)響到動态調配(pèi),2025年12月,引進⭐井下(xià)存儲式電磁流(liu)量計,通過現場(chang)應用,取得較⚽大(da)成功,現已基本(běn)淘汰浮子式流(liú)量計。本🌍文通過(guò)⁉️對儀器測試原(yuan)💚理及測♊試應用(yòng)✏️中出現的問題(ti)進行分析,找出(chu)影響儀器正常(chang)使用的因素和(hé)合理儀器的方(fang)法。
1　井下存儲式(shì)電磁流量計的(de)工作原理及特(te)點
1.1　 電磁流量計(ji) 的工作原理
　　當(dāng)橫切磁場流動(dòng)時,流體中帶電(diàn)粒子受羅侖茲(zī)力的✔️作💔用而🐪形(xing)成感應電動勢(shi),其大小與流體(ti)流速成正比。
感(gan)應電動勢:Ue= B°D°V= B°D(Q/π(D/)22)
亦即(jí):Q=(πd/4B). Ue
式中:Q—流體的體(tǐ)積流量;B—磁感應(yīng)強度; V—含帶電粒(li)子流體體的流(liú)速;D—管道直徑。
　　由(you)上可知,儀器依(yī)據測量出的感(gǎn)應電動勢的大(dà)小🥵,即可推算出(chu)流體的流速和(hé)流量。
　　儀器制作(zuo)是通過兩個探(tan)極将感應電動(dòng)勢傳到運算器(qì),處理🐆成串行數(shù)據在VRAM中,起出地(dì)面後回放到電(dian)腦中❄️進行處理(lǐ)。
1.2　儀器的特點
由(you)工作原理可以(yi)得出:
(1)儀器的主(zhǔ)闆,探極和殼體(tǐ)在适用的溫度(dù),壓力範圍内🐉,測(cè)量㊙️出流量的數(shù)據不受溫度、壓(yā)力、密度、粘度、礦(kuang)化度和電導率(lü)等因素的影響(xiǎng)。
(2)Ue與Q有線性關系(xi),有利于制作出(chū)精度佳的測試(shì)儀器。電磁🧡流量(liàng)計精度爲2級,而(ér)浮子式流量計(ji)的理論公式爲(wei):q= Ah1.5(1+ htg(0.5β)/2 R),流量q與彈簧伸(shen)🐆長h之間函數關(guan)系較爲複雜,儀(yí)🌐器制作和使用(yòng)精度很難提高(gāo)。
(3)靈敏度高:由于(yu)儀器本身無機(jī)械類運動件,可(kě)避免因摩擦力(li)産生的工作死(si)區,決定了儀器(qi)啓動流速較低(dī),具有較高的靈(líng)敏度💔。
(4)可靠性高(gao):由于儀器自身(shēn)無機械活動部(bu),因而有高可🆚靠(kào)性和長壽性的(de)特點,具有較高(gao)的測試成功率(lü)。
(5)由于線性好,儀(yi)器有較寬的量(liàng)程。
2　井下存儲式(shi)電磁流量計的(de)技術要求
2.1　中心(xin)流速流量計技(ji)術性能
a.測量範(fan)圍:标定滿量程(cheng):450m3/d～ 700m3/d;
b.流量精度(滿量(liang)程):± 2%(流量> 100m3/d),± 1(流量≤ 100m3/d)
c.零(líng)點漂移(溫度):≤ 1× 10- 3/10℃ ;
d.顯(xian)示分辯率:0.1m3/d;
e.連續(xu)測量時間:5h40min;
f.工作(zuo)溫度:5℃ ～ 90℃ ;
g.最大耐壓(ya):50MPa。
2.2　制定儀器的應(ying)用卡片
　　儀器的(de)标準卡片是出(chu)廠前建立的,其(qí)标定介質是清(qīng)水,現在油田注(zhu)入水多爲污水(shuǐ),其成份與清水(shuǐ)中🏃‍♀️帶電粒子大(da)不🧑🏽‍🤝‍🧑🏻相同📱,組份也(ye)不一樣,這都會(hui)影響測量精度(dù):(1)流體内溶有部(bù)🛀🏻分天然氣,這部(bu)分氣體在壓🐇力(li)、溫度變化時,會(hui)引起流體流态(tai)的變化,對探極(ji)産🤟生影響,使測(ce)☎️試曲線出現鋸(jù)齒狀記錄,影響(xiǎng)測試精度。(2)流體(ti)礦化度變化對(duì)流體流态變化(huà)也有影響。流态(tai)變化會引起儀(yí)器内外分流比(bǐ)例的變化,儀器(qi)測🙇🏻量精度也就(jiù)受到影響。因此(ci)現場使用前要(yao)建立适合于本(běn)地區的用戶卡(ka)片。
影響流态的(de)因素假設流體(tǐ)爲牛頓流體,那(nà)麽流态🈲的🔞變💃化(huà)是根據雷諾數(shù)進行判斷:Re=ρ V/μ
式中(zhōng):ρ—流體密度;V—流體(tǐ)的流速;μ—流體的(de)粘度。
　　若Re≤ 2 000則爲層(céng)流,若2 000≤ Re≤ 59.7/ε7/8則爲紊流(liú)區。由此,不同油(you)田的水性(粘度(dù)、礦化度)對測量(liang)儀表的測量精(jīng)度是有影響的(de),在使用前🆚須制(zhi)定用戶卡片。
3　井(jǐng)下存儲式電磁(cí)流量計的現場(chang)應用
3.1　建立現場(chǎng)标定裝置
3.1.1　使用(yòng)精度的影響因(yin)素
　　最初在現場(chǎng)建立卡片都是(shi)選取一口正常(chang)注水井😄,将流量(liàng)計下入井内數(shù)十米處,調節地(dì)面水量,取點而(er)建立用戶卡片(piàn),這樣有🔞幾個缺(quē)點:
(1)依靠高壓注(zhù)水閘門來調節(jiē)流量,很難得到(dào)一個恒定☂️值,且(qiě)🈲流體流态不易(yi)掌握,在流量儀(yí)表讀數上很💯難(nan)得到一👈個平直(zhí)的🔞台階,測量不(bu)準。
(2)用低精度高(gāo)壓水表來标定(dìng)井下存儲式流(liú)量計,可⭕能使精(jīng)度變爲6級,嚴重(zhòng)影響流量計使(shi)用精度。
(3)高壓供(gong)水壓力的波動(dong)也影響流量的(de)恒定。
(4)注水井井(jǐng)下管柱的彎曲(qu)、變形、腐蝕、結垢(gòu)等影響油管内(nèi)徑💜一因🎯素,也影(yǐng)響到流量計的(de)使用精度。
(5)在進(jìn)行多支流量計(ji)标定時,需反複(fu)投下井,地面需(xu)💜用絞車,不十分(fen)靈活。
(6)受進井路(lu)況影響。
3.1.2　建立标(biao)定裝置
　　基于上(shang)述影響 流量計(ji) 使用精度的因(yīn)素,我廠部分油(you)田,在低壓供水(shuǐ)系統建立了标(biao)定裝置,流程見(jian)下圖1。

　　取3m長的(de)? 62.5油管立放于注(zhù)水站污水井中(zhōng),用孔闆封底。頂(ding)部🌍連接防噴管(guǎn)防噴堵頭,水表(biǎo)選用幹式高壓(yā)水表。操✊作方🌏法(fǎ):先将流量計用(yòng)鐵絲懸挂于測(ce)量管内,控制排(pái)🤞量,取點校對,校(xiào)對完成後,取出(chu)流量計,将數據(jù)回放以計算機(jī)内,整理數據,同(tóng)時開污水回收(shōu)泵回收污水。
　　通(tōng)過對标定數據(ju)研究發現,在大(dà)流量下(流量≥150m3/d),台(tái)階平直❗,校💔對曲(qǔ)⛷️線光滑連續;當(dang)調節排量在150m3/d以(yǐ)下時,曲線出💋現(xiàn)劇烈跳波,流量(liang)顯🏃🏻‍♂️示異常。分析(xī)其原因主要👣是(shì)由于🙇‍♀️小排量時(shi),測量管内流體(tǐ)充不滿,導緻測(ce)量數據異常,因(yin)此,我們對标定(dìng)裝置進行了改(gai)進,見圖⭐2

3.1.3　改進的主要内(nei)容
(1)依靠控制測(ce)量管出口排量(liàng)來取點,能夠确(què)保流體充🙇🏻滿整(zhěng)個🈲測量管。
(2)将幹(gan)式高壓水表取(qǔ)掉,換上精度佳(jiā)型号爲LDZ的電磁(cí)流量計☔。
通過改(gai)造後,達到了較(jiao)爲理想的效果(guǒ)。
　　建立标定裝置(zhì),①排除了因流量(liàng)不易控制、壓力(lì)波動、井🔴下管柱(zhù)變徑等諸多因(yin)素對流量計測(cè)量的影響,②用精(jing)度佳的儀表對(dui)流量計進行标(biao)定建立用戶卡(kǎ)片,有利于在現(xiàn)場應用中達到(dào)流量計本身的(de)測量精度,這一(yi)點對于更好應(ying)用存🔴儲式流量(liang)計,準确的測量(liàng)分層注水量有(yǒu)着十分重要的(de)意義,③方便了現(xiàn)⛷️場操作。
3.2　井下存(cún)儲式流量計測(ce)試資料質量
　　自(zi)2025年12月至11月,運用(yong)ZDL— C43型(中心流速)流(liú)量計測試120次,除(chú)因儀器自身故(gù)障影響未取出(chu)數據外,測試成(cheng)功率100%,錄取資🐆料(liao)按🌈Q/SL0980— 94合格卡片要(yao)求項目情況如(rú)表1。
表1流量計測(ce)試質量表

Q/SL0980- 94指标(biāo)	井下存儲式流(liú)量計卡片
a:線條(tiáo)清晰,線寬不大(da)于0.5	通過計算機(ji)整理完全達到(dao)要求
b:基線平直(zhi),流量線垂直于(yú)基線并且連續(xu)儀器量程😍适度(dù)。
c:日測起落點與(yu)基線重合
d:卡片(piàn)整齊,清潔,卡片(piàn)上标明井号,測(ce)試日期,測試壓(ya)🌐力儀器号并在(zài)卡片台階上注(zhu)明層位。	計算機(ji)輸出測試成果(guo)達到以上要求(qiu)。
e:井下流量計和(he)地面儀表計量(liàng)全井流量誤差(cha)爲± 10%。	由于地面儀(yí)表精度低,故障(zhàng)率低,存儲流量(liàng)計測出水量偏(piān)大。
f:卡片各層水(shui)量台階寬度8mm	完(wán)全達到

　　在Q/SL0980- 94中,注(zhu)水井分層測試(shì)資料質量,主要(yao)是爲浮子式流(liu)量計制定的。井(jǐng)下存儲式流量(liang)計的測試結果(guo)是通過計算整(zheng)理,打印輸出的(de),原測試卡片質(zhi)量要求中的a,b,c,d項(xiang)得到較爲徹底(dǐ)📞的解決。對于井(jǐng)下流量計和地(dì)面儀表計量全(quan)井流量誤差一(yī)項,存在着地面(mian)儀表的定期檢(jian)定、日常維護📱和(hé)儀表本身内在(zai)質量等問題,一(yī)味的要求存儲(chǔ)式流量計與之(zhi)相符合,也是很(hěn)不确切和嚴格(ge)的。總的來說,井(jing)下♋存儲式流量(liàng)計⛹🏻‍♀️測試資料質(zhì)量遠比浮子式(shì)流量計要高。
3.3　井(jing)下存儲式流量(liang)計與106浮子式流(liú)量計的應用對(duì)比
3.3.1　下井前安裝(zhuāng)
　　浮子式流量計(ji)下井前需組裝(zhuang)鍾機系統記錄(lù)測量部分,尤其(qí)⚽是記錄紙筒需(xū)要轉動錄活,調(diào)節彈簧處于适(shì)當位置,彈簧錨(mao)在導向管内滑(huá)動靈活,時鍾在(zài)🛀鍾筒内不轉動(dòng)🏃🏻‍♂️,浮子位置在直(zhi)管部分0～ 5mm等,而存(cun)儲式電磁流量(liang)🌂計隻需安裝好(hao)扶正器和電池(chi)。
3.3.2　下井測試
　　浮子(zi)式流量計需與(yu)測試密封段相(xiàng)配套,在偏心井(jing)測試📧時,密❗封⚽段(duan)與撞擊頭相撞(zhuàng),定位爪彈開撐(cheng)起人字形㊙️皮碗(wan)💚後上提流量計(ji)分層測試,在空(kong)心井測試時,需(xū)起下多次更換(huàn)合❄️适的密封段(duàn)進行測試,都排(pai)除不了密封段(duàn)密封不嚴造成(chéng)的測試數據不(bu)準确電磁流量(liang)計📧隻需一次起(qǐ)下即可完成整(zhěng)個測試工作,不(bu)用考慮㊙️密封問(wen)題。
3.3.3　資料質量
　　浮(fú)子式流量計經(jing)常出現由于記(ji)錄紙,彈簧浮子(zi)位置♌調🐕節🏒不當(dang),時鍾弦上的不(bu)太緊,測試密封(feng)段密封⭐不嚴,或(huò)定位爪打不開(kai)等⛱️原因,不出合(hé)格資料,卡片記(ji)錄也不清晰,如(ru)C9— 2井在測S2時密封(fēng)挺好,但測試結(jié)果⛹🏻‍♀️在卡片上找(zhǎo)不到,或💃出現不(bú)規則台階,測試(shì)資料無法使用(yong),而存儲式電磁(ci)流量計隻要在(zai)儀器技術性💔能(neng)範圍内不起溫(wen)不超壓,油管内(nèi)徑無很大變化(huà)都能夠測試出(chū)合格資料,數♈據(jù)經計算機整理(lǐ)後曲線流暢,清(qīng)晰。
3.3.4　數據整理及(ji)解釋
　　浮子式流(liú)量計需人工對(duì)測試卡片進行(háng)測量,換算成流(liu)⚽量值,繪制曲線(xiàn)在數據的解釋(shi)應用上僅能人(rén)工判斷,而存儲(chǔ)式電🌈磁流量計(ji)通用夠實現完(wan)全由計算機進(jìn)行處理。
通過現(xiàn)場應用,井下存(cun)儲式電磁流量(liang)計在性能操作(zuo)上都✔️遠優于浮(fu)子式流量計。
3.4　準(zhǔn)确判斷井下油(you)管下井工具的(de)故障位置
　　井下(xia)存儲式電磁流(liú)量計下井後每(měi)項10s取一組中心(xin)流✨速數💃🏻據,因此(ci)在下井過程中(zhong),除了正常依據(jù)測試曲線解釋(shi)油層,配合工具(ju)㊙️的使用狀況外(wài),還可依據儀器(qì)正下井位置和(hé)流🌈量變化📧準确(què)的确定流量異(yì)常位置,從而可(ke)以找⭐到油管漏(lou)失位置,如🔞在L801— 7井(jǐng)測試時發現流(liu)量異常,偏1有水(shui)量,繼續下行有(yǒu)水量而偏🥵2以下(xià)無水量,出現大(dà)量漏失,重複下(xia)井後找到🤩脫落(luo)🤟位置,用同位素(sù)測得兩者數據(ju)相符。
4　存在問題(tí)及處理意見
4.1　幾(jǐ)種類型不宜用(yòng)中心流速式流(liu)量計測量
4.1.1　吸水(shui)指數很高的井(jing)
　　主要是指新轉(zhuan)注水井,由于地(dì)層嚴重虧空,井(jǐng)口油壓很低,油(you)管内流态極其(qi)不穩定,油管的(de)濕周很小。這類(lèi)井在使用💔中心(xīn)流速的流量計(jì)時,會出現流量(liang)⛹🏻‍♀️計内外流體的(de)分配不均勻不(bú)穩定,測🔅試曲線(xiàn)表現爲異常劇(ju)齒,水量忽大忽(hu)小,甚至到零點(diǎn)以下,數據無法(fa)整理,不能應用(yong)。如埕♉126— 8— X7井,該井注(zhu)水壓力僅有1MPa,日(ri)🔆注水量66m3,這類井(jing)最好選用集流(liú)🐪式電磁流量計(jì)。
4.1.2　個别水井井斜(xié)影響到測試
　　目(mù)前使用的井下(xià)存儲式流量計(jì)配有一支底部(bu)扶正器,上部由(you)鋼絲吊放,直井(jǐng)基本上能夠保(bǎo)持流量計處于(yú)油管中心位置(zhi),對于井斜造成(cheng)油管底部斜😄部(bu)彎曲,流量計很(hěn)難置于油管中(zhong)心位置,影響到(dao)測量精度,爲了(le)杜絕此🥵類影響(xiang)因素,建議使用(yòng)雙扶正💋器。對于(yú)某一區域井溫(wēn)異常,影響到流(liú)量計的正常🧑🏾‍🤝‍🧑🏼使(shi)用,不能應用。
4.2　油(you)管内徑的變化(hua)是影響流量計(ji)使用精度的關(guan)鍵💁
　　由其原理Q=(πd/4B)Ue式(shì)可知,D的變化也(yě)即油管内徑的(de)變化對流量計(ji)的精度佳使用(yòng)有很大影響。現(xian)今,注水井井🏃‍♀️下(xià)管🌂柱不可能達(da)到🔆無腐蝕無結(jie)垢的條件,如果(guo)僅以此項♌而否(fou)定🥵電磁流量計(jì)的實用性,看不(bú)到其優點,未免(miǎn)有點過于草率(lü)。我們可以在每(měi)級配水器以上(shàng)下入耐腐蝕,不(bú)結垢的管材(如(ru)鎳磷🔅鍍油管),保(bao)證有10m的标準内(nei)徑管爲測量管(guan),就可以排除内(nèi)徑變化對測量(liang)精度的影響。
4.3　提(ti)高分析軟件智(zhi)能化程度和儀(yi)器性能價格比(bi)
　　從儀器設計上(shang)看,儀器的硬件(jiàn)即流量計本身(shēn)是基本完🧑🏾‍🤝‍🧑🏼善的(de),但價格卻是浮(fú)子式流量的20倍(bei),而與其配套的(de)軟件仍需👅修改(gǎi)👉,完善流量計功(gong)能,最終達到提(tí)☔高儀器🐅性能價(jià)格比的目的,以(yi)下建議僅供參(can)考:①徹底消除現(xian)今軟件如成果(guǒ)表中管柱圖繪(huì)制爲固定❌模式(shì)等較小的不規(gui)範處。②實現同井(jǐng)多次不塗抹記(jì)☔錄,即所謂數😄據(jù)🐉庫管理。③建立時(shí)間—流量,下井深(shēn)度—流量的三重(zhòng)指示曲💋線,規範(fan)儀器下井操作(zuo),使曲線上每組(zǔ)數據都附給生(sheng)産指導意義,提(tí)高指示曲線的(de)🔞利用率。
4.4　改進現(xiàn)今測試工序的(de)可能性
　　現場應(yīng)用的工序仍是(shi)沿用浮子式流(liu)量計測量工序(xù),即由下層向上(shang)層測水量壓點(dian),由于電磁流量(liàng)計(中心流速🤩)可(ke)以測量井下任(rèn)何位置的流量(liàng),而不象浮子式(shi)流量計在偏心(xīn)🈲靠撞擊後,張開(kai)人字形皮碗🤩,上(shàng)提逐級密封、測(cè)量;在空心井測(cè)量時,也需起下(xia)多次,更換測試(shi)密封段。
　　在應用(yòng)中電磁流量計(jì)降壓法測試時(shí),可改爲由上至(zhi)🔆下,即🏒先測上層(ceng),再測下層。這樣(yang)得到的測試曲(qu)線,可以明顯看(kan)出水量逐層的(de)變化情況,曲線(xiàn)也顯得較爲直(zhi)觀,好看。
5　結論
(1)該(gai)流量計可用于(yú)油田注水井井(jing)下水量的測試(shì)。
(2)可用于分注水(shuǐ)井或其它工藝(yì)井的井下管柱(zhù)的找漏。
(3)可适用(yong)于井底壓力不(bu)超過50MPa的注水井(jing),井底溫度小☎️于(yu)90℃的注💞水⭕井。
(4)從儀(yí)表測量精度,下(xia)井前安裝,測量(liang)工序到測試資(zi)料上都✏️較浮子(zi)式流量計優越(yuè)得多,可以作爲(wei)浮子🍉式流🌈量計(ji)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻的替代産品。
(5)井(jǐng)下油管内徑變(biàn)化(如結垢、彎曲(qǔ)等)會對測量精(jing)度産生影響。
(6)因(yīn)程序内置問題(ti),該流量計測量(liàng)的井下位置内(nèi)徑必須爲62mm。

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