摘要：爲确定内(nèi)流式電磁流量(liang)計 在水平井中(zhong)測量油水兩相(xiang)流流量的效果(guo)，采用集流的方(fāng)式在❄️油水兩相(xiang)流模拟井水平(ping)井中進行了流(liu)量測量🐆及标⛱️定(dìng)。實驗結果表明(ming)，在集流的條件(jian)下㊙️，高流量、高含(han)水率時，内流式(shì)電磁流量計的(de)流量測量結果(guo)不♈受含水率變(bian)化的影響，并與(yu)清⭐水中的标🛀🏻定(dìng)結果無明顯差(chà)别；流量較低時(shí)，用清🧑🏽‍🤝‍🧑🏻水中的标(biāo)定😍結果計算油(yóu)水兩相流流量(liang)誤差大，可以采(cai)取分流🔞的方法(fǎ)減小誤差并拓(tuo)寬流量測量下(xià)限。另外，目前的(de)兩電極内流式(shi)電♌磁流量計在(zài)水平井🈲中進行(háng)測量時，測量結(jie)果不受測量電(diàn)極所處位置的(de)影響。結果表明(míng)，可以采用集流(liu)式🔞内流式電磁(cí)流量計進行水(shui)平井油水兩相(xiàng)流流量的測量(liàng)，測量結果準确(què)可靠。
　　水平井中(zhong)油水兩相流流(liu)量測量時常采(cǎi)用渦輪流量🈲計(ji)，其👅測量誤差爲(wèi)±5%。由于進行水平(ping)井測井時測井(jing)儀器工作時間(jiān)較長，測井工藝(yì)複雜，測量環境(jìng)惡劣[1]，常常導緻(zhi)渦輪葉片被卡(ka)，影響測井成🌈功(gōng)率。而重新更換(huan)儀器時間長，工(gōng)作量大，因🔅此，提(tí)高水平井測井(jing)成功率具有重(zhong)要的意義。
　　電磁(ci)法測量流體流(liu)量廣泛應用于(yu)油田注水井、注(zhù)聚井的⭐注🤟入🍉剖(pōu)面測井中，儀器(qì)工作穩定，測量(liang)數據重複性好(hǎo)，測量結果準确(què)可靠[2-3]。采用集流(liu)方式的内流式(shì)電磁流量💁計在(zài)垂直管流中測(cè)量油水兩相流(liu)流量的方法已(yǐ)進行模拟井，并(bing)進行了數☎️值仿(pang)真和♍理論上的(de)測量機理，也進(jin)💃行了現場應❄️用(yong)。現場應用表明(ming)，電磁法❄️在集流(liu)的條件下可以(yi)應用于垂直管(guǎn)流中測量高含(hán)水率下的❤️油水(shui)兩相流流量[7]。在(zai)高流量、高含水(shuǐ)率的垂直井中(zhōng)進行流量測量(liàng)時，用集流方式(shì)的内流式電磁(ci)流量計在😘清水(shui)中的标定結果(guo)來計算油水兩(liang)相流中的流量(liang)，其誤差在±5%以内(nèi)。現場㊙️應用試驗(yàn)顯示，電磁法測(ce)量高含水油井(jǐng)的流量具有重(zhòng)複性好、結果準(zhun)确可靠的優點(diǎn)，且因無可動部(bu)🐪件而避免了砂(shā)卡問題的發生(sheng)，顯著提高了測(ce)井成功率，因此(cǐ)進行電磁法測(cè)量水平管流油(you)水兩相流流量(liàng)的實驗研究尤(you)爲重要。模拟井(jing)實驗研究及水(shuǐ)平井現場應❤️用(yong)結果表明，可以(yi)采用内流式電(diàn)磁流量計進行(háng)油水兩相流流(liu)量的測量，測量(liang)結🔴果準确可靠(kao)，在水平井測井(jǐng)✏️時可作爲 渦輪(lun)流量計 測量的(de)補充方法以提(tí)高測井成功率(lǜ)。
1實驗樣機及傳(chuan)感器結構
　　實驗(yan)樣機采用集流(liu)的測量方式和(hé)内流式電磁流(liú)👉量傳感器。儀器(qi)的結構及工作(zuò)原理如圖1所示(shi)，儀器自上而下(xià)爲出液口🧑🏾‍🤝‍🧑🏼、電磁(ci)流量傳感器、傘(san)式集流器。測量(liang)工🐆藝爲：儀器到(dào)達測量點後，撐(chēng)開集流器，密封(fēng)儀器與套管之(zhi)間的環形空間(jian)🍉，使得油水兩相(xiàng)混合流體由進(jin)液口流入，流經(jing)💯電磁流量傳感(gǎn)器，電磁流量傳(chuan)感器随流量不(bú)同有相應的頻(pin)率輸出，油☀️水混(hun)🔆合流體經⛹🏻‍♀️電磁(cí)流量傳感器檢(jian)測後由出液口(kǒu)流出🥵，完成流量(liàng)測量。

　　傳感器由(yóu)2個發射磁極和(hé)2個測量（接收）電(dian)極構成（圖👌2），由🈲内(nei)💋向外分别爲絕(jue)緣内襯、金屬内(nèi)壁、液壓油、金屬(shǔ)外壁。2個測量接(jiē)收電極與2個發(fa)射磁極在圓周(zhou)上相互垂直均(jun1)勻分布，接收電(diàn)極鑲嵌在絕緣(yuán)内襯壁上，直接(jiē)接觸測量流體(ti)。磁極由磁🏒芯和(he)線圈㊙️兩部分組(zu)成，即在每個磁(ci)極磁芯的外側(cè)均包裹一層線(xiàn)圈，用🐇來産生交(jiāo)變磁場，當導電(dian)流體從流道内(nèi)流過時将切割(gē)磁力線産生✏️感(gǎn)應電動勢。

2模拟井實(shí)驗及結果
　　爲明(míng)确集流條件下(xià)内流式電磁流(liú)量計在水平管(guǎn)流油水🔴兩相流(liú)中的響應規律(lü)，，實驗所用集流(liú)器爲布傘集流(liu)器，流量點爲0、5、10、……、300m3/d，各(ge)流量下含水率(lü)調節爲50%～100%，含水率(lü)間隔10%。同時進行(hang)了🐅測量流體分(fèn)流㊙️實驗和傳感(gan)器測量電極處(chu)于不同位置。
2.1水(shui)平條件下的室(shì)内模拟井實驗(yàn)及結果
　　圖4爲該(gāi)儀器在油水兩(liǎng)相流中測量流(liú)量的相對誤差(chà)（相對誤差即爲(wei)标準流量與測(ce)量流量之差與(yu)标準流量的百(bǎi)分比）分布情況(kuàng)。相對誤差越小(xiǎo)，儀器測量精度(du)越高[8]。從圖3可以(yǐ)看出，在流量相(xiang)同的情況下，當(dāng)含水率高于70%時(shi)，儀器響應頻率(lü)基本一緻，表明(ming)在該實驗條件(jiàn)下，當流量高于(yu)20m3/d、含水率高于70%時(shi)，傘集流内流式(shi)電磁流量計在(zai)水平井筒中油(yóu)水兩相情況下(xià)标定結☁️果與含(hán)水率無🌈關，并與(yǔ)清水中标定結(jie)果基🔞本一緻。從(cóng)圖4可以看出，當(dāng)含水率高👨‍❤️‍👨于80%、流(liu)量大于150m3/d時，測量(liang)相📞對誤差在±5%以(yi)内。當含水率高(gāo)于60%、流量大于🌈40m3/d時(shí)，測量相對誤差(chà)在±10%以内。分析圖(tú)3、圖4表明，集流條(tiáo)件下，可以考慮(lǜ)使用内流式電(dian)磁流量計進行(hang)水平井中油水(shuǐ)兩相流流量的(de)測量。當流量低(di)于40m3/d時，流量測🚶量(liang)誤差大，超過±10%。爲(wei)滿足水平井的(de)測試需要，必須(xū)采取措施減小(xiao)集流式内流式(shi)電磁流量計的(de)測量誤🏃差。


2.2分流(liu)情況下實驗及(jí)結果
　　爲減小低(dī)流量時的測量(liàng)誤差，改善低流(liu)量時的測量效(xiào)果🍉，采🥵取了在布(bu)傘集流器上部(bu)位置打孔分流(liu)流量的方法[9]，通(tong)過打🧑🏾‍🤝‍🧑🏼孔使分流(liú)流量達到20%[10]，分流(liú)使聚集在傘跟(gēn)部的油漏失一(yi)部分，從而有效(xiào)提高流過傳感(gǎn)器的含水率。流(liu)道内含水率高(gao)有利于儀器更(geng)好地進行測量(liàng)。圖5爲水平🌈井筒(tong)中1#儀器采取分(fen)流流🔴量方法在(zài)油水☁️兩相流中(zhōng)進行測量的相(xiang)對誤🔞差分布情(qing)況。從圖5可以看(kàn)出，當含水率高(gāo)于80%、流量大于40m3/d時(shi)，測量相對誤差(cha)在±5%以内。對比圖(tú)4和圖5可以發現(xian)：在含水率高于(yú)80%、測量誤差在±5%以(yǐ)内時，流量測量(liàng)下限由原來的(de)150m3/d降低到40m3/d，明顯拓(tuo)寬了流量測量(liàng)下限，儀器可應(yīng)🌏用的測量範圍(wéi)更廣泛；分👄流後(hou)在流量大于40m3/d時(shi)測量⭕相對誤差(cha)由原來的±10%減小(xiao)到±5%，顯著降低了(le)測量誤差。可見(jiàn)，采取分流的方(fang)法拓寬了流量(liang)測量下限并減(jiǎn)小了測量誤差(chà)🌍，分流測量方法(fa)是可行的。

2.3測量(liàng)電極處于位置(zhì)不同的實驗及(jí)結果
　　集流型内(nei)流式電磁流量(liàng)計采用2個測量(liàng)電極的結構💰，2個(gè)測量電極與2個(ge)發射磁極在圓(yuan)周上相互垂直(zhi)均勻分布。實際(jì)測井時，測量電(diàn)極和磁極的位(wei)置在周向上是(shi)随機且無法控(kòng)制的。水平井中(zhong)油水兩相🍉流動(dong)形态複雜[11]，分别(bie)将測量電🆚極在(zai)水平☎️管流中以(yǐ)💯縱向排列和水(shuǐ)平排列位置進(jìn)行設置，來确定(ding)測量電極在水(shui)平管流中所處(chu)位置對測量結(jié)果的🔴影響（圖6）。從(cong)圖6可以看出，在(zài)相同🔞流量及含(han)水率下，測量電(diàn)極縱向排列（c）設(she)置與水平（s）設置(zhì)測量得到🛀的數(shu)據點基本重合(hé)，表明内流式電(diàn)磁流量計測量(liàng)結果✍️不受測量(liang)電極在水平管(guan)流中所處位置(zhi)的影響。

3現場應(yīng)用試驗
　　利用傘(sǎn)式集流内流式(shì)電磁流量計在(zai)冀東油田的廟(miào)🔞XX平7井進行😘了水(shui)平井測井現場(chang)試驗，該井采用(yong)篩管完井，井段(duan)爲2079.58～2240.28m，有效長度160.7m，深(shēn)度2247.08m，套管直徑177.8mm，人(rén)工井底⛹🏻‍♀️2244.8m，造斜點(dian)1680.12m。測試前正常生(sheng)産時産液量46.06m3/d，含(hán)水率99％。
　　廟XX-平7井爲(wèi)機采水平井，在(zài)日常生産條件(jiàn)下沒有測♌試通(tōng)🈲道，無法開展測(cè)試。爲了實現産(chan)出剖面測試，給(gěi)ACP堵水✉️提供可靠(kào)的資料，在測試(shi)時改變舉升生(shēng)産工藝，采用氣(qì)舉舉升方式🤞模(mo)拟水平井正常(cháng)生産條件🔞，從而(ér)實現分段流量(liang)測試。
　　圖7、圖8分别(bie)爲該井在2087m、2127m深度(du)處的流量點測(cè)試結果。從圖🐅7、圖(tú)8可以看出，在進(jìn)行流量測試過(guo)程中，儀器輸出(chu)頻率波動😄較小(xiao)，表明儀器🔅工作(zuo)狀态較好，并且(qie)井的産液量較(jiào)穩定。表1爲該井(jing)的測井解釋成(chéng)果。表1顯示在2110～2160層(céng)段，分層産液量(liang)爲21.2m3/d，占全井産液(yè)的49.7%，結合井溫測(cè)🌍井資料可以确(què)定該層爲主産(chan)液層。冀東油田(tian)采取了ACP堵水作(zuo)業後該井增油(you)1m3/d，增油效果明顯(xian)。

　　傘式集流内流(liú)式電磁流量計(jì)可以應用于水(shui)平井進行油水(shui)兩相流流量的(de)測量，利用傘式(shi)集流内流式電(diàn)磁流量計👄測試(shì)結果可以準确(que)确定主産液層(ceng)，爲油田挖潛改(gǎi)🈲造提供可靠數(shu)據。
4結論
（1）在集流(liu)的條件下，采用(yòng)内流式内流式(shì)電磁流量計在(zài)水💜平井油💔水兩(liang)相流中測量，當(dāng)流量高于20m3/d、含水(shui)率高于70%時，内流(liú)式電磁流量計(ji)儀器響應不受(shòu)含水率變化影(yǐng)響，并與清水中(zhōng)儀器響應基本(běn)無差别。另外，内(nèi)流式電磁流量(liang)計測量結果不(bu)受測量電極在(zai)水🌈平管流中所(suo)處位置的影響(xiang)。
（2）對于測量上限(xian)爲300m3/d的儀器，在含(han)水率高于80%的情(qíng)況下✌️，測量誤差(chà)在±5%以内時，分流(liu)後流量測量下(xia)限由原來的150m3/d降(jiàng)低到40m3/d；在流量大(da)于40m3/d時，測量相對(dui)誤差由原來的(de)±10%提高到±5%。采取分(fèn)流流量🏃的方法(fa)💘可以改👄善測量(liang)效果并拓寬流(liú)量測量下限。
（3）應(yīng)用集流式内流(liú)式電磁流量計(ji)進行水平井油(you)水🌈兩🏒相流流量(liang)🌈測量，爲油田挖(wa)潛改造提供可(ke)靠數據。

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