[摘(zhai)要]油田(tián)井下外(wài)流道式(shi)電磁流(liú)量計 在(zài)油田注(zhu)水井和(he)注聚井(jǐng)中應用(yong)廣泛，電(diàn)極作爲(wei)電磁流(liu)🚶‍♀️量計的(de)關鍵部(bu)件,它的(de)設計非(fēi)常重要(yao)。電極的(de)設計要(yào)考慮的(de)方面非(fei)常多,而(ér)油田井(jing)下被測(ce)介質成(cheng)分又非(fēi)常複雜(zá),因此☁️應(ying)根據♻️具(ju)體的井(jǐng)下被測(ce)介質成(chéng)分通過(guo)試驗來(lai)确定與(yǔ)之相匹(pǐ)配的電(diàn)極材料(liào)。
1引言
　　油(you)田開發(fā)後期,爲(wei)了提高(gao)石油采(cǎi)收率，普(pu)遍采用(yong)了注水(shui)🏃‍♀️,注聚合(he)📧物等采(cǎi)油工藝(yì)措施。在(zai)實施這(zhe)些工藝(yì)💞措施的(de)過程中(zhōng)，注入物(wù)多😘少(流(liu)量)的控(kòng)制非常(chang)重要,注(zhù)入物流(liu)量測量(liang)的精度(du)是油🛀🏻田(tian)完成🔞分(fèn)層注水(shuǐ)(聚合物(wu))、實現原(yuan)油高産(chan)穩産非(fei)常重要(yao)的指标(biao)。外流道(dao)式井下(xia)電磁流(liú)量計由(you)于結構(gòu)上無阻(zu)礙被測(cè)介質流(liu)動的節(jie)流🤞件👅,不(bu)會發生(shēng)管道堵(du)塞、磨損(sun)等問題(tí).測🔆試正(zhèng)确率基(ji)本不受(shòu)流體密(mi)度、壓力(lì)🌐.溫度、粘(zhan)度、雷諾(nuo)🐉數等的(de)影響,在(zai)油田注(zhu)水井特(tè)别是注(zhù)聚井中(zhōng)得到廣(guǎng)泛的應(yīng)用。
2工作(zuò)原理
　　電(dian)磁流量(liàng)計 是利(lì)用法拉(lā)第電磁(cí)感應定(dìng)律的原(yuán)理來測(cè)量導電(dian)🔞液♋體🔞體(tǐ)☂️積流量(liang)的儀器(qì)。根據法(fa)拉第電(dian)磁感應(ying)定律,當(dang)一導體(tǐ)在磁場(chǎng)中運動(dong)切割磁(cí)力線時(shí),在導體(tǐ)的兩端(duān)即産生(sheng)感生電(diàn)勢e,其方(fang)向由.右(yòu)手定則(zé)确定,其(qí)大小與(yǔ)磁感應(ying)強度❗B,導(dao)體在磁(ci)☁️場内的(de)長度L以(yǐ)及導體(tǐ)的運動(dòng)速度v成(cheng)正比，如(rú)果B,L,v三者(zhe)互相垂(chui)直,則。與(yu)此🤩相仿(páng),我們把(ba)管道内(nèi)流動的(de)導電液(ye)體看成(chéng)是導體(ti)運動,當(dāng)管🎯道置(zhi)于磁場(chang)内,在垂(chuí)直于磁(cí)場方向(xiang)和流速(sù)方向安(ān)裝兩個(ge)與液體(ti)接觸的(de)電極❄️，當(dāng)📐導電液(ye)體在管(guan)道中以(yǐ)流速v流(liú)動時，導(dao)電流體(tǐ)就切割(ge)磁力線(xiàn),則兩電(diàn)極之間(jian)也✍️将産(chan)生感應(yīng)電動勢(shì):E=BLv
 
L爲電極(ji)之間的(de)距離。
　　從(cong)式(1)可以(yi)看出,流(liu)速v與感(gan)應電動(dòng)勢E成正(zhèng)比,與電(dian)極之間(jian)的距離(lí)L和磁感(gǎn)應強度(du)B成反比(bǐ)，與其它(ta)物理參(can)數無🌂關(guan)。在磁感(gan)應強度(du)B恒💜定和(hé)電極之(zhī)間的距(jù)離L不變(biàn)時,隻要(yao)測量出(chu)感應電(diàn)動勢🈲E,即(jí)可得到(dào)液體流(liú)速及流(liu)量。
3電極(ji)設計要(yao)點
3.1導電(diàn)性和非(fēi)導磁性(xìng)
　　通過電(diàn)磁流量(liang)計的工(gong)作原理(li)可知電(diàn)極上要(yao)産生感(gǎn)應電☔動(dong)勢,首先(xian)電極必(bì)須是導(dao)體,因此(cǐ)電極必(bi)須具有(yǒu)非常💁好(hǎo)的導電(diàn)💯性能。另(lìng)外,電極(ji)處于工(gong)作磁場(chǎng)中,爲防(fang)止磁力(li)線在電(dian)極上集(ji)中,電極(ji)🍓材料必(bi)須是非(fei)導磁的(de)🔴。
3.2耐腐蝕(shi)性
　　在電(dian)磁流量(liàng)計工作(zuò)的過程(cheng)中,電磁(ci)傳感器(qì)部分隻(zhī)有電極(ji)與被測(cè)介質相(xiàng)接觸,因(yīn)此電極(ji)材料的(de)耐腐🐕蝕(shi)性能是(shi)☀️選擇電(diàn)極材料(liao)的重要(yao)因素。
　　電(diàn)極的耐(nài)腐蝕性(xìng)能對測(ce)試性能(neng)的影響(xiǎng)主要分(fèn)爲兩個(gè)方面。
(1)電(diàn)極受被(bèi)測介質(zhi)的腐蝕(shí)或磨損(sun),會改變(bian)兩電極(jí)間🔴的距(ju)離L。對式(shi)的L求偏(pian)導,可以(yi)得到測(cè)量誤差(chà)
 
(2)電極在(zai)被腐蝕(shí)的過程(cheng)中,電極(ji)上會出(chū)現相當(dāng)大的直(zhi)🈲流漂移(yí)電壓,使(shǐ)測量輸(shū)出産生(sheng)大幅度(dù)的波動(dong),影㊙️響到(dao)測試的(de)讀數。
3.3電(diàn)極的表(biǎo)面效應(yīng)
　　電極的(de)表面效(xiào)應分爲(wei)表面化(huà)學反應(ying)、電化學(xué)和極化(huà)現象,以(yi)及電極(ji)的觸媒(méi)作用三(san)個方面(miàn)。
(1)表面化(huà)學反應(yīng)。電極表(biao)面與被(bei)測介質(zhì)接觸後(hou),爲了抗(kang)拒被測(cè)介質的(de)腐蝕,往(wǎng)往會形(xíng)成一層(ceng)薄的鈍(dun)化膜或(huo)👄氧化層(ceng)。它們可(ke)能會提(ti)高電極(jí)表面的(de)耐腐蝕(shí)性能,但(dan)也有可(kě)能增加(jiā)表面接(jie)觸電阻(zu),導緻儀(yí)器不能(neng)正常工(gong)作。
(2)電化(hua)學和極(ji)化現象(xiang)。由于目(mù)前普遍(biàn)采用低(dī)頻矩形(xíng)波📐勵磁(cí),雖然能(néng)減弱極(jí)化電勢(shi)的影響(xiǎng),但并不(bu)能完全(quán)消除極(ji)化電🍉勢(shi)幹擾的(de)影響。極(ji)化電勢(shì)與液體(tǐ)介質性(xìng)質以及(jí)電🔞極材(cái)料✔️性質(zhi)有關。電(dian)化學現(xian)象容易(yi)在測量(liang)過程中(zhōng)産生漿(jiāng)液噪聲(sheng)和流動(dòng)噪聲,引(yin)起儀表(biǎo)輸出出(chu)現波動(dòng)現象。爲(wei)了避免(miǎn)或減👌小(xiao)這個現(xian)象♉，可選(xuǎn)配與被(bèi)測💘液體(tǐ)電化學(xué)和極化(hua)電勢作(zuò)用小的(de)⛱️材料以(yǐ)及低噪(zao)聲🔆電極(jí)。
(3)觸媒作(zuo)用。被測(cè)介質在(zài)電極的(de)觸媒作(zuò)用下産(chǎn)生化學(xue)反應✉️而(ér)影響測(ce)量。
3.4電極(ji)的表面(mian)光沽度(dù)
　　電極接(jiē)觸被測(ce)介質的(de)表面對(duì)于粗糙(cāo)度要求(qiu)非常💔高(gao),一般都(dou)應❤️該抛(pāo)光處理(lǐ)。主要原(yuan)因有三(san)個方面(miàn):表面光(guang)滑的金(jīn)屬在電(dian)解質中(zhong)抗腐蝕(shí)性能較(jiào)強;表面(mian)粗糙的(de)金屬,其(qí)産生的(de)抗拒極(ji)化的氧(yang)化保護(hù)膜厚度(du)不均勻(yún),容易被(bèi)顆粒狀(zhuàng)、纖維狀(zhuàng)等流體(tǐ)中的雜(za)質💁劃破(pò)，造成變(biàn)動的直(zhí)流電🏃位(wèi),影響測(cè)量的穩(wen)定性;表(biǎo)✊面粗糙(cao)的電極(ji)容易在(zai)測試過(guò)程中被(bèi)被測介(jiè)質中的(de)雜質污(wu)染,表面(mian)容易被(bèi)雜質附(fù)着結垢(gou)，影響測(cè)試效果(guo)。
4井下應(ying)用環境(jing)分析
4.1注(zhù)水驅油(you)
　　注水驅(qū)油是油(yóu)田應用(yòng)時間最(zui)早，也是(shi)應用最(zuì)多的-.種(zhǒng)提高石(shí)油💚采收(shou)率的方(fang)式。理論(lun)上往井(jing)下注人(rén)的水的(de)水質比(bi)較好,但(dan)是由于(yu)井下環(huan)境複雜(za)，導緻注(zhu)水井中(zhōng)液體的(de)🚶‍♀️成分很(hěn)複雜。除(chu)了水之(zhi)外,在高(gao)溫高壓(yā)的過程(chéng)中還溶(rong)解了地(di)層中💛的(de)各種鹽(yan)類和氣(qì)體,水中(zhōng)含有大(dà)量HCO3、S02-4.C和CO2-、Mg2+.Sr2+,Ba2+等(deng)易結垢(gòu)的離子(zǐ)。同時水(shuǐ)中還含(hán)有大量(liang)的懸浮(fu)🐉的固體(tǐ)顆粒，直(zhí)徑爲1~100um。
4.2注(zhù)聚合物(wù)驅油
　　聚(jù)合物驅(qu)油的基(ji)本原理(li)是通過(guo)提高注(zhu)人流體(ti)的黏🔞度(dù),調節🔅油(yóu)藏中油(you)水兩相(xiàng)的流度(dù)比,達到(dào)擴大波(bō)及體積(jī)的目的(de)🧡。聚合物(wù)驅油用(yòng)到的主(zhu)要聚合(hé)物爲聚(jù)丙烯酰(xiān)胺(簡💃稱(cheng)PAM)、生物聚(ju)合物(黃(huáng)胞.膠💁)和(he)梳形抗(kàng)鹽聚合(hé)物(改📞性(xing)的聚丙(bing)烯酰胺(àn))。
4.3化學複(fu)合驅油(yóu)
　　化學複(fú)合驅油(yóu)又叫三(san)元複合(he)驅油,主(zhǔ)要利用(yong)堿.表面(mian)活性劑(ji)和聚合(hé)物的協(xié)同效應(yīng).較大幅(fu)度地提(tí)高原油(you)采收率(lü)。其中三(san)元體系(xì)中的堿(jiǎn)和表面(mian)活性劑(ji)均屬于(yú)🏃‍♀️特殊的(de)腐蝕性(xing)介質。
5結(jie)論
　　油田(tian)井下外(wai)流道式(shì)電磁流(liu)量計電(dian)極的設(she)計要考(kǎo)慮的因(yīn)素非常(chang)多,需要(yao)根據具(jù)體的井(jǐng)下應用(yong)環境來(lai)确定。文(wén)中對電(diàn)磁🈲流量(liàng)計電極(ji)設計中(zhong)需要注(zhù)意的地(dì)方進行(hang)了詳細(xi)的☂️分析(xi)和論述(shu),同時對(duì)油田井(jing)下應用(yong)環境進(jin)行了簡(jian)單的介(jiè)紹,對于(yú)油田井(jing)下環👨‍❤️‍👨境(jìng)中應用(yong)的外流(liú)道式電(dian)🐅磁流量(liàng)計電極(jí)的設計(ji)具有一(yi)定的參(cān)考🛀🏻意義(yì)。

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