0 引言

      1994年河南油田開始應(yīng)用聚合物驅(qū)三次采油技術(shù)，并取得了較好的效果。準(zhǔn)確地掌握注聚井井下各地層吸入量非常重要。渦輪流量計(jì)測井時(shí)，因注入聚合物流體粘度較高，導(dǎo)致測量誤差大，甚至渦輪無法轉(zhuǎn)動而測不出流量，同位素示蹤法由于易受沾污、地層大孔道等因素影響，得不出準(zhǔn)確的測試結(jié)果。應(yīng)用井下電磁流量計(jì)，有效地解決了以上問題。

      1 測量原理

      電磁流量計(jì)是基于法拉第電磁感應(yīng)定律的流量測量儀表，測量原理如圖1。當(dāng)具有一定電導(dǎo)率的流體在磁場中沿垂直方向流動而切割磁力線時(shí)，在管道兩側(cè)的探測電極上產(chǎn)生感應(yīng)電勢e：

      e=BDV             （1）

      式中 e― 感應(yīng)電動勢，V
             B― 磁感應(yīng)強(qiáng)度，T
             D― 管道直徑，m
             V― 流體平均流速，m/s

      設(shè)流經(jīng)測量管道橫截面的流體瞬時(shí)體積流量為Q。則有

      由（1）、（2）式可得：

      由于磁感應(yīng)強(qiáng)度B和管道內(nèi)徑D為固定值，由（3）式可知，流量Q與感應(yīng)電勢e成正比，與其它因素?zé)o關(guān)，由檢測電路測量出感應(yīng)電勢e，便可得出流體的流量Q。

      2 電磁流量計(jì)結(jié)構(gòu)、理及技術(shù)指標(biāo)

      2.1 電磁流量計(jì)結(jié)構(gòu)

      井下電磁流量計(jì)自上而下依次為磁性定位器、上扶正器、檢測電路、測量電極、下扶正器，結(jié)構(gòu)示意圖如圖2。

      測量電極及檢測電路是流量計(jì)的核心部分，用于測量和處理流量信號，磁性定位器測量油套管接箍信號，用于準(zhǔn)確確定流量計(jì)在井下深度，上下扶正器使測量時(shí)流量計(jì)居于套管位置。

      2.2 工作原理

      流量計(jì)通過電纜頭與測井電纜相連接。用電纜將流量計(jì)下至井下，當(dāng)流量計(jì)到達(dá)預(yù)定的測試深度后，地面儀器通過電纜給流量計(jì)供電。晶振電路產(chǎn)生的信號經(jīng)整形后，一路送采樣電路作為采樣脈沖，另一路經(jīng)功率放大后送激磁線圈，在測量探頭周圍產(chǎn)生交變磁場，如果儀器所在位置套管內(nèi)有液體流動，流動液體將切割磁力線而在測量電極上產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，該電動勢經(jīng)差動放大、采樣保持、電壓頻率轉(zhuǎn)換、驅(qū)動等電路處理后轉(zhuǎn)換成頻率信號，與磁定位信號復(fù)合后一起通過測井電纜傳送至地面二次儀表作進(jìn)一步接收和處理。其電路工作原理如圖3所示。

      2.3 主要技術(shù)指標(biāo)

      流量計(jì)在初次投入實(shí)際測井應(yīng)用前或使用一段時(shí)間后，均需在井筒模擬裝置內(nèi)對其進(jìn)行實(shí)液刻度，以得出刻度圖版。圖4是某支流量計(jì)q- f 關(guān)系圖版，相關(guān)系數(shù)R顯示數(shù)據(jù)擬合效果非常好，利用回歸公式將測量頻率值轉(zhuǎn)換成流量值。

      主要技術(shù)指標(biāo)

      流量測量范圍2~500m³/d ，測量誤差±1%，耐溫90℃，耐壓50MPa，外徑38mm，工作電流60mA。

      3 現(xiàn)場測井情況

      電磁流量計(jì)自1999年開始應(yīng)用以來，已累計(jì)測井60多井次。資料合格率、工藝，目前正在油田推廣應(yīng)用。表1為一口井電磁流量計(jì)測井解釋成果。該井井口壓力15.1 MPa，全井注入量352 m³/d，聚合物濃度1.65×10^-3。流量計(jì)測試全井流量為355.2 m³/d，分層結(jié)果顯示了各層位吸水量的差異。II53號層（1509.2~1517.8m）為主吸水層，吸水量占全井42.9%，52號層3個(gè)小層1481.8~1490.0m、1493.0~1499.4m及1502.8~1506.0m吸水量分別為17.3%、15%、21.6%，為次吸水層，而底部層位厚度薄，吸水性能不好。

表1 1口井電磁流量計(jì)測井成果

     為驗(yàn)證上表中的測量結(jié)果，在井下下入封隔器，封隔深度為1501.0m和1508.0m。然后地面保持注入壓力15.1MPa不變，單獨(dú)往52層（1502.8~1506.0m）注聚合物，地面測量流量為74.8 m³，與流量計(jì)井下測量結(jié)果76.7m³相一致，從而對電磁流量計(jì)測試結(jié)果的準(zhǔn)確性進(jìn)行了驗(yàn)證。

      4 結(jié)論及建議

      （1）現(xiàn)場應(yīng)用情況表明，電磁流量計(jì)測試結(jié)果比較準(zhǔn)確、真實(shí)；
      （2）電磁流量計(jì)是一種接觸式流量計(jì)，不能測管外流量，只適合于尾管位于油層上部（至少10m）的合注井套管內(nèi)測試；
      （3）對于聚合物分注井建議采取電磁流量與能測管外流量的脈沖氧活化兩種方法相結(jié)合使用；

      參考文獻(xiàn)：

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      [3] 岑大剛. 井下存貯式電磁流量計(jì)[J].測井技術(shù)，1999，23（2）：133.138