0 引言
1994年河南油田開(kāi)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(cè)井時(shí)，因注入聚合物流體粘度較高，導(dǎo)致測(cè)量誤差大，甚至渦輪無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)而測(cè)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(cè)試結(jié)果。應(yīng)用井下電磁流量計(jì)，有效地解決了以上問(wèn)題。
1 測(cè)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(cè)量?jī)x表，測(cè)量原理如圖1。當(dāng)具有一定電導(dǎo)率的流體在磁場(chǎng)中沿垂直方向流動(dòng)而切割磁力線時(shí)，在管道兩側(cè)的探測(cè)電極上產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)e：
e=BDV （1）
式中 e― 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，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(cè)量管道橫截面的流體瞬時(shí)體積流量為Q。則有
（2）
由（1）、（2）式可得：
（3）
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(shì)e成正比，與其它因素?zé)o關(guān)，由檢測(cè)電路測(cè)量出感應(yīng)電勢(shì)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(cè)電路、測(cè)量電極、下扶正器，結(jié)構(gòu)示意圖如圖2。
測(cè)量電極及檢測(cè)電路是流量計(jì)的核心部分，用于測(cè)量和處理流量信號(hào)，磁性定位器測(cè)量油套管接箍信號(hào)，用于準(zhǔn)確確定流量計(jì)在井下深度，上下扶正器使測(cè)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(guò)電纜頭與測(cè)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(cè)試深度后，地面儀器通過(guò)電纜給流量計(jì)供電。晶振電路產(chǎn)生的信號(hào)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(cè)量探頭周?chē)a(chǎn)生交變磁場(chǎng)，如果儀器所在位置套管內(nèi)有液體流動(dòng)，流動(dòng)液體將切割磁力線而在測(cè)量電極上產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，該電動(dòng)勢(shì)經(jīng)差動(dòng)放大、采樣保持、電壓頻率轉(zhuǎn)換、驅(qū)動(dòng)等電路處理后轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)，與磁定位信號(hào)復(fù)合后一起通過(guò)測(cè)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(cè)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(duì)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(cè)量頻率值轉(zhuǎn)換成流量值。
主要技術(shù)指標(biāo)
流量測(cè)量范圍2~500m3/d ，測(cè)量誤差±1%，耐溫90℃，耐壓50MPa，外徑38mm，工作電流60mA。
3 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)井情況
電磁流量計(jì)自1999年開(kāi)始應(yīng)用以來(lái)，已累計(jì)測(cè)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(cè)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(cè)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(hào)層（1509.2~1517.8m）為主吸水層，吸水量占全井42.9%，52號(hào)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(cè)井成果
| 層位號(hào) | 射孔層段/m | 厚度/m | 吸水量/m3 | 相對(duì)吸水量/m3 |
| Ⅱ52 | 1481.8- 1490.0 | 8.2 | 61.6 | 17.3 |
| 52 | 1493.0- 1499.4 | 6.4 | 55.7 | 15.7 |
| 52 | 1502.8- 1506.0 | 3.2 | 76.7 | 21.6 |
| 53 | 1509.2- 1517.8 | 8.6 | 152.3 | 42.9 |
| 53 | 1518.4- 1521.0 | 2.6 | 8.9 | 2.5 |
| 54 | 1524.0- 1526.1 | 2.1 | 0.0 | 0.0 |
為驗(yàn)證上表中的測(cè)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(cè)量流量為74.8 m3，與流量計(jì)井下測(cè)量結(jié)果76.7m3相一致，從而對(duì)電磁流量計(jì)測(cè)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(chǎng)應(yīng)用情況表明，電磁流量計(jì)測(cè)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(cè)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(cè)試；
（3）對(duì)于聚合物分注井建議采取電磁流量與能測(cè)管外流量的脈沖氧活化兩種方法相結(jié)合使用；
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