1 電磁流量計(jì)的工作原理

      電磁流量計(jì)基于法拉第電磁感應(yīng)原理工作^[1]，圖1為電磁流量計(jì)基本工作原理圖。當(dāng)流過測量導(dǎo)管的導(dǎo)電流體以流速v作切割磁通密度為B的磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)，如圖1所示，則在一對檢測電極之間檢測的感應(yīng)電動(dòng)勢E所產(chǎn)生的電壓U可用下式表示：

U＝K?B?D?v            （1）

      式中，U為兩檢測電極之間的信號電壓，V；B為磁通密度，T；D為測量導(dǎo)管內(nèi)徑，m；v為平均流速，m/s；K為比例常數(shù)。

      通過測量導(dǎo)管的瞬時(shí)體積流量Q（m³/h)為：

Q＝（π?D）/（4?K?B）?U     （2）

      由于測量導(dǎo)管內(nèi)徑固定，勵(lì)磁電流恒定時(shí)，磁通密度B也恒定不變，故U與Q成線性關(guān)系，因此體積流量正比于電極間的信號電壓，測出此值并經(jīng)過電路轉(zhuǎn)換即可得出體積流量Q。

      2 電磁流量計(jì)的特點(diǎn)

      電磁流量計(jì)是高精度井下流量測量儀器，通過內(nèi)磁或外磁方式測量儀器探頭管道內(nèi)的導(dǎo)電液體流動(dòng)的速度來計(jì)算流量，它無機(jī)械活動(dòng)部件，也無節(jié)流部件，因此在測量中幾乎沒有壓力損失，具有操作簡便、可靠性好、測量精度高（測量精度可以達(dá)到0.5%相對測量誤差，經(jīng)過特別校驗(yàn)或者特別制造的精度可以更高）、零點(diǎn)漂移小、量程范圍寬、啟動(dòng)排量小以及不卡砂等特點(diǎn)，測量結(jié)果不受流體的溫度、粘度、密度、壓力及液固成分比影響，電導(dǎo)率在較大范圍內(nèi)變化時(shí)也不會(huì)影響測量結(jié)果。

      3 電磁流量計(jì)測井資料解釋方法

      鑒于上述特點(diǎn)，電磁流量計(jì)被廣泛應(yīng)用于油田油、水井導(dǎo)電液體注入剖面的測量或井體檢漏，如吸水剖面、找水、找漏等一系列測井項(xiàng)目的測量^[2]。

      電磁流量計(jì)是一種直接測量流體流量的儀器，因此所測流量可直接讀取。而用渦輪流量計(jì)求取流量時(shí)，首先需要經(jīng)過大量的線性回歸和公式計(jì)算，計(jì)算煩瑣且精度不高，給資料的解釋工作帶來較大難度。

      電磁流量計(jì)一般要經(jīng)過標(biāo)定才能在現(xiàn)場應(yīng)用，某支儀器的標(biāo)定參數(shù)見表1。 

      通過公式計(jì)算標(biāo)差：

      Δf=f_i-f_o

      式中，Δf為標(biāo)差；f_i為測量頻率值；f_o為零頻率。

      然后通過查表得到每方字?jǐn)?shù)即可求得地面流量值：

      Q＝Δf/k

      式中，Q為地面流量值；Δf為標(biāo)差；k上為每方字?jǐn)?shù)。由此可見，用電磁流量計(jì)計(jì)算流體流量，方法簡單、精度高。因?yàn)殡姶帕髁坑?jì)是全截面采樣計(jì)量的，即每個(gè)流體質(zhì)點(diǎn)都通過工作磁場，并切割磁力線而產(chǎn)生感應(yīng)電流電動(dòng)勢，而并不是只測量局部截面的流速，因此測井資料精度得到大大提高，能為油田油、水井的動(dòng)態(tài)監(jiān)測提供可靠的依據(jù)。

      測井資料的處理解釋采用開發(fā)的微機(jī)版軟件，讀值精度高、操作簡便、計(jì)算準(zhǔn)確、解釋結(jié)論可靠。

      4 電磁流量計(jì)在生產(chǎn)測井中應(yīng)用實(shí)例

      4.1 在吸水剖面測井中的應(yīng)用

      由電磁流量計(jì)組成的吸水剖面測井系列，不受同位素污染及同位素分配不到位的影響，可計(jì)算遇阻層的吸水量，可定量識別出“大孔道地層”和漏失層，從而大大提高了吸水剖面測井資料的解釋精度^[3]。

      例如：圖2是文33-XX井五參數(shù)吸水剖面測井圖，測井在2690m遇阻，第10、11、12號層未測出，但經(jīng)電磁流量計(jì)測井曲線顯示，這3各遇阻層吸水，吸水量為74.6m³/d，相對吸水量為41.2%。

      4.2 在工程找水和找漏測井中的應(yīng)用

      由電磁流量計(jì)組成的工程找水測井系列，啟動(dòng)排量小，不受井斜、井內(nèi)出沙等井況因素的影響，能夠找準(zhǔn)全部主、次出水層，且測井資料定量解釋精度高。

      由電磁流量計(jì)組成的工程找漏測井系列，測井資料定量計(jì)算精度高，特別是在油井工程找漏測井中應(yīng)用，不受注入水水質(zhì)的影響，一次測井可找出一個(gè)或多個(gè)漏點(diǎn)，找出的漏點(diǎn)位置準(zhǔn)確可靠。

      5 結(jié)論

      電磁流量井下測井儀在實(shí)際測井中不僅消除了井斜、井臟、地層污染等因素的影響，同時(shí)解決了小排量吸水和漏失水的定量解釋難題，也使對遇阻層和塞面以下層吸水和吐水的定量解釋問題迎刃而解，儀器測量精度高，資料解釋方法簡便，具有很好的實(shí)用性。

      參考文獻(xiàn)

      [1] 蘇彥勛 流量計(jì)量[M]．北京：中國計(jì)量出版社，1991
      [2] 姜文達(dá) 放射性同位素示蹤注水剖面測井[M]．北京：石油工業(yè)出版社，1997
      [3] 喬賀堂 生產(chǎn)測并原理及資料解釋[M]．北京：石油工業(yè)出版社，1992