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技术文章  

电磁流量计在井下测量过程中存在的问题


发布日期:2021-06-10 点击:83次
电磁流量计测精度高,有较好的应用效果,但实际测量通道与标定环境有一定差异,引起测量结果误差,电磁流量计原理公式看出,k.,b和d任何一个参数的变化都会引起测t误差。 
1、测井环境对电磁流量计响应影响 
  电磁流量计测要求流体在管道内流速为轴对称分布,磁场均匀。而实际上井料会造成仪器无法居中,不仅使得井简内出现非轴对称流速分布,而且使得电磁流量计的磁场的分布不均匀。 
  从图中可以看出,当仪器向左侧倾斜1”时,仪器顶部及测量段流场分布有很大变化,说明仪器倾斜时对流场分布影响很大:当仪器在套管中倾斜时,电磁流量计权重函数会发生较大的非对称分布,仪器倾斜产生的流速非对称分布会给仪器测量精度带来较大影响。 
2、井内流体性质对流计的影响 
  流量计的标定都是在清水中进行的,通过标定找到频率值与流量的工程换算关系,而测井施工井液中含有的大量的杂质.金属粒子,悬浮物,原油.气泡等,所以用清水标定的换算出的流量与实际流上存在--定的误差。 
2.1气体的影响 
  当井液含有少量气体,气体在液体中分布成微小气泡状,当液体中所含气体增多时,气泡几何尺寸逐步增大,进而向弹状结构过渡,当气泡的尺寸大于或等于流量计电极的尺寸并从电极处掠过时,电极被气体盖住,使电路瞬时断开,出现输出晃动,甚至不能正常工作。而且气体气泡参与切割磁力线,由于气体的低电导率特性,即高电阻.基本不导电,使得感应电压偏低,影响仪器测量结果,这点对于作业后井简未充满注人水尤为突出。 
2.2原油的影响 
  对于油井转注的水井或者井内死油过多.原油附若在探头,使仪器不能工作.水井在停注作业时,井简内也不同程度的存在游离油滴,当通过测量电极油滴直径大于电极直径时,由于油的电导率极低,导致电极瞬时停止工作,产生测量误差.尤其对于高压区内水井产生的回吐溢流,并内含有高枯度原油附着在测量电极表面时,会直楼导致测井无法进行。 
2.3悬浮物的影响 
  注水井内流体中不同程度含有悬浮物,特别是对于长期注水井,井壁腐蚀结垢较严重,在各项作业工艺措施的实施下,比如磨先,刮削.酸化等,更容易产生各种金属物质粒子.流量计在工作时,悬浮在井液中的粒子附着在电极表面。若附若层电导率与流体电导率相近,则不会产生原理性误差,仪器示值还能正常,若附着层为高电导率物质,则会使传感器二电极间电阻变的很小,甚至短路,输出显示负偏差,甚至不能正常工作:若附着层为绝缘性物质,则电极间阻抗增加甚至开路,使误差增大,甚至不能正常工作。 
2.4聚合物的影响 
电磁流量计计算与磁通密度有关。不同溶液的电导率不同,通过实验得出相同磁场强度的聚合物溶液的磁通线密度小于清水中磁通线密度,相同截面积情况下在聚合物溶液中碰场强度要比水中小,而现场测试仪器都是在清水中进行标定的,所以在井内流体性质复杂井中显示流量会较清水中小。 
3、套管状况对电磁流量计的影响 
  流量计是在标准尺寸套管内标定的,在现场实际施工中,注水井由于受注人压力.水质腐蚀,长期卡封.各种工艺措施的实施等影响,造成套管变形或腐蚀结垢严重,甚至破损等现象。再按照标准尺寸标定值进行流量换算,势必造成误差。 
  设实际流为q,测量流量为q1,标定时测通道直径为d,截面积为s,测井时测量通道直径为d1,截面积为si.流速为v.当流量计测出流频丰值后,根据标定图版可换算为流量,此时计算采用的是标准过流通道内径,则瞬时测量流量应为: 
q1=s.v=π.d2/4v 
当过流通道变化时,此时流速为: 
v=q/si=4q/πd12 
因此:q1=s.v=πd2v/4=(πd2v/4)x4q/(πd12)=qd2/d12 
   可见,测量流量与实际流量有一个系数差,这个系数与测量通道管径变化的平方成正比,是一个指数关系,当d与di相差不大时,q1与q相比误差不大,而当d1与d相差较大时,q1就超出了允许的误差范围,而在实际的电磁流量计测量和解释时均未考虑到管径尺寸差异引起的计册误差,这会对电磁流量计测量方式产生影响。 
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