0 問題的提出

        2009年10月, 使用電磁流量計(jì)對(duì)喇 6-3415 井進(jìn)行檢配測(cè)試時(shí)發(fā)現(xiàn), 全井井下流量為120 m 3 /d, 而地面計(jì)量流量為140 m 3 /d，差值20 m 3 /d。為此，對(duì)200口井進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)電磁流量計(jì)在注聚合物井檢配測(cè)試過程中，有120口井測(cè)試流量明顯少于水表流量。而電磁流量測(cè)井項(xiàng)目同時(shí)也發(fā)現(xiàn)：相同排量的注聚井頻率數(shù)會(huì)較注清水中略小，由于電磁流量的解釋是基于比例的算法，所以影響較小，但對(duì)于底部吸液少的層位影響較大，甚至將吸水低界提升。

 

1 基于測(cè)量原理、溶液物性的誤差分析

1.1 聚合物溶液磁導(dǎo)率微小于清水

 

        根據(jù)電磁感應(yīng)原理，當(dāng)導(dǎo)電流體在磁場(chǎng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)中以速度ν運(yùn)動(dòng)時(shí)，切割磁力線而產(chǎn)生電場(chǎng)E，關(guān)系為：E=v×B。

 

        則在線性長度為L的a和b兩點(diǎn)之間產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Eab：

 

        兩接收電極之間的距離L為已知常數(shù)，B為已知的磁場(chǎng)強(qiáng)度。故Eab是v的函數(shù)，Eab隨v的變化而變化。而瞬間流量Q等于流速v與導(dǎo)管截面積S（常數(shù)）的乘積，因此有：Q=K×Eab。

 

         式中，K為儀器常數(shù)。因此，只要通過電路測(cè)得Eab，即可得到相應(yīng)的流量Q。由于“通過實(shí)驗(yàn)得出相同磁場(chǎng)強(qiáng)度聚合物（聚丙烯酰胺）溶液的磁通線密度小于清水中磁通線密度”，所以，相同截面積情況下在聚合物溶液中磁場(chǎng)強(qiáng)度B要比水中小，而現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試儀器都是在清水中進(jìn)行標(biāo)定的，所以在注聚合物井中顯示流量會(huì)較清水中小。

1.2 聚合物溶液導(dǎo)電性發(fā)生改變

        在液體切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)后，通過溶液將感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)傳導(dǎo)至儀器的接收電極，在本公司研發(fā)中心2009年所做的聚合物溶液不同濃度的導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)中證明隨著聚合物溶液濃度地不斷加大，溶液的電導(dǎo)率會(huì)不斷增大，尤其是在濃度由3000 mg/L增值5000mg/L時(shí)，增量較1000～3000 mg/L大得多。則在聚合物溶液中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)要大于在清水中 。 

 

1.3 溶液體積的改變

 

        電磁流量測(cè)量的是流體速度v，即電磁流量計(jì)測(cè)量的是體積流量，而溶液的混合并不是簡單的體積的疊加，由于分子間隙存在混合溶液通常體積會(huì)變小。所以，測(cè)量值不應(yīng)該是注聚泵流量計(jì)與注水泵流量計(jì)測(cè)量流量的簡單相加，但通常這個(gè)量略小。

 

1.4 聚合物溶液非均質(zhì)現(xiàn)象影響

        現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，部分注入井中聚合物并未完全溶解，甚至有的自噴產(chǎn)液井產(chǎn)出的是塊狀聚合物團(tuán)，由此可以判斷部分聚合物經(jīng)過靜態(tài)混合器混合后也并未形成溶液，這樣注入液并不具有均一性，周圍磁感線并不均勻，測(cè)試結(jié)果波動(dòng)大。

 

2 應(yīng)用測(cè)井電磁流量計(jì)做的探索

        由于測(cè)試井所應(yīng)用的電磁流量計(jì)測(cè)量原理相同，而測(cè)井所得頻率數(shù)更為直觀，為此本文將同一班組，同一只儀器在不同流量不同介質(zhì)中的頻率值進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，并將結(jié)果進(jìn)行了分析。

 

        對(duì)該表中零流量頻率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，在注聚井內(nèi)零流量頻率比在清水內(nèi)高。長時(shí)間注入以后，注聚井底部沉積了大量的析出聚合物或是因不溶而沉積的聚合物，此時(shí)井筒內(nèi)溶液并非均一穩(wěn)定的溶液，而是自上而下濃度逐漸增大的聚合物溶液，若底部流量較小，則很容易形成高濃度聚合物溶液，使電導(dǎo)率增大，頻率數(shù)隨之變大。電磁流量資料解釋各層吸水量方法是：由上點(diǎn)頻率數(shù)與下點(diǎn)頻率數(shù)差與總頻率數(shù)之比與注入流量的乘積。而這種比率解釋方法的前提是溶液必須均一穩(wěn)定的。由上述數(shù)據(jù)可見，底部吸水較大的井因流速較大，溶解聚合物較少受影響較小，底部吸水較小的井受影響大，甚至解釋不出吸水。

 

        同時(shí)將每m 3 /d所對(duì)應(yīng)的頻率值計(jì)算出來，發(fā)現(xiàn)在清水中的頻率值明顯大于聚合物溶液中，這也說明在平均濃度注入液中，磁場(chǎng)的影響占主導(dǎo)作用，注聚合物溶液中頻率值要相對(duì)小些，也就是將測(cè)量結(jié)果縮小，使誤差變大。

 

3 針對(duì)誤差所采取的解決方法

3.1 檢配時(shí)現(xiàn)場(chǎng)校正電磁流量計(jì)

        1）可以將流量計(jì)在井口進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定，以井口流量、井口流量變化和井底零流量為3點(diǎn)刻度儀器，對(duì)比測(cè)試結(jié)果。

        2）聯(lián)合礦場(chǎng)將混合后流經(jīng)單井管線的溶液進(jìn)行精確測(cè)量，找到真實(shí)注入流量與測(cè)試流量誤差所在，并將混合前聚合物溶液流量計(jì)重新在聚合物條件下標(biāo)定。

        3）現(xiàn)場(chǎng)延長每個(gè)配注段測(cè)試時(shí)間，減少聚合物團(tuán)塊的影響 。

 

3.2 通過電磁流量資料解釋校正方案

 

        喇9-PS1104井，于2008年進(jìn)行了電磁流量測(cè)試，但測(cè)試結(jié)果與所附帶的井溫曲線矛盾，井溫在所有射孔層的最底部拐起，而電磁流量測(cè)試結(jié)果卻顯示吸水底界在薩39+10（1）的上部。為此，對(duì)該井進(jìn)行了集流式電磁流量地測(cè)試，其結(jié)果與井溫反應(yīng)相同。將該儀器在該區(qū)塊的電磁流量井中兩口注入量不同的井作為標(biāo)定井，按電磁流量算法公式代入方程：

        Q=k(F-F0)

        —— — Q為流量

        —— — k為零流量以上每Hz所顯示的m3/d

        —— — F 為總頻率

        —— — F0 為零頻率值

        喇8-PS1714注入量70 m 3 /d，總頻率424.1 Hz；喇10-PS1732注入量60 m 3 /d，總頻率409.1 Hz。帶入上式得到零流量頻率為319.7 Hz。

 

4 結(jié)論

        1) 該算法屬粗略的將底部吸水做以計(jì)算，但為進(jìn)一步了解和研究電磁流量在注聚井中低流量部分的解釋提供了很好的思路。

        2) 由于底部濃度變大，零流量也隨之變大，區(qū)塊內(nèi)每口井因井況原因、注入效果不同而存在差異，不能代表區(qū)塊內(nèi)所有井，建議在井口進(jìn)行關(guān)井測(cè)量零流量，后進(jìn)行對(duì)比。

        3) 檢配時(shí)現(xiàn)場(chǎng)校正電磁流量計(jì)及通過電磁流量資料解釋進(jìn)行方案校正能夠很好地解決在注聚井中的測(cè)量誤差。