[摘要(yao)]油田井下(xia)外流道式(shi)電磁流量(liang)計 在油田(tian)注水井和(he)注聚井中(zhong)應用廣泛(fan)，電極作爲(wei)電磁流量(liang)計的☂️關鍵(jian)部件,它的(de)設計非常(chang)重要。電極(ji)的設計要(yao)考慮的方(fang)面非常多(duo),而油田井(jing)下被測介(jie)質成分又(you)❤️非常複雜(za),因此應根(gen)據✔️具體的(de)💔井下被測(ce)介質成分(fen)通過試驗(yan)來确定與(yu)之相匹配(pei)的電極材(cai)料。
1引言
　　油(you)田開發後(hou)期,爲了提(ti)高石油采(cai)收率，普遍(bian)采用了注(zhu)🌈水,注聚🏃🏻合(he)⭐物等采油(you)工藝措施(shi)。在實施這(zhe)些工藝措(cuo)施的過程(cheng)中，注入物(wu)多🐇少(流量(liang))的控制非(fei)常重要,注(zhu)入物流量(liang)測量的精(jing)度是油🌂田(tian)完成⛹🏻‍♀️分層(ceng)注水(聚合(he)物)、實現🥵原(yuan)油高産穩(wen)産非常重(zhong)要的指标(biao)。外流道式(shi)井下電磁(ci)流量計由(you)于結構上(shang)無阻礙被(bei)測介質流(liu)動的節流(liu)☀️件🌈,不會發(fa)生管道💜堵(du)塞、磨損等(deng)問題.測試(shi)正确率基(ji)本不💰受流(liu)體密度、壓(ya)力.溫度、粘(zhan)度、雷諾數(shu)等的影響(xiang),在油田注(zhu)水井特别(bie)是注聚井(jing)中得到廣(guang)泛的應用(yong)。
2工作原理(li)
　　電磁流量(liang)計 是利用(yong)法拉第電(dian)磁感應定(ding)律的原理(li)來測量導(dao)電液體體(ti)積流量的(de)儀器。根據(ju)法拉第電(dian)磁感應定(ding)律,當一導(dao)體在磁場(chang)中運動切(qie)割磁力線(xian)時,在導體(ti)的兩端即(ji)♉産生感生(sheng)電勢e,其方(fang)向由.右手(shou)定則确定(ding),其大小與(yu)磁感應強(qiang)度🔴B,導體在(zai)磁場内的(de)長度L以及(ji)導😄體的運(yun)動速🔞度v成(cheng)正比，如👣果(guo)B,L,v三者互相(xiang)垂直,則。與(yu)此相仿,我(wo)們把管道(dao)内流動的(de)導電液體(ti)看成是導(dao)體😍運動,當(dang)管道置于(yu)磁場内,在(zai)垂直于磁(ci)場方向和(he)流⭐速方向(xiang)安裝兩個(ge)與液體接(jie)觸的電極(ji)🌐，當導電液(ye)體❗在管道(dao)中⚽以流速(su)v流動🌍時，導(dao)電流體就(jiu)切割磁❤️力(li)線🚩,則兩電(dian)極之間也(ye)将産生感(gan)應電動勢(shi):E=BLv
 
L爲電極之(zhi)間的距離(li)。
　　從式(1)可以(yi)看出,流速(su)v與感應電(dian)動勢E成正(zheng)比,與電極(ji)之🍓間的距(ju)離L和磁感(gan)應強度B成(cheng)反比，與其(qi)它物理參(can)數無關。在(zai)磁感應強(qiang)度B恒定和(he)電極之間(jian)的距離L不(bu)變時,隻要(yao)測量出感(gan)應電動勢(shi)E,即可得到(dao)液體流速(su)及流量。
3電(dian)極設計要(yao)點
3.1導電性(xing)和非導磁(ci)性
　　通過電(dian)磁流量計(ji)的工作原(yuan)理可知電(dian)極上要産(chan)生感應電(dian)動🧡勢,首先(xian)電極必須(xu)是導體,因(yin)此電極必(bi)須具有非(fei)常好的導(dao)電性能。另(ling)外,電極處(chu)于工作磁(ci)場中,爲防(fang)止磁力線(xian)在電極上(shang)集中,電極(ji)材料必須(xu)是非導磁(ci)的。
3.2耐腐蝕(shi)性
　　在電磁(ci)流量計工(gong)作的過程(cheng)中,電磁傳(chuan)感器部分(fen)隻有電極(ji)♋與被😄測介(jie)質相接觸(chu),因此電極(ji)材料的耐(nai)腐蝕性能(neng)是選擇電(dian)極材料的(de)重要因素(su)。
　　電極的耐(nai)腐蝕性能(neng)對測試性(xing)能的影響(xiang)主要分爲(wei)兩個🌈方🙇🏻面(mian)。
(1)電極受被(bei)測介質的(de)腐蝕或磨(mo)損,會改變(bian)兩電極間(jian)🤟的☀️距離L。對(dui)式🈲的L求偏(pian)導,可以得(de)到測量誤(wu)差
 
(2)電極在(zai)被腐蝕的(de)過程中,電(dian)極上會出(chu)現相當大(da)的直流漂(piao)移電壓,使(shi)測量輸出(chu)産生大幅(fu)度的波動(dong),影🚶‍♀️響到測(ce)試的讀數(shu)。
3.3電極的表(biao)面效應
　　電(dian)極的表面(mian)效應分爲(wei)表面化學(xue)反應、電化(hua)學和極化(hua)現象,以及(ji)電極的觸(chu)媒作用三(san)個方面。
(1)表(biao)面化學反(fan)應。電極表(biao)面與被測(ce)介質接觸(chu)後,爲了抗(kang)拒被測介(jie)質的腐蝕(shi),往往會形(xing)成一層薄(bao)的鈍化膜(mo)或氧化層(ceng)。它們可能(neng)會提高電(dian)極表面的(de)耐腐蝕㊙️性(xing)能,但也有(you)可✌️能增加(jia)🈚表面接觸(chu)電阻💁,導緻(zhi)儀器不能(neng)正常工作(zuo)。
(2)電化學和(he)極化現象(xiang)。由于目前(qian)普遍采用(yong)低頻矩形(xing)波勵🔆磁,雖(sui)然能減弱(ruo)極化電勢(shi)的影響,但(dan)并不能完(wan)全消除極(ji)化電勢幹(gan)擾的影響(xiang)。極化電勢(shi)與液體介(jie)質性質以(yi)及電極材(cai)料性質有(you)關。電化學(xue)現象容易(yi)在測量過(guo)👣程中産生(sheng)漿液噪聲(sheng)和流動噪(zao)☀️聲,引起儀(yi)🔞表輸出出(chu)現波動現(xian)象。爲了避(bi)免或減小(xiao)這個現象(xiang)🔴，可選配與(yu)被測液體(ti)電化學和(he)極化電勢(shi)作用小的(de)材料以及(ji)低噪聲電(dian)極。
(3)觸媒作(zuo)用。被測介(jie)質在電極(ji)的觸媒作(zuo)用下産生(sheng)化學反應(ying)而影☔響測(ce)量。
3.4電極的(de)表面光沽(gu)度
　　電極接(jie)觸被測介(jie)質的表面(mian)對于粗糙(cao)度要求非(fei)常高,一般(ban)都應🐇該抛(pao)光處理。主(zhu)要原因有(you)三個方面(mian):表面光滑(hua)的金屬在(zai)電解質中(zhong)抗腐蝕性(xing)能較強;表(biao)面粗糙的(de)金屬,其産(chan)生的抗拒(ju)極化的氧(yang)化保護膜(mo)厚度不均(jun)勻,容易被(bei)顆粒狀、纖(xian)維狀等流(liu)體中的雜(za)質劃破，造(zao)成變動的(de)直流電🍉位(wei),影響測量(liang)😘的穩定性(xing);表面粗糙(cao)的電極容(rong)易在測試(shi)過程中被(bei)被測介💯質(zhi)中的雜質(zhi)污染,表面(mian)❓容易被雜(za)質附着🙇🏻結(jie)垢，影響測(ce)試效果。
4井(jing)下應用環(huan)境分析
4.1注(zhu)水驅油
　　注(zhu)水驅油是(shi)油田應用(yong)時間最早(zao)，也是應用(yong)最多的㊙️-.種(zhong)提高石油(you)采收率的(de)方式。理論(lun)上往井下(xia)注人的水(shui)的水質比(bi)較🐅好,但是(shi)由于井下(xia)環境複雜(za)，導緻注水(shui)井中液體(ti)的成分很(hen)複雜。除了(le)水之外,在(zai)高溫高壓(ya)的過程中(zhong)還溶解了(le)地層中的(de)各種鹽類(lei)和氣體,水(shui)中含有大(da)量HCO3、S02-4.C和CO2-、Mg2+.Sr2+,Ba2+等易(yi)結垢的離(li)子。同🏃‍♂️時水(shui)中還含🥰有(you)大量的懸(xuan)浮的固體(ti)顆粒，直🏃🏻‍♂️徑(jing)爲1~100um。
4.2注聚合(he)物驅油
　　聚(ju)合物驅油(you)的基本原(yuan)理是通過(guo)提高注人(ren)流體的💋黏(nian)度,調節油(you)藏中油水(shui)兩相的流(liu)度比,達到(dao)擴大波💜及(ji)體積的目(mu)的。聚合🏃🏻‍♂️物(wu)驅油用到(dao)的主要聚(ju)合物爲聚(ju)丙烯酰胺(an)(簡稱PAM)、生物(wu)聚合物(黃(huang)胞.膠)和梳(shu)形抗鹽☁️聚(ju)合物(改性(xing)的聚丙烯(xi)酰胺)。
4.3化學(xue)複合驅油(you)
　　化學複合(he)驅油又叫(jiao)三元複合(he)驅油,主要(yao)利用堿.表(biao)面♋活😄性劑(ji)和聚合物(wu)的協同效(xiao)應.較大幅(fu)度地提高(gao)原油🔅采收(shou)💯率。其中三(san)元體系中(zhong)的堿和表(biao)面活性劑(ji)均屬于特(te)殊的腐蝕(shi)性介質。
5結(jie)論
　　油田井(jing)下外流道(dao)式電磁流(liu)量計電極(ji)的設計要(yao)考慮📱的因(yin)素🤞非常多(duo),需要根據(ju)具體的井(jing)下應用環(huan)境來确定(ding)。文♍中對♈電(dian)磁流量計(ji)電極設計(ji)中需要注(zhu)意的地方(fang)進行了詳(xiang)細的✏️分析(xi)和論述,同(tong)時對油田(tian)井下應用(yong)環境進行(hang)了簡單的(de)介紹,對于(yu)油🍉田井下(xia)環境中應(ying)用的外流(liu)道式電磁(ci)流量計電(dian)🌈極的設計(ji)具🧑🏽‍🤝‍🧑🏻有一定(ding)的參考🔞意(yi)義。

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