摘要:使(shi)用電磁(ci)流量計(ji) 測量注(zhù)入剖面(mian)，不僅不(bu)受注入(rù)液密度(dù)和粘度(dù)的影響(xiǎng)，而💜且其(qí)可靠耐(nài)用、正确(què)率好、實(shi)效高，對(dui)測試環(huan)境亦無(wú)放射性(xing)污染。流(liú)量計對(dui)于不同(tóng)射開厚(hou)度的油(you)☔層，或是(shì)同一油(yóu)層，由于(yu)♻️物性的(de)差異會(huì)造成不(bú)同的吸(xī)液狀況(kuàng)，而電磁(cí)流量計(jì)測井卻(què)能客觀(guān)真實地(dì)反映出(chu)其吸液(yè)的狀況(kuàng)。電磁流(liu)量計測(ce)井對厚(hòu)油層能(néng)夠進行(háng)細分解(jiě)釋，顯示(shì)出厚油(you)層吸入(ru)聚合物(wu)的所在(zai)位置，以(yǐ)及吸入(rù)㊙️聚合物(wu)🔅的厚度(dù)。電磁流(liú)量計在(zài)測井時(shí)，還可以(yǐ)反映出(chū)注聚合(he)物的驅(qū)油效果(guǒ)。
　　爲了提(tí)高注入(rù)剖面聚(jù)合物測(ce)量的精(jing)度，20世紀(ji)90年代以(yǐ)來我國(guo)各大油(yóu)田相繼(jì)引進同(tóng)位素示(shi)蹤儀、 渦(wō)輪流量(liang)計 、 超聲(sheng)波流量(liàng)計 等多(duō)種流量(liàng)測井儀(yi)，在很大(dà)程度上(shàng)提高了(le)測井資(zi)料的真(zhēn)實度🍓.但(dan)由丁實(shí)際情況(kuang)的複雜(za)，在應用(yong)中亦産(chan)生諸多(duo)問題。如(rú)使用渦(wō)輪流量(liàng)計測井(jing)時，注入(rù)聚合物(wù)溶液黏(nian)度越商(shang)，測量誤(wù)差❗就越(yuè)大;同位(wèi)素示蹤(zōng)法受地(dì)層污潰(kuì)，地層孔(kǒng)道等因(yīn)素影響(xiang)很大，測(cè)試結果(guo)不能使(shǐ)人滿意(yì)。而 井下(xia)電磁流(liú)量計 的(de)使用則(ze)可以有(you)效地克(kè)服上述(shù)問題。
1電(dian)磁流量(liang)計工作(zuo)原理
　　電(diàn)磁流量(liàng)計的特(tè)點是壓(ya)損小，可(kě)測的流(liu)量範圍(wéi)比較大(da);而且，最(zuì)大流量(liàng)和最小(xiao)流量的(de)比值可(ke)以在20:1以(yǐ)上，适用(yòng)的工業(yè)管徑範(fan)圍🤟比較(jiào)寬，最大(dà)可達3m。輸(shu)出的信(xìn)号與被(bei)測流量(liang)成線性(xing)關系，精(jing)度比較(jiào)高，可測(cè)量電導(dao)率≥1μs/cm的酸(suan)、堿、鹽溶(róng)液，水，污(wū)水💃、腐蝕(shi)性液體(ti)以及泥(ni)漿、礦漿(jiāng)的流🍉體(ti)流量。但(dan)它🚩不能(néng)測量氣(qi)體、蒸汽(qi)以及純(chun)淨水的(de)流量"。
　　在(zai)電磁流(liú)量計中(zhong)，測量管(guǎn)内的導(dǎo)也介質(zhi)相當于(yú)法拉第(dì)試驗中(zhōng)的導電(dian)金屬杆(gan)，上下兩(liang)端的兩(liang)個電磁(cí)線圈産(chǎn)生恒定(ding)🥵磁場🏃🏻‍♂️，使(shǐ)導體在(zài)磁場中(zhōng)進行切(qiē)割磁力(li)線運動(dòng)時産生(shēng)感應電(diàn)勢。同理(lǐ)，流體在(zài)磁場中(zhong)做垂直(zhi)流動，當(dāng)切割磁(ci)🆚感應力(lì)線時就(jiù)會在管(guǎn)道兩邊(biān)的電極(ji)上産生(shēng)出感應(yīng)電勢來(lai)。感應電(dian)⚽勢的大(dà)小由下(xia)式确定(ding)。
 
式中Er爲(wei)感應電(diàn)勢(V);B爲磁(ci)感應強(qiang)度(T);D爲管(guǎn)道内徑(jing)(m);V爲液體(tǐ)的平均(jun)流速(m/s)。
體(tǐ)積的流(liu)量計算(suan)是将流(liu)體的流(liu)速與管(guan)道截面(mian)積相乘(cheng)，将㊙️式(1)代(dài)💛人該公(gōng)式得出(chu)
 
因此可(ke)知，在管(guan)道直徑(jìng)D确定的(de)情況保(bao)持磁感(gan)應強🔞度(du)🈚B不🔱變的(de)時👅候，被(bèi)測體積(ji)流量與(yu)感應電(dian)勢呈現(xiàn)出一種(zhǒng)線性關(guan)系。如果(guo)在管道(dao)的兩側(ce)各插入(rù)一根電(diàn)極，就可(ke)直接引(yin)入感應(ying)電勢Er，測(ce)量此電(dian)勢的大(dà)小，就可(ke)以求出(chu)體積流(liu)量。
2井下(xia)四電極(ji)電磁流(liu)量計應(yīng)用分析(xī)
井下使(shǐ)用的 四(si)電極電(diàn)磁流量(liang)計 主要(yào)包括井(jǐng)下儀器(qì)和地面(mian)儀器兩(liǎng)個組成(chéng)部分，其(qí)中井下(xia)儀器處(chu)于核心(xīn)地位。并(bìng)下儀器(qi)主要由(yóu)磁性定(dìng)位器、扶(fú)正器、電(dian)路筒、電(dian)極筒等(děng)部分構(gòu)成。電路(lù)簡和電(diàn)極筒主(zhǔ)要🙇‍♀️用于(yú)測量和(hé)處🚶埋流(liu)量信号(hao)，它們是(shì)🔴流量計(jì)的核心(xin)部分🤞。電(diàn)極筒引(yǐn)出和被(bèi)測🔞量正(zhèng)比的感(gǎn)應電勢(shi)信号。其(qi)采用非(fei)導磁的(de)不鏽鋼(gāng)材料制(zhi)成，且要(yào)與襯裏(lǐ)保持齊(qi)平，便于(yú)流體在(zai)流過的(de)時候不(bu)✨受到阻(zǔ)礙。流量(liang)計應垂(chuí)直于管(guǎn)道方向(xiàng)進行安(an)裝，防止(zhi)沉澱物(wu)沉積。磁(ci)性㊙️定位(wèi)器用于(yú)确定流(liu)量計在(zai)并下的(de)位置;上(shang)下扶正(zheng)器尚定(dìng)流量計(jì)于套管(guan)中央的(de)位置。地(di)面儀器(qì)主要由(you)計算機(jī)和數據(ju)回🌈放線(xian)組成。計(ji)算機内(nèi)置應用(yong)程序，控(kòng)制測量(liang)數據的(de)回放及(ji)存儲處(chu)理。數據(ju)回放線(xian)用于🐇井(jing)下儀器(qi)和計算(suan)機通訊(xùn)，實現井(jing)下🌈儀器(qi)存儲數(shù)據的接(jiē)收工作(zuò)，畫🆚出測(ce)試卡片(pian)，用人機(jī)對話的(de)方🍉式完(wán)成數據(ju)處理和(hé)測試成(cheng)果🍓輸出(chu)。
當管道(dào)中的導(dǎo)電液體(tǐ)通過電(diàn)磁流量(liang)計時，由(yóu)于被測(cè)液體在(zai)磁場中(zhōng)做一種(zhǒng)切割磁(ci)力線形(xíng)式的運(yùn)動，在導(dǎo)體中🔴就(jiù)會産生(sheng)出感應(yīng)電壓來(lai)。在具體(ti)測量流(liú)量時，因(yin)爲引入(ru)了低頻(pin)🆚磁電流(liu)，在流體(tǐ)流動的(de)管道截(jié)面上産(chan)生一個(gè)磁場，而(er)流體以(yǐ)垂直于(yú)流動方(fāng)向的運(yun)動模式(shi)流過了(le)該磁場(chǎng)，會讓導(dao)電性液(yè)體的流(liú)🌈動感應(yīng)出一👌個(ge)與平均(jun1)流速成(cheng)正比的(de)電壓來(lai)，其感應(ying)電壓信(xin)号可以(yǐ)通過固(gù)定在測(ce)量管管(guan)壁上的(de)兩個與(yu)液體直(zhí)接接觸(chù)👈的電極(jí)檢測出(chu)來，再💛通(tong)過電路(lù)處理單(dan)元👅進行(háng)放大、采(cǎi)樣和抗(kàng)幹擾等(deng)相應處(chu)理後，就(jiu)會獲得(de)與流量(liàng)💞值呈良(liáng)好線性(xing)關系的(de)🈚具體信(xin)号。
3應用(yòng)效果
使(shǐ)用電磁(ci)流量計(ji)測量注(zhù)入剖面(mian)，不僅不(bu)受注人(ren)液密🧑🏽‍🤝‍🧑🏻度(du)和粘度(dù)的影響(xiǎng)，而且可(kě)靠耐用(yong)、正确率(lǜ)好、實效(xiào)高，對測(ce)試環境(jing)亦無放(fàng)射性污(wu)染。流量(liang)計對于(yu)不同射(she)開厚度(dù)的油層(céng)，或是同(tong)一油⛹🏻‍♀️層(céng)，由于物(wu)性的差(chà)異會造(zao)成不同(tong)的吸液(yè)狀況，而(ér)電磁流(liu)量計測(cè)井卻能(néng)客觀真(zhen)實地反(fǎn)映出其(qi)吸液的(de)狀況。電(dian)磁流量(liang)計測井(jǐng)對厚油(you)層能夠(gou)進行細(xi)分解釋(shi)，顯示出(chu)厚油📞層(céng)吸人聚(ju)合物的(de)所在位(wei)置，以及(jí)吸人聚(ju)🏃‍♂️合物的(de)厚度"。電(dian)🌍磁流量(liàng)計在測(ce)井時，還(hai)可以反(fǎn)映出注(zhù)聚🈲合物(wu)的驅油(yóu)效果。
對(dui)于出廠(chǎng)檢定合(he)格的電(diàn)磁流量(liàng)計，在具(jù)體的應(yīng)用中它(tā)的正确(que)率會受(shòu)到很多(duō)因素的(de)影響，包(bāo)括感應(ying)電動勢(shi)、磁場強(qiáng)📞度、測量(liang)管等。在(zai)實際測(cè)井中産(chǎn)生，誤差(chà)因素主(zhu)要有以(yǐ)下幾個(ge)方面:
3.1流(liu)場狀況(kuàng)引起的(de)誤差
被(bèi)測介質(zhi)在流量(liang)計的管(guǎn)内流動(dòng)時，由于(yú)受到管(guǎn)路條件(jian)的影🤞響(xiǎng)，當電磁(ci)流量計(ji)的上遊(yóu)出現節(jiē)門、三通(tōng)👉等金屬(shǔ)管道的(de)相應管(guan)件時，或(huo)是因爲(wèi)維護不(bu)到位造(zao)成異物(wu)進入了(le)管路，就(jiù)會對測(ce)量造成(cheng)幹擾，主(zhǔ)要🐪是對(duì)流量🧡計(jì)的流速(su)分布形(xing)成了影(yǐng)響，流✏️量(liàng)計測量(liàng)🌏的正确(què)率不再(zài)精确。所(suǒ)以在測(ce)量的時(shi)候，應将(jiāng)流量計(ji)盡量遠(yuan)離流量(liàng)調節閥(fa)門。
3.2工作(zuò)介質方(fang)面造成(cheng)的誤差(cha)
在使用(yòng)電磁流(liú)量計對(duì)-些特殊(shu)的介質(zhi)進行檢(jian)測(例如(rú)對❗一些(xie)液态的(de)化工産(chǎn)品或者(zhe)是特殊(shū)處理的(de)水等液(ye)體進行(háng)檢測)時(shí)，一般情(qing)況下介(jiè)質在工(gong)作時會(hui)經常産(chǎn)生結晶(jīng)，不僅會(hui)影響到(dao)對電極(jí)的測量(liang),也會🌏在(zài)金屬管(guan)道内形(xing)成淤積(jī)，造成流(liú)量計内(nei)徑的改(gai)變。另外(wai)，對一些(xiē)附着沉(chén)澱物的(de)流體進(jin)行測量(liàng)時，由于(yú)📱電極表(biǎo)面的🌍污(wū)㊙️染，經常(chang)會有引(yin)起零點(diǎn)變動情(qing)況的出(chū)現。所以(yǐ)，在一些(xie)🙇🏻特殊的(de)場合應(yīng)用電磁(ci)流量計(ji)測量時(shí)，要做到(dào)加開清(qing)洗孔，清(qīng)洗金屬(shu)管道，或(huò)是對流(liu)🐉量計不(bú)定期進(jìn)行清洗(xǐ);同時在(zai)測量時(shi)，要使流(liu)經流量(liang)計的介(jie)質保證(zheng)足夠大(da)的流速(su)，避免污(wū)染物的(de)沉🔆積。有(you)條件的(de)場合，要(yào)選用具(ju)有電極(ji)自清理(li)功能的(de)電容式(shi)等新型(xing)電磁流(liu)量計來(lái)避免這(zhè)些不必(bì)要的影(ying)響。
3.3安裝(zhuang)不當及(ji)現場條(tiáo)件不當(dang)造成的(de)誤差
(1)傳(chuán)感器外(wai)殼未接(jiē)地出現(xiàn)的誤差(chà)。一般情(qíng)況下，傳(chuán)感器🛀🏻都(dōu)是在金(jīn)屬管道(dao)上進行(hang)安裝，并(bìng)且金屬(shu)管道都(dou)🔆是在地(dì)下，很多(duō)人因此(ci)認爲對(dui)于儀表(biǎo)的外殼(ké)就不需(xu)要再做(zuo)接地😄處(chu)理了⭐。但(dan)是，這麽(me)操作🎯卻(que)是忽略(lue)了兩個(ge)重要問(wèn)題:一方(fāng)面是金(jin)屬管道(dào)都做了(le)防腐蝕(shí)㊙️處理，金(jīn)屬管🐪道(dào)與地不(bu)能大面(mian)積接觸(chù);二是傳(chuan)感器㊙️一(yī)般都由(yóu)膠皮墊(niàn)連接着(zhe)法蘭❄️而(er)與金屬(shǔ)管道分(fen)隔開，所(suǒ)以造成(cheng)了傳感(gǎn)器的接(jiē)地電阻(zǔ)大大增(zeng)加，影響(xiǎng)了流量(liàng)計的測(ce)量結🆚果(guǒ)，進而形(xing)成了誤(wu)差。另外(wài)，由于電(diàn)動勢檢(jiǎn)測一般(bān)均爲幾(ji)毫伏左(zuo)右，這也(yě)容易造(zao)成雜散(san)電流對(dui)檢測🔞結(jié)果的⛹🏻‍♀️影(ying)響。
(2)幹擾(rǎo)環境下(xià)的輸出(chū)信号誤(wu)差分析(xi)。對于一(yī)般的電(diàn)磁流✍️量(liang)計來說(shuō)，傳感器(qì)即電極(ji)與轉換(huàn)器之間(jiān)的連接(jie)電😘纜應(ying)做到盡(jin)可能短(duan)😍。因爲傳(chuán)送信号(hào)的電纜(lan)過長，電(dian)纜💔本身(shēn)的分布(bu)電容造(zao)成的負(fù)載效應(ying)就會引(yin)起較大(dà)的測量(liàng)誤差，同(tóng)時也對(dui)💘信号受(shou)到⛱️幹擾(rao)的幾率(lü)大大增(zēng)加。在測(ce)量時，還(hai)要注意(yì)到走線(xian)方面，務(wù)必做到(dao)信号線(xiàn)與電源(yuán)線分開(kāi)走線，這(zhè)樣就能(neng)防🚶止産(chan)生“寄生(shēng)電容”的(de)幹擾。目(mu)前很多(duo)場合已(yǐ)經用上(shang)了數字(zì)輸出儀(yi)表，以求(qiú)獲得最(zuì)爲正确(què)的測量(liang)數據。
(3)強(qiang)電、強磁(cí)環境下(xia)的誤差(chà)分析。流(liu)量計工(gong)作環境(jing)方🌍面📐，要(yào)注✊意盡(jìn)可能地(dì)與強電(diàn)、強磁等(deng)設備的(de)距離遠(yuan)🐆一些。由(you)于電磁(cí)㊙️流量計(ji)在接地(dì)後，其周(zhōu)邊的附(fu)近如果(guo)也有一(yi)些其他(tā)的強電(dian)、強磁等(děng)設備🌐也(ye)在接地(di)，會造成(chéng)流量計(ji)産生接(jiē)地壓降(jiang)，使電磁(ci)流量計(ji)接地電(dian)位變化(hua)，進而對(duì)測量結(jié)果形成(cheng)誤差。另(ling)外，流量(liàng)計如果(guǒ)是在非(fēi)常強的(de)磁場下(xia)工作，比(bǐ)如變壓(yā)器等♍強(qiáng)電磁設(she)備附近(jìn)使用🈲，周(zhōu)邊磁場(chang)環境的(de)強度超(chao)過流量(liang)計⛹🏻‍♀️電磁(ci)兼容的(de)幅度時(shí)，會對測(ce)量結果(guǒ)㊙️的正确(què)率造成(chéng)很大的(de)影響。

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