在三次采油中，注聚合物驅(qū)油是提高采收率的重要手段之一。目前，這項(xiàng)技術(shù)已開始在國內(nèi)油田推廣應(yīng)用，配套的注人和采出工藝技術(shù)基本成熟，但注人剖面測試問題過去沒有得到較好地解決?，F(xiàn)場試驗(yàn)表明，原有的注人剖面測井儀器已不適應(yīng)注聚合物剖面測試的要求。例如，應(yīng)用傳統(tǒng)渦輪流量計(jì)測流量參數(shù)時(shí)，因注人流體粘度增大，導(dǎo)致測量誤差增大，甚至于因渦輪不啟動(dòng)而無法測量較小流量。同位素示蹤法也由于聚合物粘度大，放射性微球顆粒不易擴(kuò)散，混合不均勻，出現(xiàn)放射性微粒“抱團(tuán)”、“聚堆”，使放射性示蹤劑難以按比例濾積在吸液地層表面上等原因而得不到理想結(jié)果。

 

        電磁流量計(jì)是一種新型的測量注人剖面流量的儀器，能夠較好的解決聚合物注人剖面的分層流量測井問題。該儀器根據(jù)電磁感應(yīng)原理，可以測量注人層段各點(diǎn)的流量，也可以隨深度連續(xù)測量流量，測試結(jié)果給出各注人層段的相對(duì)注人量和絕對(duì)注人量。它不受注人液粘度和密度的影響，不影響注人狀態(tài)和注人方式，并且可靠耐用、準(zhǔn)確性好，測并實(shí)效高，測井成功率大于90%。目前該儀器已在大慶、勝利等油田測井服務(wù)500多井次，為采油廠提供了準(zhǔn)確的資料。

 

        利用電磁感應(yīng)原理，仕樂克電磁流量計(jì)常被用來測量管道中導(dǎo)電流體的流量。不管流體的性質(zhì)如何，只要其具有微弱的導(dǎo)電性(電導(dǎo)率>8 x 10-5S/m)即可進(jìn)行測量。通常油田注人的聚合物混合液的導(dǎo)電性能良好，符合這種測量條件。

        電磁流量計(jì)測量原理如圖1所示（我們還可以完整了解下電磁流量計(jì)的工作原理），根據(jù)電磁感應(yīng)原理，當(dāng)導(dǎo)電流體在磁場強(qiáng)度為B的磁場中以速度。運(yùn)動(dòng)時(shí)，切割磁力線而產(chǎn)生電場E，關(guān)系為

        E=ν×B(1)

        則在線形長度為L的a和b兩點(diǎn)之間產(chǎn)生感生電動(dòng)勢εab

       

        a,b兩接收電極之間的距離L為已知常數(shù)，B為已知的磁場強(qiáng)度。故εab是ν的單調(diào)函數(shù)，εab隨ν變化而變化。而瞬時(shí)流金Q等于流速，與導(dǎo)管截面積s(常數(shù))的乘積，因此有

        Q=k·εab

        式中，k為儀器常數(shù)。只要通過電路測得。曲，即可得到對(duì)應(yīng)的流量Q。

 

儀器結(jié)構(gòu)、工作方式和技術(shù)指標(biāo)

        1.儀器結(jié)構(gòu)

        儀器的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。井下儀器自上而下依次為過芯加重、上扶正器、仕樂克電磁流量計(jì)(含磁性定位器)和下扶正器。其中電磁流量計(jì)是儀器測量流量的核心部分，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面實(shí)現(xiàn)了傳感器和電路的一體化。過芯加重幫助儀器順利下井。在正常工作時(shí)，上、下扶正器保證儀器在套管內(nèi)居中。使用磁性定位器后可以根據(jù)套管接箍位置校正儀器深度。

        2.工作方式

        過芯加重上接頭與電纜頭連接，井下儀器用單芯電纜供電和傳輸信號(hào)。儀器可上提連續(xù)測量和定點(diǎn)測量。儀器的電路框圖如圖3所示。井下儀器通過單芯電纜與數(shù)控測井地面設(shè)備配接，地面供直流電壓60 V一80 V，電流約80mA。連續(xù)測并時(shí)，流量信號(hào)與套管接箍信號(hào)通過單芯電纜到達(dá)地面設(shè)備，經(jīng)過地面信號(hào)分離電路處理成兩路單獨(dú)的信號(hào)。接箍信號(hào)被處理成模擬信號(hào)，可以經(jīng)由數(shù)控測井地面設(shè)備的模擬道處理和記錄;流量信號(hào)被處理成脈沖頻率信號(hào)，送數(shù)控測井地面設(shè)備的脈沖道處理和記錄。這兩種信號(hào)是測井儀器最通用的信號(hào)，因此并下儀器可以方便地掛接在各種地面測井設(shè)備上使用。測井資料的錄取和處理是通過數(shù)控測井地面設(shè)備的注人剖面測井軟件完成。

        3.技術(shù)指標(biāo)

        我們?cè)诒竟镜?ldquo;油、氣、水三相模擬實(shí)驗(yàn)裝置”中對(duì)該儀器進(jìn)行了標(biāo)定。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，儀器對(duì).流量響應(yīng)的線性很好，某儀器刻度圖版如圖4所示。經(jīng)檢測，儀器技術(shù)指標(biāo)如下:

        流量測量范圍:2m³/d一500m³/d

        流量測量誤差:士3%

        耐溫指標(biāo):125℃

        耐壓指標(biāo):60 MPa

        現(xiàn)場試驗(yàn)表明儀器的可靠性、重復(fù)性和一致性都很好。

應(yīng)用效果和測井實(shí)例

        該儀器不僅可以準(zhǔn)確地測量注聚合物井的分層注人量，還可以應(yīng)用到適合測試條件的注水井中。儀器可靠耐用，準(zhǔn)確性和一致性都比較好，測并時(shí)效高，測井資料受到廠家的一致好評(píng)。目前已在大慶、勝利等油田測井500多井次，取得了很可觀的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

        應(yīng)用該儀器測得的某井聚合物注人剖面資料如圖5所示，從解釋成果表中可以清楚地看出各分層的相對(duì)注人量和絕對(duì)注人量，從連續(xù)測井曲線也可清晰地分辨各注人層的注人勢態(tài)，而且連續(xù)曲線與點(diǎn)測結(jié)果符合得比較好。該井有三段射孔層位，地層參數(shù)(滲透率、孔隙度、厚度等)決定了最上層比下兩層更適合于聚合物的吸人，因此絕大部分聚合物都注到上面這個(gè)大厚層中去了。測量結(jié)果顯示，1315.5 m至1326 m的相對(duì)注人量為76.66%、中間層也有少量的吸人、最下層則完全沒有吸人、這與該井地層參數(shù)分布規(guī)律是完全相符的。測井資料還顯示，上部厚層的吸人能力在縱向上也是不均勻的，頂部1315.5m至1319.5m相對(duì)吸人量為47.24%,中部1319.5m至1322.0m相對(duì)吸人量為29.42%,底部1322m至1326m吸入量為0，這反映出厚層地質(zhì)構(gòu)造上的非均質(zhì)性。仕樂克電磁流量計(jì)提供的這些資料是地質(zhì)專家及工程技術(shù)人員進(jìn)行地質(zhì)分析、調(diào)剖和工程技術(shù)改造的可靠依據(jù)。

 

結(jié)束語

        仕樂克電磁流量計(jì)是一種設(shè)計(jì)新穎，準(zhǔn)確可靠的生產(chǎn)測井儀器。它是聚合物注人剖面測井較理想的儀器，具有廣闊的應(yīng)用前景。

 

作者：分體式電磁流量計(jì)