摘要(yao):爲解決分層注(zhu)聚合(he)物(wu)井(jing)測調用電磁流量計(ji)
,在現場(chang)應用時存在(zai)的(de)測量流(liu)量比實際注入(ru)流量(liang)偏小10%以上(shang)的問題,對電磁(ci)流量(liang)計開展了(le)以自來水和聚合物溶(rong)液(ye)爲流(liu)動介質的标定(ding)。分析(xi)對比(bi)了電(dian)磁流量(liang)計(ji)在自(zi)來水中(zhong)、不(bu)同濃(nong)度和(he)黏度聚合(he)物溶(rong)液中響應(ying)規律(lü),指出(chu)流态(tai)的改變(bian)會(hui)導緻(zhi)電磁流量計響(xiang)應的儀器常數(shu)改變(bian)。科(ke)學(xue)合理(li)地解釋(shi)了電磁(ci)流量計在分層(ceng)注聚(ju)合物井中(zhong)測調流量(liang)時測(ce)量偏(pian)差(cha)大的原(yuan)因;進一(yi)步(bu)提出了利用電磁流(liu)量計在自(zi)來水(shui)中層流(liu)流态的(de)測量數據(ju)獲得的标(biao)定方(fang)程來(lai)計算分層注聚(ju)合物(wu)井測(ce)量流(liu)量的标(biao)定(ding)新方(fang)法,該(gai)标定(ding)方法(fa)标定(ding)效(xiao)率(lü)提高(gao)30倍以(yi)上(shang)。
自(zi)1954年首(shou)次提出電(dian)磁流(liu)量計(ji)的測(ce)量理(li)論開(kai)始,中(zhong)外衆(zhong)多研究者圍繞(rao)磁場(chang)構建(jian)、電極(ji)尺寸和電(dian)極數(shu)目、電極材(cai)質等(deng)方面(mian)開展了大(da)量的研究(jiu)工作研制(zhi)成功了應(ying)用于不同(tong)測量(liang)環境(jing)的電磁流(liu)量計電磁(ci)流量(liang)計因(yin)爲具有無(wu)可動部(bu)件、無阻(zu)流部(bu)件、無壓力(li)損失、可靠性高(gao)、量程(cheng)比寬(kuan)等突(tu)出優(you)點(dian),在工業(ye)計量和貿(mao)易交(jiao)接中獲(huo)得了廣(guang)泛的(de)應用。應用(yong)在分層注水井(jing)流量測量的存(cun)儲式(shi)電磁(ci)流量(liang)計,并(bing)應(ying)用(yong)于中(zhong)國各油田分層(ceng)注水(shui)井(jing)流量測(ce)調。對于已(yi)經進(jin)入高(gao)含水和特(te)高含水開(kai)發期的老(lao)油(you)田(tian),爲進(jin)一步(bu)提高(gao)原油(you)采收率(lü),大量注(zhu)水井(jing)逐漸(jian)由注(zhu)水開(kai)發轉(zhuan)變爲(wei)注聚合物(wu)開發(fa),該類(lei)型電磁流(liu)量分層注水井(jing)測調(diao)儀(yi)器(qi)同樣(yang)也被(bei)現場(chang)用于(yu)在分(fen)層注聚合(he)物井中測(ce)調流(liu)量,但(dan)是(shi)在(zai)分層(ceng)注聚(ju)合物井流(liu)量測(ce)調現場應(ying)用中存(cun)在下述(shu)問題(ti):分層注聚(ju)合物井(jing)流(liu)量測(ce)調用電(dian)磁(ci)流量(liang)計的标定(ding)方法(fa)仍然(ran)采(cai)用(yong)分層(ceng)注水井(jing)流(liu)量測(ce)調用(yong)電磁流量(liang)計的(de)标(biao)定方法,即采(cai)用自(zi)來水(shui)爲流(liu)動介質進(jin)行标定獲得标(biao)定方(fang)程求得儀器常數(shu);電磁流(liu)量計在分(fen)層注聚合(he)物(wu)井中測(ce)量的(de)流動(dong)介質(zhi)爲不同濃度和(he)黏度的(de)聚合物(wu)溶液(ye),對近百口(kou)分層注聚合物(wu)井全井(jing)總(zong)注入(ru)流量(liang)測(ce)量(liang)的統(tong)計數據(ju)表明,使(shi)用自(zi)來(lai)水中獲得的标定方程(cheng)對分層注(zhu)聚合(he)物井進(jin)行流量(liang)測量(liang)計算(suan)時,存在測量流量比(bi)實際流(liu)量偏小10%以上的現象。
爲(wei)對該現象進行(hang)合理的解釋,并(bing)減小流量(liang)測量(liang)誤差(cha),對(dui)外流式(shi)四電極電(dian)磁流(liu)量計(ji)開展了大(da)量分(fen)析(xi),并提出了一(yi)種(zhong)流量校(xiao)正方(fang)法(fa);開(kai)展了外流式四電極(ji)電磁流量(liang)計磁(ci)場分(fen)布特(te)性數(shu)值模拟(ni),從理論(lun)上定(ding)性解釋了(le)電磁流(liu)量(liang)法在(zai)水和(he)聚合(he)物中(zhong)都對流量(liang)具有(you)線性(xing)響應(ying)規律(lü)但儀表常(chang)數不(bu)同。外(wai)流式四電(dian)極電磁流量計(ji)由于(yu)磁場分布(bu)不均(jun)勻,流量計(ji)響應(ying)特性(xing)會受(shou)到流速剖(pou)面分布的(de)影響(xiang)(也就(jiu)是流型(xing)的(de)影響(xiang)),不能使(shi)用流量(liang)計在自(zi)來水中的标(biao)定方(fang)程來(lai)計算(suan)分層(ceng)注聚合物(wu)井(jing)中(zhong)的流(liu)體流(liu)量,正(zheng)确的做法(fa)應該是使(shi)用流量(liang)計(ji)在聚(ju)合物(wu)溶液中的(de)标定方程來計算注(zhu)聚(ju)井的流(liu)體流量。但(dan)是,油田分(fen)層注(zhu)聚合(he)物井(jing)數(shu)量(liang)接近30000口,該類型電磁(ci)流量計的(de)使用(yong)數量(liang)超(chao)過1000支,并(bing)且每3個(ge)月需要标定(ding)一(yi)次(ci)。如果(guo)使用流量(liang)計在(zai)聚合(he)物溶(rong)液中(zhong)的标(biao)定方(fang)程來(lai)計算注聚井的(de)流體(ti)流(liu)量(liang)的方法,油(you)田(tian)油氣水(shui)三相(xiang)流測井實驗室(shi),難(nan)以完成(cheng)數量龐大(da)的流(liu)量計标定(ding)任務(wu),難以滿(man)足(zu)生産(chan)應用(yong)的實(shi)際需(xu)求。
分(fen)層(ceng)注(zhu)聚合(he)物井(jing)測(ce)調用電(dian)磁流量計(ji),在現場應用時存在(zai)的測量(liang)流量比(bi)實際注(zhu)人流量(liang)偏小10%的問(wen)題,現(xian)對電(dian)磁(ci)流量計(ji)在自來水(shui)和聚(ju)合物(wu)溶液(ye)中開(kai)展流動實驗,通(tong)過數(shu)據分(fen)析,對(dui)流量測量偏差(cha)進行(hang)科(ke)學(xue)解釋(shi);進一步研(yan)究提出一種分層注(zhu)聚合物井(jing)測調(diao)用電磁(ci)流量計(ji)簡單(dan)有效(xiao)的标(biao)定新方法(fa),滿足(zu)現場(chang)應(ying)用(yong)的實(shi)際需求(qiu)。
1電(dian)磁流(liu)量計-油管(guan)環形(xing)流動(dong)空間(jian)雷諾(nuo)數計(ji)算(suan)
單(dan)相流(liu)體流(liu)動的特征(zheng)分爲(wei)層流和紊流兩種流(liu)态,可(ke)以通過計(ji)算雷(lei)諾數(shu)Re來判斷流(liu)體是(shi)處于層流流态(tai)(Re<2000)或是(shi)紊流(liu)流态(Re>4000)。2000<Re<4000時,流體流(liu)動屬于過渡流(liu)态,過(guo)渡流(liu)态表現層(ceng)流特(te)征還(hai)是紊流(liu)特(te)征取(qu)決于(yu)流體(ti)流線(xian)的擾動(dong)情況和管壁的粗(cu)糙度(du)。。對于電(dian)磁流量(liang)計和油管所構(gou)成的環形(xing)流動空間(jian),雷諾數的(de)計算(suan)公式爲
式(shi)(1)中:dci爲流(liu)量(liang)計的(de)外半徑(jing),m;`ʋ爲流體(ti)平均(jun)速(su)度,m/s;ρ爲流(liu)體密度,kg/m3;μ爲(wei)流體(ti)的黏度,mPa.s;F.爲流量(liang)計外(wai)半徑與油(you)管内(nei)半(ban)徑的比(bi)。
計算(suan)參數(shu)如下(xia):油管(guan)内(nei)徑爲62mm,電(dian)磁流(liu)量計(ji)儀器(qi)外徑(jing)爲38mm,自來水(shui)的運動黏(nian)度爲(wei)1.6mPa.s,濃度(du)爲1000mg/L聚合物(wu)溶液的運(yun)動黏(nian)度爲(wei)42.0mPa.s,濃(nong)度爲1500mg/L聚(ju)合物(wu)溶液的運動黏(nian)度爲83.0mPa.s,濃度(du)爲2000mg/L聚合(he)物(wu)溶液(ye)的運(yun)動(dong)黏度爲(wei)140.0mPa.s,自來(lai)水的(de)密度爲1000kg/m3,聚(ju)合(he)物溶液(ye)的密度爲1000kg/m3。
如表(biao)1所示(shi)爲(wei)由雷諾(nuo)數的計算公式(shi)(1)反演(yan)計算(suan)得到(dao)的環形流(liu)動空間中不(bu)同(tong)流動(dong)介質條件(jian)下雷(lei)諾數(shu)-流量(liang)對應(ying)關系(xi)。統計(ji)數據(ju)表明(ming)大慶油田(tian)98%的注水(shui)井和注聚井(jing),總(zong)注人量(liang)都小(xiao)于200m3/d,根(gen)據表(biao)1的計(ji)算結(jie)果可(ke)知在(zai)注水井中(zhong)對電磁(ci)流(liu)量計(ji)和油管所(suo)形成(cheng)的環(huan)形(xing)流(liu)動空(kong)間中(zhong),當注(zhu)水量(liang)小于(yu)21.8m3/d時(shi)流态爲(wei)層流(liu),當注(zhu)水量(liang)大于(yu)43.7m3/d時流(liu)态爲(wei)紊流,在注(zhu)聚井(jing)中對(dui)電(dian)磁流量(liang)計和油管(guan)所形,成的(de)環(huan)形流動(dong)空間中(zhong)隻有層(ceng)流流(liu)态
2電磁流(liu)量計在不(bu)同流動介(jie)質中(zhong)的響(xiang)應規(gui)律(lü)分(fen)析
2.1實驗設(she)計(ji)
在油田(tian)測試(shi)油(you)氣水三相流測(ce)井,,對7支(zhi)電磁(ci)流(liu)量(liang)計在(zai)注人(ren)井(jing)模拟管(guan)路上(shang)開展(zhan)了不(bu)同流(liu)量(liang)條(tiao)件下(xia)自來水(shui)和(he)3種濃(nong)度聚(ju)合物溶液(ye)中的流(liu)動(dong)實驗(yan)。圖1爲(wei)實(shi)驗(yan)裝置(zhi)照片,關于(yu)實驗裝置(zhi)和實(shi)驗流(liu)程的詳細(xi)介紹(shao)可見。由于文章(zhang)篇幅(fu)限(xian)制(zhi),在本(ben)文中(zhong)詳細(xi)介紹(shao)其中2支(zhi)電磁流(liu)量計的實驗情(qing)況。實驗(yan)介質分(fen)别爲(wei)自來水、濃(nong)度爲1000mg/L聚合(he)物溶(rong)液、濃(nong)度爲1500mg/L聚合(he)物溶液(ye)、濃(nong)度爲2000mg/L聚合(he)物溶液,化(hua)驗的(de)運動黏度分别(bie)爲1.6.42.0.83.0、140.0mPa.s。
總共設(she)定16個标(biao)準(zhun)流量工況:0、3、5、10、15、20、30、40、50、60、70、8090、100、150、200m'/d。開(kai)展(zhan)實驗(yan)時從最大标準(zhun)流量(liang)點開始進(jin)行遞減(jian)調(diao)節,當(dang)流量(liang)大(da)于50m³/d,每個(ge)設定流量點穩(wen)定5min後(hou)電(dian)磁流量(liang)計開(kai)始(shi)啓動測(ce)量;當(dang)流量小于(yu)50m³/d,每個(ge)設定(ding)流量(liang)點穩(wen)定15min後(hou)電磁(ci)流量計(ji)開始啓(qi)動測(ce)量;對(dui)于每(mei)個設(she)定(ding)标準流(liu)量,電(dian)磁(ci)流量計(ji)測量時(shi)間(jian)設定爲5min,每秒采集2個(ge)測量數(shu)據,每個(ge)流量(liang)點(dian)共(gong)采集(ji)600個測(ce)量(liang)數(shu)據,采用與中(zhong)相同的(de)數據(ju)處理(li)方法(fa)。
2.2電磁(ci)流量計在(zai)自來水中(zhong)響應(ying)規律(lü)分析
根據(ju)表1中計算(suan)數據(ju),對電(dian)磁(ci)流量計(ji)和油管構(gou)成的(de)環形(xing)流(liu)動(dong)空間(jian)中,将标準(zhun)流量(liang)小于(yu)45m³/d的(de)測量數(shu)據劃(hua)分爲層流(liu)流态(tai)的測(ce)量數(shu)據,将标(biao)準(zhun)流量(liang)大于(yu)45m³/d的測(ce)量數(shu)據劃分爲(wei)紊流流态(tai)的标(biao)定數(shu)據。
圖2所示(shi)爲1#電磁流(liu)量計(ji)在不(bu)同流量範(fan)圍自來水(shui)中(zhong)的測量(liang)數據及線(xian)性拟合曲線,将流量(liang)爲0~200m³/d、0~40m³/d、45~200m³/d時的(de)儀(yi)器常數(線性(xing)拟(ni)合曲(qu)線的斜(xie)率(lü))分别記爲K1.3=19.53、K1.1=17.654、K1.2=19.807。分(fen)别(bie)對K1.3、K1.1、K1.2進(jin)行對比(bi)計算,得(de)
式(2)的(de)計(ji)算數據(ju)表明紊流(liu)流态中1#電(dian)磁(ci)流量計(ji)的儀(yi)器常(chang)數K,2要(yao)比層(ceng)流流态中(zhong)1#電磁流(liu)量(liang)計的(de)儀器(qi)常(chang)數(shu)K1.1偏大(da)12.20%。式(3)的計算數據(ju)表明(ming)包括(kuo)層流(liu)和紊流兩種流态的(de)1#電(dian)磁流量(liang)計的儀器常數(shu)K1.3要比層流流态(tai)中1#電磁流(liu)量計的儀(yi)器常數K.偏(pian)大10.63%。,式(shi)(4)的計(ji)算數據表(biao)明(ming)紊流流(liu)态中1#電磁(ci)流量計的(de)儀器常數(shu)K1.3要比包括層流(liu)和紊流兩種流(liu)态的(de)1#電磁(ci)流量(liang)計的儀器常數(shu)K,偏大1.42%。
圖(tu)3所(suo)示爲(wei)2#電磁流量計在(zai)不同流量(liang)0~200m³/d範圍(wei)自來(lai)水中(zhong)的測(ce)量數據及(ji)線性拟合(he)曲線(xian),将流(liu)量0~200m³/d、0~40m³/d、45~200m³/d時儀器(qi)常數(shu)(線性(xing)拟合曲線(xian)的斜(xie)率)分别記(ji)爲K2.3:=19.94K2.1=17.818、K2.2=20.3。分(fen)别對K2.3、K,2.1、K2.2進行(hang)對比計算(suan),得
式(shi)(5)的計(ji)算數據表(biao)明紊流流(liu)态中(zhong)2#電磁(ci)流量計的(de)儀器常數(shu)K2.2要比(bi)層流流态(tai)中2#電(dian)磁流量(liang)計的儀(yi)器常(chang)數K2.1偏大13.93%。式(shi)(6)的計算(suan)數(shu)據表明包(bao)括層流和(he)紊流(liu)兩種(zhong)流态的2#電(dian)磁(ci)流(liu)量計(ji)的儀器(qi)常(chang)數K2.3要比層流流态中(zhong)2#電磁流(liu)量(liang)計的(de)儀器(qi)常數(shu)K2.1偏大(da)11.91%。式(7)的計算(suan)數據(ju)表明(ming)紊流流态(tai)中2#電磁流量計(ji)的儀(yi)器常(chang)數K2.2要(yao)比包括(kuo)層流和紊流(liu)兩種流态(tai)的2#電磁流量計(ji)的儀器常數K2.3偏(pian)大1.81%。
以上分析表明,對(dui)2支電(dian)磁流(liu)量計在(zai)自(zi)來水(shui)中得到的層流(liu)流态(tai)條件(jian)下的(de)儀器常數,與包(bao)括層流和(he)紊流(liu)兩種(zhong)流态條件(jian)下的儀器(qi)常數(shu)之間的(de)偏(pian)差都(dou)超過(guo)10%;與紊(wen)流流态條(tiao)件下的儀(yi)器常(chang)數之(zhi)間的(de)偏差(cha)也同樣都(dou)超過(guo)10%。基于(yu)上述實驗(yan)規律(lü),判斷(duan)流态會影(ying)響電(dian)磁流(liu)量計(ji)的儀(yi)器常數;進(jin)一步對電(dian)磁流量計(ji)在聚(ju)合(he)物(wu)溶液(ye)中與自來水中(zhong)響應規律開展對比(bi)分析(xi)。
2.3電磁(ci)流量計在(zai)聚合(he)物溶液(ye)中與自(zi)來水中響(xiang)應規(gui)律對比分析
圖(tu)4爲1#電(dian)磁流(liu)量計(ji)在0~200m³/d流(liu)量(liang)範圍,濃(nong)度分别(bie)爲(wei)1000、1500、2000mg/L聚合(he)物溶(rong).液中的測(ce)量數(shu)據及(ji)線性拟合(he)結(jie)果,将1#電(dian)磁流(liu)量計在3種(zhong)聚合(he)物(wu)溶(rong)液中(zhong)得到(dao)的儀器常(chang)數(線(xian)性拟合曲(qu)線的斜率(lü))分别記爲(wei)K4=17.224、K5=17.219、K6=17.222。
對1#電磁流(liu)量計在(zai)聚(ju)合物(wu)溶液(ye)中(zhong)得(de)到的(de)儀器常數(shu),與電磁流量計在自(zi)來水中得(de)到的儀器常數進行(hang)對比分析(xi)。首先(xian)計算(suan)分析1#電磁(ci)流量計(ji)在(zai)3種不同黏度(du)/濃度的(de)聚合(he)物(wu)溶液中得到(dao)的儀器常(chang)數K4、K5、K6,3個儀(yi)器(qi)常數(shu)相互之間差别(bie)很小,因(yin)此(ci)判斷(duan)1#電磁(ci)流量(liang)計響(xiang)應規律(lü)受(shou)聚合(he)物溶(rong);液(ye)濃(nong)度和(he)黏度的影(ying)響很(hen)小,可(ke)以忽(hu)略不(bu)計。然(ran)後分别對(dui)1#電磁流(liu)量計在(zai)3種不同黏(nian)度/濃(nong)度的聚合(he)物溶(rong)液中得到(dao)的儀(yi)器常(chang)數(shu)K4、K5、K6與1#電磁(ci)流量(liang)計(ji)在(zai)自來(lai)水中(zhong)得到的包(bao)括層流和(he)紊流(liu)兩種流态的儀(yi)器常數K1.3,進行對比計(ji)算(suan)、與(yu)1#電磁(ci)流量計在(zai)自來水中得(de)到(dao)的層(ceng)流流态的(de)儀器(qi)常數K1.1進(jin)行對比(bi)計算得
計(ji)算結果表明:1#電(dian)磁流(liu)量計在聚(ju)合物(wu)溶液(ye)中得到的(de)儀器常(chang)數(shu)K4、K5、K6,與1#電(dian)磁流量計在自(zi)來水(shui)中(zhong)得(de)到的(de)包括(kuo)層流和紊(wen)流兩(liang)種(zhong)流(liu)态的儀器(qi)常數(shu)K1.3,的最(zui)大偏差(cha)爲13.42%,與1#電(dian)磁流(liu)量計在自(zi)來水中得(de)到的(de)層流流态的儀(yi)器常數K1.1的最大(da)偏差(cha)爲2.53%。
圖5爲2#電(dian)磁流量計在0~200m³/d流(liu)量範(fan)圍(wei),濃度分(fen)别爲1000、1500、2000mg/L聚合(he)物溶液中(zhong)的測量數(shu)據及線性拟合結果(guo),将2#電(dian)磁流(liu)量計在3種(zhong)聚合(he)物溶(rong)液中得到(dao)的儀(yi)器常(chang)數(線性拟合曲線的(de)斜率)分(fen)别(bie)記爲K,=17.633、K8=17.625、K9=17.608。
對2#電磁流量計(ji)在聚合(he)物溶液(ye)中得到的儀器(qi)常數,與電(dian)磁流量計(ji)在自來水(shui)中得到(dao)的儀器(qi)常數(shu)進行對比(bi)分析。首先(xian)計算分析(xi)2#電磁(ci)流量(liang)計在3種不(bu)同黏(nian)度/濃度(du)的聚合(he)物溶液中(zhong)得到(dao)的儀(yi)器常(chang)數K7、K8、K9,3個(ge)儀器常數相互(hu)之間差别很小(xiao),因此判(pan)斷(duan)2#電磁(ci)流量(liang)計響應規(gui)律受聚合(he)物溶液濃度(du)和黏度(du)的影響(xiang)很小,可(ke)以忽略不(bu)計。然(ran)後分别對(dui)2#電磁流量(liang)計在3種不(bu)同黏度/濃度的聚合(he)物溶液中(zhong)得到的(de)儀器常數K7、K8、K9與(yu)2#電磁流量(liang)計在(zai)自來(lai)水中得到(dao)的包(bao)括層(ceng)流和(he)紊流兩種(zhong)流态的儀(yi)器常(chang)數K2.3進行對(dui)比計算、與2#電磁流量(liang)計在(zai)自來(lai)水中(zhong)得到(dao)的(de)層流流(liu)态的儀(yi)器(qi)常數K2.1進行(hang)對比(bi)計算(suan),得
計(ji)算(suan)結(jie)果表明:2#電(dian)磁流量計(ji)在聚合(he)物(wu)溶液中得(de)到的(de)儀器(qi)常數K7、K8、K9,與2#電(dian)磁流量計在自來水(shui)中得到(dao)的包括(kuo)層流和紊(wen)流兩(liang)種流态(tai)的(de)儀器(qi)常數(shu)K,,的(de)最大偏(pian)差爲13.24%,與2#電(dian)磁流(liu)量計(ji)在自(zi)來水(shui)中得(de)到(dao)的層流(liu)流态(tai)的(de)儀器常(chang)數K2.1的(de)最(zui)大偏差(cha)爲1.19%。
對(dui)電磁流量(liang)計在分(fen)層(ceng)注聚(ju)合物(wu)井(jing)中(zhong)測調(diao)時流量測(ce)量偏(pian)差大(da)的(de)原(yuan)因進(jin)行說明(ming):分(fen)層注聚合(he)物(wu)井測調(diao)用電(dian)磁流量計是采(cai)用自(zi)來水(shui)爲流動介(jie)質進行标(biao)定(ding),假設獲(huo)得其儀器(qi)常數(shu)爲K(包(bao)括層(ceng)流和(he)紊流(liu)兩(liang)種(zhong)流态(tai));在注(zhu)聚井中電(dian)磁流(liu)量(liang)計(ji)和油(you)管所(suo)形成(cheng)的環(huan)形流動空(kong)間中(zhong)隻有(you)層流流态(tai),假設電(dian)磁流量(liang)計在該流态下(xia)的儀(yi)器(qi)常數爲K',在注聚(ju)井中測(ce)量流(liu)量時是采(cai)用儀(yi)器常數K來(lai)計算注聚(ju)合物溶液在層流流(liu)态條(tiao)件下(xia)的流(liu)量Q,并(bing)不是(shi)采用(yong)K'來計算(suan)注聚合(he)物溶(rong)液在(zai)層流(liu)流态(tai)條件(jian)下的(de)真實流(liu)量(liang)Q',根據(ju)上述對電(dian)磁流量計(ji)在(zai)自來水(shui)中響應規(gui)律分(fen)析、在(zai)聚(ju)合物溶(rong)液中與(yu)自(zi)來水中響(xiang)應規律對(dui)比分析可(ke)知,由(you)于儀(yi)器常數K和(he)儀器(qi)常(chang)數K'偏差10%以上(shang),導緻計算(suan)流量(liang)Q和真(zhen)實流(liu)量Q'偏(pian)差(cha)-10%以上。
3注(zhu)聚井測(ce)調用電(dian)磁流(liu)量(liang)計的标(biao)定方法及(ji)現場(chang)應用效果(guo)
在對(dui)電磁(ci)流(liu)量(liang)計在(zai)自來(lai)水中響應(ying)規律(lü)分析、在聚(ju)合物(wu)溶(rong)液(ye)中與(yu)自來(lai)水中(zhong)響應(ying)規律對比(bi)分析(xi)的基礎之(zhi)上,提(ti)出把(ba)油(you)管(guan)中标(biao)定介質(zhi)爲(wei)自來水,并(bing)且流量小(xiao)于45m³/d的(de)測(ce)量(liang)數據(ju)劃分(fen)爲(wei)層流流(liu)态的測量(liang)數據,利用(yong)電(dian)磁流量(liang)計在(zai)自(zi)來(lai)水中(zhong)層流(liu)流态(tai)的測(ce)量數據(ju)獲(huo)得的(de)方程(cheng)來(lai)計算分(fen)層注聚合(he)物井流量(liang)的方法。該(gai)方法的優(you)點是(shi)無需對電(dian)磁流(liu)量計在(zai)聚合物(wu)溶液(ye)中(zhong)進行,隻(zhi)需利(li)用自(zi)來水(shui)爲流(liu)動介質對(dui)電磁(ci)流量(liang)計進(jin)行标定(ding);不(bu)僅可(ke)以在油(you)田(tian)測試(shi)油氣(qi)水三相流(liu)測井進(jin)行(hang)标定(ding),也可以在各監(jian)測大(da)隊以(yi)自來(lai)水爲(wei)流動介質(zhi).的簡易(yi)标(biao)定裝(zhuang)置上對電磁流(liu)量計(ji)進行(hang)标定(ding),該标(biao)定方法簡(jian)單快速(su),标定速(su)度提(ti)高30倍(bei)以上(shang),可以完成1000支以(yi)上的(de)電磁流量(liang)計标(biao)定(ding)任(ren)務,可(ke)以滿足需求。
圖(tu)6分别爲對(dui)1#電磁(ci)流量(liang)計(ji)和2#電磁(ci)流量計利(li)用在(zai)清水中(zhong)層流流(liu)态的測量數據獲得的标定方(fang)程計算(suan)濃度爲(wei)1500mg/L聚合(he)物(wu)溶(rong)液流(liu)量的相(xiang)對(dui)誤差(cha)分布圖,1#電磁流(liu)量計(ji)和(he)2#電(dian)磁流(liu)量計最大相對(dui)誤差(cha)的絕(jue)對值(zhi)分别(bie)爲(wei)4.90%和4.25%,符合(he)流量測(ce)量誤差(cha)要求(qiu),證實本文(wen)提出的電(dian)磁流(liu)量計新(xin)方(fang)法有(you)效、可行。最(zui)後,對2支電磁流量計(ji),通過開展(zhan)分層(ceng)注聚合(he)物井的(de)現場測調試驗,對所(suo)提出(chu)的分(fen)層注聚合物井(jing)的電(dian)磁流量計(ji)新方法進(jin)行驗證,以(yi)評價現場(chang)實際應用(yong)效果(guo)。表2所(suo)示爲對2支(zhi)電磁流量(liang)計完成的現場試驗(yan)情況統計(ji)表,總(zong)共完(wan)成分(fen)層注(zhu)聚合物井(jing)現場試驗(yan)176口,全井注(zhu)人流量小(xiao)于50m³/d的(de)分層(ceng)注(zhu)聚合物(wu)井共(gong)45口,其中測(ce)量誤(wu)差小于5%的(de)井占比95.6%;全(quan)井注(zhu)人流(liu)量(liang)在(zai)50~100m³/d的分(fen)層注(zhu)聚合物井(jing)共試(shi)驗73口其中(zhong)測量(liang)誤差(cha)小于5%的井(jing)占比95.9%;全井(jing)注人流(liu)量在100~200m³/d的(de)分層(ceng)注聚合物(wu)井共試驗(yan)58口,其中測(ce)量誤差小(xiao)于5%的井占(zhan)比96.6%;現(xian)場試驗(yan)證(zheng)明所(suo)提出的分(fen)層注聚合(he)物井(jing)的電(dian)磁流(liu)量計方法(fa)應用(yong)效果良好(hao)。
4結論
(1)電(dian)磁流量計在自來水中(zhong)響應規律分析(xi)表明(ming),流态(tai)不同(tong)時會導(dao)緻對電磁流量計标定(ding)獲得(de)的儀(yi)器常(chang)數不同(tong);電磁流(liu)量計在聚合物溶液中(zhong)響(xiang)應規(gui)律分(fen)析表(biao)明,電(dian)磁流(liu)量計(ji)響應(ying)規律受(shou)聚(ju)合物(wu)溶液(ye)濃(nong)度和黏(nian)度的影響很小,可以忽略不計(ji);電磁流(liu)量(liang)計在(zai)聚合物溶液中(zhong)與自來水中響(xiang)應規(gui)律對比分(fen)析進一步(bu)表明,在不(bu)同介(jie)質中(zhong)時,流态(tai)的(de)改變(bian)會導(dao)緻(zhi)電(dian)磁流(liu)量計的儀器常(chang)數改變(bian)。
(2)合理的(de)解釋(shi)了(le)電磁流量計在分層注(zhu)聚合物井(jing)中測調流(liu)量時測量(liang)偏差(cha)大(da)的原因(yin);進一(yi)步提(ti)出了(le)利用電磁(ci)流量(liang)計在(zai)自來水中(zhong)層流流态的測(ce)量數(shu)據(ju)獲(huo)得的(de)标定(ding)方程(cheng)來計算分層(ceng)注聚合(he)物井測量(liang)流量(liang)的新(xin)方法;室内(nei)實驗(yan)誤(wu)差(cha)分析(xi)表明該标(biao)定新(xin)方法最(zui)大(da)誤差的絕對值小于(yu)5%;現場(chang)試驗誤差(cha)統計(ji)分析表明(ming),測量誤差小于5%的分層注聚合(he)物井(jing)占(zhan)比95%以上;室内實(shi)驗(yan)誤差(cha)分析(xi)和現(xian)場試驗誤(wu)差(cha)統(tong)計分(fen)析表明:本(ben)文提(ti)出的(de)分層注聚(ju)合物(wu)井(jing)流(liu)量測(ce)調用(yong)電(dian)磁流量(liang)計的标定(ding)新方法有(you)效、可行,該(gai)标定(ding)方法标定效率(lü)提(ti)高30倍以(yi)上,節約标定成(cheng)本,很好地滿足(zu)了實(shi)際需求。
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