φ28mm内流电磁流量计研制及其在油田产出剖面测井中的应用-论文.pdf

《φ28mm内流电磁流量计研制及其在油田产出剖面测井中的应用-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、石油仪器2014年第28卷第3期PETRoLEUMINSTRUMENIS·开发设计·~28mm内流电磁流量计研制及其在油田产出剖面测井中的应用高立敏(大庆油田有限责任公司测试技术服务分公司黑龙江大庆)摘要：文章阐述了可应用于油田高含水期产出剖面测量的内流式428mm电磁流量计的测量原理、电路设计和机械设计，介绍了室内模拟井流量标定情况和现场应用情况，给出了室内模拟井流量标定数据，并将该仪器测井数据和涡轮流量计的测井数据进行了对比分析。关键词：内流电磁流量计；油水两相流；产出剖面；生产测井中图法分类号：P631．43文献

2、标识码：B文章编号：1004—9134(2014)03—0013—02产生的感应电动势与通过闭合回路截面积的磁感应通0引言量的变化率成正比：根据法拉第电磁感应定律制成的电磁流量计，作==v为无可动部件、对被测液体流动不产生附加压力损失式中，为电磁感应强度(Gs)，￡为磁场中作切的流量测量方法⋯，在测量过程中不受被测介质的温割磁力线运动的导体在垂直磁场方向的长度(m)，v度、粘度、密度的影响，能够测量含固体颗粒的矿为导体在磁场中作垂直于磁场方向运动的速度(m／s)。浆、污水等液固两相流流量，测量精度高、工作可式(1)中电

3、极之间的距离￡近似等于测量管道内靠，已广泛应用于工业上各种导电液体的流量测量。径D，故可用D代替L。此外，用被测液体的平均流速井下电磁流量计在油田注入剖面监测中发挥着非代替导体的运动速率。根据式(1)可知，电极两端常重要的作用，但内流电磁流量计因多方面原因，在感应电动势的大小近似等于：产出剖面(特别是过环空产液剖面)的油水两相流流u—B×D×(2)量测量中一直没有应用。作为产出剖面主要流量测量流过管道一定截面的体积流量等于该截面的面积方法的涡轮流量计，由于涡轮遇卡问题影响测井成功与流速的乘积。对于圆形管道，流过的体积流

4、量为：率，因此大庆油田测试技术服务分公司自主研发了适Q=T×D×(3)用于油田高含水期流量测量的28mm内流电磁流量计，弥补了涡论流量计这一缺点。室内模拟实验和现将式(2)得出代入式(3)中，得到场试验证明，从测量精度、测量范围上可满足高含水Q一昔×D×音(4)情况下了产出剖面流量测量的实际需要。因此，当磁感应强度和测量管内径D一定时，感1工作原理应电动势与瞬时体积流量Q是线性关系，而与其它物理参数无关[。28mm内流电磁流量计是测量流过流道导电液2仪器设计体的体积流量，根据电磁感应原理导电液体切割磁力线在检测电极上产

5、生感生电动势，当磁感应强度B恒仪器由电路部分和传感器部分组成，传感器安装定不变以及导体长度L为定长时，感生电动势的大小在测量流道内。当导电流体流过传感器并切割磁力仅与流体的流速成正比，在流道截面积一定的情况下线，在传感器上产生电磁感应信号，此信号经过电路感生电动势与流量呈线性关系。处理后，转换成脉冲信号，最后通过三芯电缆传送到当导体在磁场中作切割磁力线运动时，导体两端地面采集系统。第一作者简介：高立敏，女，1968年生，工程师，1989年长春地质学院电子仪器与测量技术专业大专毕业，2004年大庆石油学院石油工程专业成人

6、大学毕业，目前在大庆油田有限责任公司测试技术服务分公司监测技术研发中心从事测试仪器研究工作。邮编：163453石油仪器PETRoLEUMINSTRUMENIS2．1电路部分设计含水率≥40％，流量≥3m／d情况下，流量计输出频根据电磁流量计的测量原理，首先选择一种激励率与调节流量之间变化规律相同，误差在士5％之内。方式产生一个稳定的电磁感应信号。目前电磁流量计含水率100％,--70％，流量小于80m／d情况的标定数采用的激励方式有5种：1)直流励磁方式；2)交流据及回归曲线如图3所示。图3中横坐标为调节流量，励磁方式

7、；3)低频矩形波励磁方式；4)低频三值方纵坐标为流量计输出频率，从图板可以看出：随着流波励磁方式；5)双频励磁方式。研究各种励磁方式量的增加，流量计输出频率呈一元线性递增变化。另外的特点，采用较为通用的低频矩形波励磁方式，它的对每一种流量情况下，不同含水率时的流量计输出频率波形在半个周期内，磁场是恒稳的直流磁场，具有直数据进行分析得出，在含水率≥80％，流量≥3m3／d情流励磁的特点，受电磁干扰影响小；从整个时间过程况下，误差才能满足在全水值的士5％之内，因此在这看，波形又是一个交变的信号，避免了交流磁场的正种情况下可

8、以用全水情况下的标定数据对现场测量数交电磁干扰，消除了分布电容引起的工频干扰，抑制据进行解释。了交流磁场在管壁和流体内部引起的电涡流，排除了油水两相标定图板直流励磁的极化现象3]。电路框图如图1所示。／传感器H前端输入H信号放大H压／频转换卜叫功率驱动地／n面／／仪j激励线圈卜叫功率驱动H恒流源H矩形波发生器H电源器／·lOO％／