電磁式井下流量計測試工藝

 

1.測試原理(見圖 1)

利用電磁感應原理, 當流體切割磁力線時, 流體中帶電粒子受洛侖茲力的作用而產生感生電動勢, 對于穩定的流體而言, 感生電動勢與流體的流速成正比關系, 用特制的電極測得感生電動勢計算出流量計算式

 

Q=k·π·D·(Ue/ 4B)

式中:Q—流體的體積流量, m 3 /d ;

D—管道內徑, mm;

Ue—感應電壓 ,V ;

B —磁場強度, T;

k —系統系數。

 

2.儀器性能(見表 1)

 

3.測試參數

井下分層流量;管柱漏失量(包括井底凡爾驗漏, 封隔器驗漏, 油管驗漏);分層注水指示曲線。

 

4.測試方法

通過絞車用鋼絲懸掛電磁流量計下至井下預定測試點進行流量測試。 為了減小井下深度誤差, 測試時先將儀器下至凡爾處(如圖 2), 進行深度校正, 然后上提儀器測試出各

 

停點處流量。

停點 1 驗證凡爾是否漏失;

停點 2 與停點 1流量差為偏 2 注入量;

停點 3 與停點 2流量差為封隔器2 漏失量;

...停點 6與停點 5 流量差為一級封隔器以上管柱漏失量。

 

5.電磁式井下流量計測試技術的優點

該技術具有操作簡單, 無需坐封、投堵, 測試資料由軟件自動處理等優點;可用于偏心井、空心井、套管籠統注水井等的流量測試。

 

現場應用及效果分析

1.現場實施情況

2001年 1～ 8 月, 對塔里木油田分注井進行了 109 井次的流量測試, 流量測試結果統計見表 2。

 

2.與其他測試方法的對比

2.1　 與站表及超聲波流量計對比

與站表及超聲波流量計進行了陵 9-12、溫 3-15 兩口井的對比測試, 測試結果見表 3, 測試最大誤差為 9.5%。

2.2　 與吸水剖面測試結果對比

2001年 3～ 7 月, 進行了陵 15-28、陵 14-24 兩口井的流量計及吸水剖面對比測試, 測試結果見表 4, 效果較好。

 

3.典型井分析

3.1　 鄯 3-24 井

該井分兩層注水, 2001 年 7月 9 日井下流量計測試測得全井流量 38.3 m 3 / d, 站表流量是 38 m 3 /d, 吻合較好, 分層配注量15/20(m 3 /d), 水嘴 1.4/ 1.4(mm), 井下流量計實際測得分層流量是 14.7/23.6(m 3 / d)(見圖 3), 配水投撈效果比較好。 從測試結果看:該井管柱不存在漏失。

 

3.2　 溫 5-34 井

該井分三個小層(S 1 3 / S 2 1 S 2 2 / S 2 3 S 3 2 )注水, 井下流量計測得全井流量 142.9 m 3 / d, 站表流量是140.16 m 3 / d, 基本相符,分層配注要求是 50/30/100(m 3 /d), 水嘴是 2.6/ 1.2/ 2.4(mm), 實際測得分層流量是 19/23/ 89.9(m 3 / d)(見圖 3), 有兩層在規定的誤差之內, 一層欠注。 三級封隔器附近漏失11 m 3 /d。

 

4.誤差分析

4.1　 井眼內徑變化對測試結果的影響

 

由公式:Q=π×D 2 ×V/4B式中:V—井眼內液體流速 ,m/ s。若因井下管柱內壁結垢等原因引起管柱內徑變化時:

①當油管內徑減小量平均達 0.5 mm 時, 其流量測試誤差為 3.2%;

②當油管內徑減小量平均達 1 mm 時, 其流量測試誤差為 6.3%;

③當油管內徑減小量平均達 1.5 mm 時, 其流量測試誤差為 9.4%。

 

4.2　 井口壓力波動對測試結果的影響

為了弄清注水壓力波動對測試結果的影響, 將流量計與壓力計串接, 流量測試時同時進行壓力測試, 圖 5、圖 6 為測試結果。

 

從以上兩圖知, 當井口壓力波動量達 0.1 MPa 時, 流量測試波動為 7.1 m 3 / d。 由誤差分析知, 注入壓力波動對電磁流量計測試值影響較大, 因此現場測試時, 應盡量保持注水壓力的穩定。

 

幾點認識

(1)電磁流量計測試時, 流量計可用鋼絲投撈車或試井車起下, 測試數據現場回放, 操作簡便, 費用低。

(2)電磁流量計測試能及時準確地提供井下分層注水量, 得到分層指示曲線, 同時進行漏失判斷。

(3)井下電磁流量計測試可以為井下分層配注提供依據。