井下電磁流量計簡介 發(fā)布時間：2017-06-10
井下電磁流量計可分為直讀式電磁流量計和存儲式電磁流量計，兩種電磁流量計的測量原理和傳感器結(jié)構(gòu)相同。直讀式電磁流量計主要用于籠統(tǒng)注入井的流量測量；存儲式電磁流量計主要用于注聚井的流量調(diào)配。下面對兩種電磁流量計的基本測量原理、結(jié)構(gòu)與主要技術(shù)指標等進行簡單介紹。 電磁流量計的基本測量原理 電磁流量計是根據(jù)電磁感應(yīng)原理測量流過管道中導(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)率大于8×10-5s/m）即可進行測量。油田三次采油注入的聚合物混合液的導(dǎo)電性能良好，符合這種測量條件。 如圖 2-1所示，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，當(dāng)導(dǎo)電流體在磁場強度為B 的磁場中以速度V 運 動時，切割磁力線而產(chǎn)生電場 E ，關(guān)系為： E = V ×B （2-1） 則在線形長度為 L 的 a 和 b 兩點之間產(chǎn)生感應(yīng)電動勢εab： 兩接收電極之間的距離 L 為已知常數(shù)，B 為已知的磁場強度。故εab是 V 的單調(diào)函數(shù)，εab隨 V 變化而變化。而瞬時流量 Q 等于流速 V 與導(dǎo)管截面積 S（常數(shù)）的乘積，因此有： Q = K×εab????? ????（2-4） 式中 K 為儀器常數(shù)。因此，只要通過電路測得εab，即可得到對應(yīng)的流量 Q。 井下電磁流量計的結(jié)構(gòu)與技術(shù)指標 傳統(tǒng)的電磁流量計一般都是安裝固定在測量管道上面，導(dǎo)電的流體由電磁流量計內(nèi)部流過。井下電磁流量計如圖 2-2 所示，測井時電磁流量計和油管或套管間形成環(huán)形空間，電磁流量計可以在油管或套管中上下移動，導(dǎo)電的流體在電磁流量計外部的環(huán)形空間中流過。 存儲式和直讀式電磁流量計采用的都是四發(fā)射磁極和四接收電極，四接收電極分布于儀器的外部，其優(yōu)點是既提高了流量的測量上限（大于 1000m3/d）又提高了電路信噪比。儀器外形結(jié)構(gòu)如圖 2-3 所示，由于儀器在設(shè)計上采用非集流方式，無渦輪等可動元件，因此測井成功率高，并為連續(xù)測量提供了可能。 井下儀器如圖 2-4 所示，自上而下依次為過芯加重、上扶正器、電磁流量計（含磁性定位器）和下扶正器。其中電磁流量計是儀器測量注入流量的核心部分，在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面實現(xiàn)了傳感器和電路的一體化。過芯加重幫助儀器順利下井，上、下扶正器保持儀器在正常工作時在油管或套管內(nèi)居中。使用磁性定位器可以根據(jù)套管接箍深度校正儀器深度。直讀式電磁流量計：流量信號是經(jīng)過井下儀器的探頭電壓取樣后放大輸出，然后經(jīng)過 A/D 模數(shù)轉(zhuǎn)換成頻率信號，再經(jīng)功率放大后經(jīng)電纜傳至地面。磁性定位信號則由放大后直接調(diào)制在供電上，信號的傳輸和井下儀器的供電采用一根電纜芯，因此在地面需要使用專門的分離盒電路將磁性定位和流量信號分別送給相應(yīng)的地面儀測量通道。 存儲式電磁流量計與直讀式電磁流量計不同的是：儀器不需要使用電纜下井，使用鋼絲下井，兩節(jié)干電池供電。在測井時不向地面?zhèn)鬏斝盘枺诰掳阉枰臄?shù)據(jù)存儲在儀器自帶的存儲器中。 直讀式電磁流量計與存儲式電磁流量計在技術(shù)指標上的主要差別在于儀器外徑為38mm。存儲式電磁流量計的主要技術(shù)指標如下： 儀器外徑：35mm；儀器長度：1200mm（不包括扶正器）；測量范圍：0～1000m3/d；精度：±3%；耐溫指標：125℃；耐壓指標：60MPa；重量：6.3Kg。
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