井(jing)下電磁流(liu)量計簡介(jie)
井下電磁(ci)流量計可(ke)分爲直讀(du)式電磁流(liu)量計和存(cun)儲式電磁(ci)流量計,兩(liang)種電磁流(liu)量計的測(ce)量原理和(he)傳感器結(jie)構相同。直(zhi)讀式電磁(ci)流量計主(zhu)要用于籠(long)統注入井(jing)的流量測(ce)量;存儲式(shi)電磁流量(liang)計主要用(yong)于注聚井(jing)的流量調(diao)配。下面對(dui)兩種電磁(ci)流量計的(de)基本測量(liang)原理、結構(gou)與主要技(ji)術指标等(deng)進行簡單(dan)介紹。 電磁(ci)流量計的(de)基本測量(liang)原理 電磁(ci)流量計是(shi)根據電磁(ci)感應原理(li)測量流過(guo)管道中導(dao)電流體的(de)流量。不管(guan)流體的性(xing)質如何,隻(zhi)要其具有(you)微弱的導(dao)電性(電導(dao)率大于8×10-5s/m)即(ji)可進行測(ce)量。油田三(san)次采油注(zhu)入的聚合(he)物混合液(ye)的導電性(xing)能良好,符(fu)合這種測(ce)量條件。 如(ru)圖 2-1所示,根(gen)據電磁感(gan)應原理,當(dang)導電流體(ti)在磁場強(qiang)度爲B 的磁(ci)場中以速(su)度V 運 動時(shi),切割磁力(li)線而産生(sheng)電場 E ,關系(xi)爲: E = V ×B (2-1) 則在線(xian)形長度爲(wei) L 的 a 和 b 兩點(dian)之間産生(sheng)感應電動(dong)勢εab: 兩接收(shou)電極之間(jian)的距離 L 爲(wei)已知常數(shu),B 爲已知的(de)磁場💜強度(du)。故εab是 V 的單(dan)調函數,εab随(sui) V 變化而變(bian)化。而瞬時(shi)流量 Q 等于(yu)流速 V 與導(dao)管截面☔積(ji) S(常數)的乘(cheng)積,因此有(you): Q = K×εab????? ????(2-4) 式中 K 爲儀(yi)器常數。因(yin)此,隻要通(tong)過電路測(ce)得εab,即可得(de)到對應的(de)流量 Q。 井下(xia)電磁流量(liang)計的結構(gou)與技術指(zhi)标 傳統的(de)電磁流量(liang)計一般都(dou)是安裝固(gu)定在測量(liang)管道🌂上面(mian),導電的流(liu)體由電磁(ci)流量計内(nei)部流過。井(jing)下電磁流(liu)量計如圖(tu) 2-2 所⭐示,測💜井(jing)時電磁流(liu)量計和油(you)管🐆或套管(guan)間形成環(huan)形空間,電(dian)磁😍流量計(ji)可以在油(you)管或套管(guan)中上下移(yi)動,導電的(de)流體在電(dian)磁流量計(ji)外部的環(huan)形空間中(zhong)流過。 存儲式和(he)直讀式電(dian)磁流量計(ji)采用的都(dou)是四發射(she)磁極和四(si)☁️接收電極(ji),四接收電(dian)極分布于(yu)儀器的外(wai)部,其優點(dian)是既提高(gao)了流量的(de)測量上限(xian)(大于 1000m3/d)又提(ti)高了電路(lu)信噪比。儀(yi)器外形結(jie)構如圖 2-3 所(suo)示,由于儀(yi)器在設計(ji)上采用非(fei)♈集流方式(shi),無渦輪等(deng)可動元件(jian),因此測井(jing)成功率高(gao),并爲🍓連續(xu)測量提供(gong)了可能。 井下儀(yi)器如圖 2-4 所(suo)示,自上而(er)下依次爲(wei)過芯加重(zhong)、上扶正器(qi)、電磁👄流量(liang)計(含磁性(xing)定位器)和(he)下扶正器(qi)。其中電磁(ci)流量計是(shi)儀器測💃量(liang)注入流量(liang)的核心部(bu)分,在結構(gou)設計方面(mian)實現了傳(chuan)感器和電(dian)路的一體(ti)化。過芯加(jia)重幫助儀(yi)器順利下(xia)井,上、下扶(fu)正器保持(chi)儀🔴器在正(zheng)常工作時(shi)在油管或(huo)套管内居(ju)中。使用磁(ci)性定位器(qi)可以根據(ju)套管接箍(gu)深度校正(zheng)儀器深度(du)。直🐇讀式電(dian)磁流量計(ji):流量信号(hao)是經過井(jing)下儀器的(de)探頭電壓(ya)取樣後放(fang)大輸出,然(ran)後經過 A/D 模(mo)數🏃🏻♂️轉換成(cheng)頻率信号(hao),再經功率(lü)放大後經(jing)電纜傳至(zhi)地面。磁性(xing)定👄位信号(hao)則由放大(da)✔️後直接調(diao)制在供電(dian)上,信号的(de)傳輸和井(jing)下儀器的(de)供電采用(yong)一根電纜(lan)芯,因此在(zai)地🐪面需要(yao)使用專門(men)的分離盒(he)電路将磁(ci)性定位和(he)流🔅量信号(hao)分别送給(gei)相應的地(di)面儀測量(liang)通道。 存儲式電(dian)磁流量計(ji)與直讀式(shi)電磁流量(liang)計不同的(de)是:儀器不(bu)需要使用(yong)電纜下井(jing),使用鋼絲(si)下井,兩節(jie)幹電池供(gong)電。在測井(jing)時不🙇🏻向地(di)面傳輸信(xin)号,在井下(xia)把所需要(yao)的數據存(cun)儲在儀器(qi)自帶的💃存(cun)儲器中。 直(zhi)讀式電磁(ci)流量計與(yu)存儲式電(dian)磁流量計(ji)在技術指(zhi)标上的主(zhu)要差别在(zai)于儀器外(wai)徑爲38mm。存儲(chu)式電磁流(liu)量🎯計的主(zhu)要技術指(zhi)标如下: 儀(yi)器外徑:35mm;儀(yi)器長度:1200mm(不(bu)包括扶正(zheng)器);測量範(fan)圍:0~1000m3/d;精度:±3%;耐(nai)☁️溫指标:125℃;耐(nai)壓指标:60MPa;重(zhong)量:6.3Kg。
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