0 引言

      1994年河南油田開始應用聚合物驅三次采油技術，并取得了較好的效果。準確地掌握注聚井井下各地層吸入量非常重要。渦輪流量計測井時，因注入聚合物流體粘度較高，導致測量誤差大，甚至渦輪無法轉動而測不出流量，同位素示蹤法由于易受沾污、地層大孔道等因素影響，得不出準確的測試結果。應用井下電磁流量計，有效地解決了以上問題。

      1 測量原理

      電磁流量計是基于法拉第電磁感應定律的流量測量儀表，測量原理如圖1。當具有一定電導率的流體在磁場中沿垂直方向流動而切割磁力線時，在管道兩側的探測電極上產生感應電勢e：

      e=BDV             （1）

      式中 e― 感應電動勢，V
             B― 磁感應強度，T
             D― 管道直徑，m
             V― 流體平均流速，m/s

      設流經測量管道橫截面的流體瞬時體積流量為Q。則有

      由（1）、（2）式可得：

      由于磁感應強度B和管道內徑D為固定值，由（3）式可知，流量Q與感應電勢e成正比，與其它因素無關，由檢測電路測量出感應電勢e，便可得出流體的流量Q。

      2 電磁流量計結構、理及技術指標

      2.1 電磁流量計結構

      井下電磁流量計自上而下依次為磁性定位器、上扶正器、檢測電路、測量電極、下扶正器，結構示意圖如圖2。

      測量電極及檢測電路是流量計的核心部分，用于測量和處理流量信號，磁性定位器測量油套管接箍信號，用于準確確定流量計在井下深度，上下扶正器使測量時流量計居于套管位置。

      2.2 工作原理

      流量計通過電纜頭與測井電纜相連接。用電纜將流量計下至井下，當流量計到達預定的測試深度后，地面儀器通過電纜給流量計供電。晶振電路產生的信號經整形后，一路送采樣電路作為采樣脈沖，另一路經功率放大后送激磁線圈，在測量探頭周圍產生交變磁場，如果儀器所在位置套管內有液體流動，流動液體將切割磁力線而在測量電極上產生感應電動勢，該電動勢經差動放大、采樣保持、電壓頻率轉換、驅動等電路處理后轉換成頻率信號，與磁定位信號復合后一起通過測井電纜傳送至地面二次儀表作進一步接收和處理。其電路工作原理如圖3所示。

      2.3 主要技術指標

      流量計在初次投入實際測井應用前或使用一段時間后，均需在井筒模擬裝置內對其進行實液刻度，以得出刻度圖版。圖4是某支流量計q- f 關系圖版，相關系數R顯示數據擬合效果非常好，利用回歸公式將測量頻率值轉換成流量值。

      主要技術指標

      流量測量范圍2~500m³/d ，測量誤差±1%，耐溫90℃，耐壓50MPa，外徑38mm，工作電流60mA。

      3 現場測井情況

      電磁流量計自1999年開始應用以來，已累計測井60多井次。資料合格率、工藝，目前正在油田推廣應用。表1為一口井電磁流量計測井解釋成果。該井井口壓力15.1 MPa，全井注入量352 m³/d，聚合物濃度1.65×10^-3。流量計測試全井流量為355.2 m³/d，分層結果顯示了各層位吸水量的差異。II53號層（1509.2~1517.8m）為主吸水層，吸水量占全井42.9%，52號層3個小層1481.8~1490.0m、1493.0~1499.4m及1502.8~1506.0m吸水量分別為17.3%、15%、21.6%，為次吸水層，而底部層位厚度薄，吸水性能不好。

表1 1口井電磁流量計測井成果

     為驗證上表中的測量結果，在井下下入封隔器，封隔深度為1501.0m和1508.0m。然后地面保持注入壓力15.1MPa不變，單獨往52層（1502.8~1506.0m）注聚合物，地面測量流量為74.8 m³，與流量計井下測量結果76.7m³相一致，從而對電磁流量計測試結果的準確性進行了驗證。

      4 結論及建議

      （1）現場應用情況表明，電磁流量計測試結果比較準確、真實；
      （2）電磁流量計是一種接觸式流量計，不能測管外流量，只適合于尾管位于油層上部（至少10m）的合注井套管內測試；
      （3）對于聚合物分注井建議采取電磁流量與能測管外流量的脈沖氧活化兩種方法相結合使用；

      參考文獻：

      [1] 姜文達. 放射性同位素示蹤注水剖面測井口.北京：石油工業出版社.1997
      [2] 喬賀堂. 生產測井原理及資料解釋[M].北京：石油工業出版社，1992
      [3] 岑大剛. 井下存貯式電磁流量計[J].測井技術，1999，23（2）：133.138