电磁式井下流量计测试工艺

 

1.测试原理(见图 1)

利用电磁感应原理, 当流体切割磁力线时, 流体中带电粒子受洛仑兹力的作用而产生感生电动势, 对于稳定的流体而言, 感生电动势与流体的流速成正比关系, 用特制的电极测得感生电动势计算出流量计算式

 

Q=k·π·D·(Ue/ 4B)

式中:Q—流体的体积流量, m 3 /d ;

D—管道内径, mm;

Ue—感应电压 ,V ;

B —磁场强度, T;

k —系统系数。

 

2.仪器性能(见表 1)

 

3.测试参数

井下分层流量;管柱漏失量(包括井底凡尔验漏, 封隔器验漏, 油管验漏);分层注水指示曲线。

 

4.测试方法

通过绞车用钢丝悬挂电磁流量计下至井下预定测试点进行流量测试。 为了减小井下深度误差, 测试时先将仪器下至凡尔处(如图 2), 进行深度校正, 然后上提仪器测试出各

 

停点处流量。

停点 1 验证凡尔是否漏失;

停点 2 与停点 1流量差为偏 2 注入量;

停点 3 与停点 2流量差为封隔器2 漏失量;

...停点 6与停点 5 流量差为一级封隔器以上管柱漏失量。

 

5.电磁式井下流量计测试技术的优点

该技术具有操作简单, 无需坐封、投堵, 测试资料由软件自动处理等优点;可用于偏心井、空心井、套管笼统注水井等的流量测试。

 

现场应用及效果分析

1.现场实施情况

2001年 1～ 8 月, 对塔里木油田分注井进行了 109 井次的流量测试, 流量测试结果统计见表 2。

 

2.与其他测试方法的对比

2.1　 与站表及超声波流量计对比

与站表及超声波流量计进行了陵 9-12、温 3-15 两口井的对比测试, 测试结果见表 3, 测试最大误差为 9.5%。

2.2　 与吸水剖面测试结果对比

2001年 3～ 7 月, 进行了陵 15-28、陵 14-24 两口井的流量计及吸水剖面对比测试, 测试结果见表 4, 效果较好。

 

3.典型井分析

3.1　 鄯 3-24 井

该井分两层注水, 2001 年 7月 9 日井下流量计测试测得全井流量 38.3 m 3 / d, 站表流量是 38 m 3 /d, 吻合较好, 分层配注量15/20(m 3 /d), 水嘴 1.4/ 1.4(mm), 井下流量计实际测得分层流量是 14.7/23.6(m 3 / d)(见图 3), 配水投捞效果比较好。 从测试结果看:该井管柱不存在漏失。

 

3.2　 温 5-34 井

该井分三个小层(S 1 3 / S 2 1 S 2 2 / S 2 3 S 3 2 )注水, 井下流量计测得全井流量 142.9 m 3 / d, 站表流量是140.16 m 3 / d, 基本相符,分层配注要求是 50/30/100(m 3 /d), 水嘴是 2.6/ 1.2/ 2.4(mm), 实际测得分层流量是 19/23/ 89.9(m 3 / d)(见图 3), 有两层在规定的误差之内, 一层欠注。 三级封隔器附近漏失11 m 3 /d。

 

4.误差分析

4.1　 井眼内径变化对测试结果的影响

 

由公式:Q=π×D 2 ×V/4B式中:V—井眼内液体流速 ,m/ s。若因井下管柱内壁结垢等原因引起管柱内径变化时:

①当油管内径减小量平均达 0.5 mm 时, 其流量测试误差为 3.2%;

②当油管内径减小量平均达 1 mm 时, 其流量测试误差为 6.3%;

③当油管内径减小量平均达 1.5 mm 时, 其流量测试误差为 9.4%。

 

4.2　 井口压力波动对测试结果的影响

为了弄清注水压力波动对测试结果的影响, 将流量计与压力计串接, 流量测试时同时进行压力测试, 图 5、图 6 为测试结果。

 

从以上两图知, 当井口压力波动量达 0.1 MPa 时, 流量测试波动为 7.1 m 3 / d。 由误差分析知, 注入压力波动对电磁流量计测试值影响较大, 因此现场测试时, 应尽量保持注水压力的稳定。

 

几点认识

(1)电磁流量计测试时, 流量计可用钢丝投捞车或试井车起下, 测试数据现场回放, 操作简便, 费用低。

(2)电磁流量计测试能及时准确地提供井下分层注水量, 得到分层指示曲线, 同时进行漏失判断。

(3)井下电磁流量计测试可以为井下分层配注提供依据。