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電磁流量計在油田中的應用及某些場合選用注意

來源:作者:發表時間:2017-11-18 09:27:46

         摘要 :電磁流量計是基于法拉第電磁感應定律開發的一種導電液體流量測量儀表。它具有無轉動部件和阻流部件的測量結構,不受流體密度、粘度、壓力、溫度和流體電導率變化的影響等優點。合理地選擇測量管內襯里材料和測量電極的材質,可以適用于酸、堿、聚合物、高溫熱水、污水、水源取水和商品水的計量。引入現代微型計算機技術,采用非線性修正,大大地提高了儀表的準確度。量程比為 1∶10 時,計量準確度可優于± 0.5%。在油田生產和民用生活中具有廣闊的應用前景。

 
一 、 前言
        電磁流量計的基本原理是基于法拉第的電磁感應定律,即當一種導電液體流過磁場做切割磁力線運動時,則在垂直于流速向量和磁場向量的方向上會產生一個電動勢。通過引入加權函數用數學的方法表明,目前使用的井下存儲式流量計配有一支底部扶正器,上部由鋼絲吊放,直井基本上能夠保持流量計處于油管中心位置,對于井斜造成油管底部斜部彎曲,流量計很難置于油管中心位置,影響到測量精度,為了杜絕此類影響因素,建議使用雙扶正器。對于某一區域井溫異常,影響到流量計的正常使用,不能應用。
 
二 、 技術關鍵
        放大電路采用三級放大器、防串模和共模干擾的技術措施,從而保證了儀表的穩定性。對用于注聚合物的高壓電磁流量計,耐壓應達到25MPa。兩個對稱電極安裝時,設計了專用工具,保證了對中和承壓密封能力。采用智能化技術,用單片機進行非線性化分段修正,滿足了整個量程范圍的準確度要求。由于應用了微型計算機技術,可以方便地得到4~20mA的電流模擬信號和光電隔離的容積脈沖輸出,如需要可以配繼電器輸出的流量上、下限報警觸點信號和RS-485串行通信接口輸出。儀器的標準卡片是出廠前建立的,其標定介質是清水,現在油田注入水多為污水,其成分與清水中帶電粒子大不相同,組成也不一樣,這都會影響測量精度:
 
        1.流體內溶有部分天然氣,這部分氣體在壓力、溫度變化時,會引起流體流態的變化,對探極產生影響,使測試曲線出現鋸齒狀記錄,影響測試精度。
        2.流體礦化度變化對流體流態變化也有影響。流態變化會引起儀器內外分流比例的變化,儀器測量精度也就受到影響。因此現場使用前要建立適合于本地區的用戶卡片。
 
三 、 電磁流量計在油田中的應用
        聚合物驅和三元復合驅作為一種高效的驅油方法在大慶油田進行了多年的攻關試驗,取得了一系列成果。對于這種高粘度的注劑,它不但要求地面工程在計量過程中保證一定準確度,而且在注入過程中不能對流體有任何破壞其物性的剪切力。電磁流量計作為首選的計量儀表,能滿足注入聚合物的準確度為±0.5%的要求,其測量管為一個沒有任何轉動部件和阻流部件的空筒,對注入物的物性不會有任何破壞。但由于注入壓力為25MPa,接觸介質的電極的安裝必須滿足承壓的要求。油田民用集中供熱要求具有較高的計量準確度和對高溫介質的適應性。一般的熱水管線都在DN500-DN800,就是在分部分輸的支干線上也在DN200-DN300。熱水溫度一般為70~80℃,這就需要有大口徑的高溫熱水流量計來滿足這種工況下的計量。油井摻水管線一般為DN25或DN50,摻水量為小流量,摻水溫度根據油井的產油量和環境溫度,需要有小口徑的高溫熱水流量計來滿足這種工況下的計量。最初在現場建立卡片都是選取一口正常注水井,將流量計下入井內數十米處,調節地面水量,取點而建立用戶卡片,這樣有幾個缺點:
 
        1.依靠高壓注水閘門來調節流量,很難得到一個恒定值,且流體流態不易掌握,在流量儀表讀數上很難得到一個平直的臺階,測量不準。
        2.用低精度高壓水表來標定井下存儲式流量計,可能使精度變為6級,嚴重影響流量計使用精度。
        3.高壓供水壓力的波動也影響流量的恒定。
 
        從儀器設計上看,儀器的硬件即流量計本身是基本完善的,但價格卻是浮子式流量的20倍,而與其配套的軟件仍需修改,完善流量計功能,最終達到提高儀器性能價格比的目的,以下建議僅供參考:①徹底消除現今軟件如成果表中管柱圖繪制為固定模式等較小的不規范處。②實現同井多次不涂抹記錄,即所謂數據庫管理。③建立時間—流量,下井深度—流量的三重指示曲線,規范儀器下井操作,使曲線上每組數據都附給生產指導意義,提高指示曲線的利用率。
 
四 、 結論
        1.該流量計可用于油田注水井井下水量的測試。
        2.可用于分注水井或其它工藝井的井下管柱的找漏。
        3.可適用于井底壓力不超過50MPa的注水井,井底溫度小于90℃的注水井。
        4.從儀表測量精度,下井前安裝,測量工序到測試資料上都較浮子式流量計優越得多,可以作為浮子式流量計的替代產品。
        5.井下油管內徑變化(如結垢、彎曲等)會對測量精度產生影響。
        6.因程序內置問題,該流量計測量的井下位置內徑必須為62mm。
 
作者:電磁流量計
轉載本文請注明原文作者和版權。本文僅供參考,具體問題需要結合現場實際考慮。
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