一、電磁流量計(jì)測井技術(shù)的原理與結(jié)構(gòu)
電磁流量計(jì)是應(yīng)用電磁感應(yīng)原理測出導(dǎo)管中液體的平均流速,經(jīng)換算求得體積流量。它的測量結(jié)果不受被測液體粘度、密度、溫度、壓力及其雜質(zhì)含量的影響,因此測量精度高。整套儀器由井下儀器和地面儀器組成,其中井下儀器是這項(xiàng)技術(shù)的核心部分。
1.地面儀器:地面儀器主要由便攜式計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)回放線組成。計(jì)算機(jī)內(nèi)置Windows操作系統(tǒng),控制測量數(shù)據(jù)的回放、存儲、處理及測井報(bào)告的生成。數(shù)據(jù)回放線是實(shí)現(xiàn)井下儀器和計(jì)算機(jī)通訊的電纜,它的一端是雙芯插入塞,與井下儀器對接;另一端是九針插頭,與計(jì)算機(jī)聯(lián)接。井下儀器與計(jì)算機(jī)聯(lián)接好以后,在專用數(shù)據(jù)處理軟件的控制下實(shí)現(xiàn)井下儀器存儲數(shù)據(jù)的接收,畫出測試卡片,用人機(jī)對話的方式完成數(shù)據(jù)處理和測試成果輸出工作。
2.井下儀器的原理與結(jié)構(gòu):井下儀器主要由電磁流量計(jì)、加重桿、扶正器、繩帽等幾部分組成。根據(jù)需要可以在電源密封件以上部位配接加重桿,克服井口阻力使儀器下入井內(nèi)。井下儀器的流量傳感器主要由磁路系統(tǒng)、測量導(dǎo)管、電極、外殼、干擾調(diào)整裝置及若干引線組成。有內(nèi)流式、外流式兩種結(jié)構(gòu)滿足不同的測量需要,如圖1所示。圖1中左邊的是外流式傳感器,右邊的是內(nèi)流式傳感器。這種儀器傳感器探頭內(nèi)沒有任何機(jī)械活動(dòng)部件,所以它有以下技術(shù)優(yōu)點(diǎn):①測量啟動(dòng)值小,實(shí)測為0.3m3/d;②測試成功率高。
3.井下儀器的主要技術(shù)指標(biāo):①流量測量范圍:0-700m3/d;②流量測量精度:±2%;③耐溫:90℃;④耐壓:50Mpa。
二、測井工藝及資料解釋
電磁流量計(jì)測井技術(shù)主要包括井下流量計(jì)、測量數(shù)據(jù)地面回放處理設(shè)備和測試井口密封裝置,以及起下儀器用的絞車,其中流量計(jì)是這項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵。電磁流量計(jì)測井時(shí),采用鋼絲懸掛下井。儀器從井口防噴管下入,通過注水管柱到達(dá)測量段。儀器停在適當(dāng)位置位置即可測量。從上往下逐點(diǎn)測量和從下往上逐點(diǎn)測量都是允許的。儀器隨便起下,在保持注入壓力不變,改變儀器的位置即可測出這個(gè)壓力點(diǎn)下的各層吸入量。儀器一次下井能完成幾個(gè)注入壓力下的分層吸水量的測試,在調(diào)壓時(shí)不必將儀器提出井筒,能大幅度提高勞動(dòng)效率。
數(shù)據(jù)處理完成后,選擇適當(dāng)?shù)膬x器標(biāo)定卡片,計(jì)算機(jī)自動(dòng)畫出流量卡片,上面包含井號、測井日期、測量起始時(shí)間、實(shí)時(shí)流量、儀器號、調(diào)用的儀器標(biāo)定數(shù)據(jù)等。根據(jù)測試的實(shí)際情況選擇適當(dāng)?shù)牧髁繀^(qū)間,輸入壓力值,自動(dòng)計(jì)算出分層吸入量,擬合出分層吸水指示曲線,給出分層吸水指數(shù)值。再輸入井下管柱數(shù)據(jù)后,可以輸出圖文并茂的測井報(bào)告。整個(gè)資料處理過程準(zhǔn)確、快捷、誤差小。
三、應(yīng)用中存在的幾個(gè)問題
1.儀器井下精確定位問題。由于儀器本身沒有深度定位裝置,儀器下入深度的計(jì)量是靠絞車上的深度計(jì)數(shù)器來完成。深度計(jì)數(shù)器計(jì)量結(jié)果的精度不但與計(jì)數(shù)器本身有關(guān),而且還與工作環(huán)境有關(guān)。如果深度誤差太大,測量結(jié)果就失去意義。
2.管徑變化對測量結(jié)果的影響。通常應(yīng)用的電磁流量計(jì)是中心流速式的,儀器的標(biāo)定是在特制的管道中完成的,如果測量環(huán)境與標(biāo)定環(huán)境不同,就會(huì)出現(xiàn)測量誤差。以內(nèi)流式儀器為例,若它在內(nèi)徑為ф62mm光油管中標(biāo)定,在內(nèi)徑為ф59mm的涂料油管中測量時(shí)就會(huì)引入15.28%的誤差。這是系統(tǒng)誤差,因此在儀器測量過程中要實(shí)時(shí)搞清楚被測管道的內(nèi)徑,解釋資料時(shí)要扣除因管徑變化引起的測量誤差。
3.儀器的標(biāo)定問題。儀器出廠時(shí)是用清水標(biāo)定的,若注入介質(zhì)改為污水時(shí)會(huì)對測量結(jié)果產(chǎn)生什么樣的影響,也是應(yīng)用中要考慮的一個(gè)問題在實(shí)際應(yīng)用中,常常需要在現(xiàn)場對儀器進(jìn)行標(biāo)定。
4.不能連續(xù)測量問題。流量計(jì)如果能連續(xù)測量管柱內(nèi)的流動(dòng)剖面,就能直觀地反映出整個(gè)井筒內(nèi)的吸水情況,這樣有得于測井資料的解釋。由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的缺陷,電磁流量計(jì)目前還不能完全實(shí)現(xiàn)連續(xù)測量,有人已經(jīng)著手解決這一問題。