摘(zhai)要：爲确定(ding)内流式電(dian)磁流量計(ji) 在水平井(jing)中測量油(you)水兩相流(liu)流量的效(xiao)果，采用集(ji)流👌的方式(shi)在油水兩(liang)相流模拟(ni)井水平井(jing)中進行了(le)流量測量(liang)及标定。實(shi)驗結果表(biao)明，在集流(liu)的條件下(xia)，高流量🐕、高(gao)含水率時(shi)，内流式電(dian)☁️磁流量計(ji)的流量測(ce)量結果不(bu)受含水率(lü)變化的影(ying)響，并與清(qing)水中的标(biao)定結果無(wu)明顯差别(bie)；流量較低(di)時，用清水(shui)中的标定(ding)結果計算(suan)油水兩相(xiang)流流量誤(wu)差大，可以(yi)采取分流(liu)💋的方法減(jian)🈲小誤差并(bing)拓寬💘流量(liang)測量下限(xian)。另外，目前(qian)的兩電極(ji)内流式電(dian)磁流量計(ji)在水平井(jing)中進行測(ce)量時，測量(liang)結果不受(shou)測量電極(ji)所處位置(zhi)的影響。結(jie)㊙️果表明，可(ke)以采用集(ji)流式内流(liu)式電磁流(liu)量計進行(hang)水平井油(you)水兩相流(liu)流量的測(ce)量，測量結(jie)果準确可(ke)靠。
　　水平井(jing)中油水兩(liang)相流流量(liang)測量時常(chang)采用渦輪(lun)流量🚩計，其(qi)測🤟量誤差(cha)爲±5%。由于進(jin)行水平井(jing)測井時測(ce)井儀器工(gong)作時間較(jiao)長，測井工(gong)藝複雜，測(ce)量環境惡(e)劣👈[1]，常常導(dao)緻渦輪🌈葉(ye)片被卡，影(ying)響🈚測井成(cheng)功率。而重(zhong)新更換儀(yi)器時間長(zhang)，工作量大(da)，因♍此，提高(gao)水平井測(ce)井成功率(lü)具有🔱重要(yao)的意義。
　　電(dian)磁法測量(liang)流體流量(liang)廣泛應用(yong)于油田注(zhu)水井、注聚(ju)井的注入(ru)剖面測井(jing)中，儀器工(gong)作穩定，測(ce)量數據👣重(zhong)複性好，測(ce)量♋結果準(zhun)确🌐可靠[2-3]。采(cai)用集流方(fang)式的内流(liu)式電磁流(liu)量計在垂(chui)直管流中(zhong)測量油水(shui)兩相流💘流(liu)量的方法(fa)已進行模(mo)拟井，并進(jin)行了數值(zhi)仿真和理(li)論上的測(ce)量機理，也(ye)進行了現(xian)場應用。現(xian)場應用表(biao)明，電磁法(fa)在集流的(de)條件下可(ke)以應用于(yu)垂直管流(liu)中測量高(gao)含水率下(xia)的❄️油水兩(liang)相流流量(liang)[7]。在高流量(liang)、高含水率(lü)的垂直🍉井(jing)中進行流(liu)量測量時(shi)，用集流方(fang)式的内流(liu)式電磁流(liu)量計在♊清(qing)水中的标(biao)定結果📧來(lai)計算油水(shui)兩相流中(zhong)的流量，其(qi)誤差在±5%以(yi)内。現場📱應(ying)用試驗顯(xian)示，電磁法(fa)測量高含(han)水油井的(de)流量具有(you)重複性好(hao)、結果準确(que)可靠的優(you)💞點，且因無(wu)可動部💜件(jian)而避免🈲了(le)砂卡問題(ti)的發生，顯(xian)著提高了(le)測井成功(gong)率，因此進(jin)行電磁法(fa)測量水平(ping)管🔞流油水(shui)兩相流流(liu)量的實驗(yan)研究尤爲(wei)重要。模⭐拟(ni)井實驗研(yan)究及水平(ping)井💋現場應(ying)用結果表(biao)明，可以采(cai)用内流式(shi)電磁流量(liang)計進行油(you)水兩相流(liu)流量的🔴測(ce)量，測量結(jie)果準确✌️可(ke)靠，在水平(ping)井測井時(shi)可作爲 渦(wo)輪流量計(ji) 測量的補(bu)充方法以(yi)提高測井(jing)成功率。
1實(shi)驗樣機及(ji)傳感器結(jie)構
　　實驗樣(yang)機采用集(ji)流的測量(liang)方式和内(nei)流式電磁(ci)流量傳感(gan)器。儀器的(de)結構及工(gong)作原理如(ru)圖1所示，儀(yi)器自上🌈而(er)下爲出液(ye)口、電磁流(liu)量傳感器(qi)、傘式集流(liu)器。測量工(gong)藝爲：儀器(qi)到達測量(liang)點後，撐開(kai)💃🏻集流器，密(mi)封儀器與(yu)套管之間(jian)的環形空(kong)間，使得油(you)水👌兩相混(hun)合🌐流體由(you)進液口流(liu)入，流經🔅電(dian)磁流量傳(chuan)㊙️感器，電磁(ci)流♍量傳感(gan)器随流量(liang)不同有相(xiang)應的頻率(lü)輸出，油水(shui)混合流體(ti)經電磁流(liu)量傳感器(qi)檢測後🔴由(you)出液口流(liu)出，完成流(liu)量測量。

　　傳(chuan)感器由2個(ge)發射磁極(ji)和2個測量(liang)（接收）電極(ji)構成（圖2），由(you)内向外✉️分(fen)别爲絕緣(yuan)内襯、金屬(shu)内壁、液壓(ya)油、金屬✏️外(wai)壁。2個測量(liang)接收電極(ji)與2個發射(she)磁極在圓(yuan)周上相🐉互(hu)垂直均勻(yun)分布，接收(shou)電極鑲嵌(qian)在絕緣内(nei)襯壁上，直(zhi)接接觸㊙️測(ce)量流體。磁(ci)極由磁芯(xin)和線圈兩(liang)部分組成(cheng)，即在每個(ge)磁極磁芯(xin)的外側均(jun)包裹🥰一層(ceng)線圈，用來(lai)産生交變(bian)磁場，當導(dao)電流體從(cong)流道内流(liu)過❄️時将切(qie)割磁力線(xian)産生感應(ying)電動勢。

2模(mo)拟井實驗(yan)及結果
　　爲(wei)明确集流(liu)條件下内(nei)流式電磁(ci)流量計在(zai)水平管✉️流(liu)油水兩🐅相(xiang)流中的響(xiang)應規律，，實(shi)驗所用集(ji)流器爲布(bu)傘集流器(qi)，流⭐量點🎯爲(wei)0、5、10、……、300m3/d，各流量下(xia)含水率調(diao)節爲50%～100%，含水(shui)率間👈隔10%。同(tong)時進行了(le)測量流體(ti)分流實驗(yan)和傳感器(qi)測量電極(ji)處于不💋同(tong)位置。
2.1水平(ping)條件下的(de)室内模拟(ni)井實驗及(ji)結果
　　圖4爲(wei)該儀器在(zai)油水兩相(xiang)流中測量(liang)流量的相(xiang)對誤差（相(xiang)對誤差即(ji)爲标準流(liu)量與測量(liang)流量之差(cha)與标💃🏻準流(liu)量的百分(fen)比）分布情(qing)況。相對誤(wu)差越小，儀(yi)器測量精(jing)度越高[8]。從(cong)圖3可以看(kan)出，在流量(liang)相同的情(qing)況下👅，當含(han)水率高于(yu)70%時，儀器響(xiang)應頻率基(ji)本一緻，表(biao)明在該實(shi)驗條件下(xia)，當流量高(gao)于20m3/d、含水率(lü)高于70%時，傘(san)集流内流(liu)式電磁流(liu)量計在水(shui)平井筒中(zhong)油水兩相(xiang)🌐情況下标(biao)定結果與(yu)含水率無(wu)關，并與清(qing)水中标定(ding)結果🏃‍♀️基本(ben)一緻。從圖(tu)4可以看出(chu)，當含水率(lü)高于80%、流量(liang)大于150m3/d時，測(ce)量相對誤(wu)差在±5%以内(nei)。當含水率(lü)高于60%、流量(liang)大于40m3/d時，測(ce)量相對誤(wu)差在±10%以内(nei)。分析圖3、圖(tu)4表明，集流(liu)條件下，可(ke)以考慮使(shi)用内流式(shi)電磁流量(liang)計進行水(shui)平井中油(you)水兩相流(liu)流量的測(ce)量。當🏃流量(liang)低于40m3/d時，流(liu)量測量誤(wu)差大💔，超過(guo)±10%。爲滿足水(shui)平井的測(ce)試需要，必(bi)須采取措(cuo)施減小集(ji)流式💚内流(liu)式電磁流(liu)量計的測(ce)量誤差。


2.2分(fen)流情況下(xia)實驗及結(jie)果
　　爲減小(xiao)低流量時(shi)的測量誤(wu)差，改善低(di)流量時的(de)測量效果(guo)，采取了在(zai)布傘集流(liu)器上部位(wei)置打孔分(fen)流流量的(de)方法[9]，通㊙️過(guo)打孔使分(fen)流流量達(da)到20%[10]，分流使(shi)聚集在傘(san)👣跟部的油(you)漏失一部(bu)分，從而有(you)效提高流(liu)過傳感器(qi)的含水率(lü)。流🧡道内含(han)水率高有(you)利于儀器(qi)更好地進(jin)行測量。圖(tu)5爲水平井(jing)筒中1#儀器(qi)采取分流(liu)流🚩量方法(fa)在油水兩(liang)相流中進(jin)行測量的(de)相對誤差(cha)分布情況(kuang)。從圖5可以(yi)看出，當♻️含(han)水率高于(yu)80%、流量大于(yu)40m3/d時，測量相(xiang)對誤差在(zai)±5%以内。對比(bi)圖4和圖5可(ke)以發現：在(zai)含👉水率高(gao)于80%、測量誤(wu)差在±5%以内(nei)時，流量測(ce)量下限由(you)原🏃‍♀️來的150m3/d降(jiang)低到40m3/d，明顯(xian)拓寬了流(liu)量測量下(xia)限，儀器可(ke)應用的測(ce)量範圍更(geng)廣泛；分流(liu)後在流量(liang)大于40m3/d時測(ce)量相對🍉誤(wu)差由原來(lai)的±10%減小到(dao)±5%，顯著降低(di)了測量誤(wu)差。可見，采(cai)取分流的(de)方法拓寬(kuan)了流量測(ce)量下限并(bing)減🔴小了測(ce)量誤差，分(fen)流測量方(fang)法是可行(hang)的。

2.3測量電(dian)極處于位(wei)置不同的(de)實驗及結(jie)果
　　集流型(xing)内流式電(dian)磁流量計(ji)采用2個測(ce)量電極的(de)結構，2個測(ce)量電極與(yu)2個發射磁(ci)極在圓周(zhou)上相互垂(chui)直🤩均勻分(fen)布。實際🥵測(ce)井時，測量(liang)電極和磁(ci)極的位置(zhi)在周向上(shang)是随機且(qie)無法控制(zhi)的。水平井(jing)中油水兩(liang)相流動形(xing)态複雜[11]，分(fen)别将測量(liang)電極在水(shui)平🤞管流中(zhong)以縱向排(pai)列和水平(ping)排列位置(zhi)進行設置(zhi)🈲，來确定測(ce)量電極在(zai)水平管流(liu)中所處位(wei)置對測量(liang)結果的影(ying)響（圖6）。從圖(tu)6可以看出(chu)‼️，在相同流(liu)量及含🚶水(shui)率下，測量(liang)電極縱向(xiang)排列（c）設置(zhi)與🏒水平（s）設(she)置測量得(de)到的數據(ju)點基本重(zhong)合，表明内(nei)流式電磁(ci)流量計測(ce)量結果不(bu)受測量電(dian)極在水平(ping)管流中⛷️所(suo)處位置的(de)影響。

3現場(chang)應用試驗(yan)
　　利用傘式(shi)集流内流(liu)式電磁流(liu)量計在冀(ji)東油田的(de)廟XX平7井進(jin)✨行了水平(ping)井測井現(xian)場試驗，該(gai)井采用篩(shai)管完井，井(jing)段爲2079.58～2240.28m，有效(xiao)長度160.7m，深度(du)2247.08m，套管直徑(jing)177.8mm，人工井底(di)2244.8m，造斜點1680.12m。測(ce)試前正常(chang)生💜産時産(chan)液量46.06m3/d，含✊水(shui)率99％。
　　廟XX-平7井(jing)爲機采水(shui)平井，在日(ri)常生産條(tiao)件下沒有(you)測試通道(dao)，無法♋開展(zhan)測試。爲了(le)實現産出(chu)剖面測試(shi)，給ACP堵水🔴提(ti)供可靠🚩的(de)資料，在測(ce)試時改變(bian)舉升生産(chan)工藝，采用(yong)氣舉舉升(sheng)方式💃模拟(ni)水平井正(zheng)💔常生産條(tiao)件，從而實(shi)現分段流(liu)量測試。
　　圖(tu)7、圖8分别爲(wei)該井在2087m、2127m深(shen)度處的流(liu)量點測試(shi)結果。從圖(tu)7、圖8可㊙️以看(kan)出，在進行(hang)流量測試(shi)過程中，儀(yi)器輸出頻(pin)率波動較(jiao)小，表明儀(yi)器工作狀(zhuang)态較好，并(bing)且井的産(chan)液量較穩(wen)定。表1爲該(gai)🏃‍♀️井的測🐪井(jing)解釋成果(guo)。表1顯示在(zai)2110～2160層段，分層(ceng)産液量爲(wei)21.2m3/d，占全井産(chan)液的49.7%，結合(he)井溫測🔞井(jing)資料可以(yi)确定該層(ceng)爲主産液(ye)層。冀東油(you)田采取了(le)ACP堵水作業(ye)後該井增(zeng)油1m3/d，增油效(xiao)果明顯。

　　傘(san)式集流内(nei)流式電磁(ci)流量計可(ke)以應用于(yu)水平井進(jin)行油水兩(liang)相流流量(liang)的測量，利(li)用傘式集(ji)流内流式(shi)電磁流量(liang)計測試結(jie)果可以準(zhun)确确定主(zhu)産液層，爲(wei)油田挖潛(qian)改造提供(gong)可靠數據(ju)。
4結論
（1）在集(ji)流的條件(jian)下，采用内(nei)流式内流(liu)式電磁流(liu)量計在水(shui)平井👌油水(shui)兩相流中(zhong)測量，當流(liu)量高于20m3/d、含(han)水率🙇‍♀️高于(yu)70%時，内🐉流式(shi)電磁🔴流量(liang)計儀器響(xiang)應不受含(han)水率變化(hua)影響，并與(yu)清水中儀(yi)器響應基(ji)本無差别(bie)。另外，内流(liu)式電磁流(liu)量計測量(liang)結果🥵不受(shou)測量電極(ji)在水平管(guan)流中所處(chu)位置的影(ying)🐅響。
（2）對于測(ce)量上限爲(wei)300m3/d的儀器，在(zai)含水率高(gao)于80%的情況(kuang)下🏃🏻‍♂️，測👌量誤(wu)差在🔞±5%以内(nei)時，分流後(hou)流量測量(liang)下限由原(yuan)來的150m3/d降低(di)到40m3/d；在流量(liang)大于40m3/d時，測(ce)量相對誤(wu)差由原來(lai)的±10%提高到(dao)±5%。采取分流(liu)流量的方(fang)法可以改(gai)㊙️善測量效(xiao)果🍓并拓寬(kuan)流量測量(liang)下限。
（3）應用(yong)集流式内(nei)流式電磁(ci)流量計進(jin)行水平井(jing)油水兩相(xiang)流🌍流量🙇‍♀️測(ce)量，爲油田(tian)挖潛改造(zao)提供可靠(kao)數據。

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