[摘要(yao)]油田(tian)井下(xia)外流(liu)道式(shi)電磁(ci)流量(liang)計 在(zai)油田(tian)注水(shui)井和(he)注聚(ju)井中(zhong)應用(yong)廣泛(fan)，電極(ji)作爲(wei)電磁(ci)流量(liang)計的(de)🌈關鍵(jian)部件(jian),它的(de)設計(ji)非常(chang)重要(yao)。電極(ji)的設(she)計要(yao)考慮(lü)的方(fang)面非(fei)常㊙️多(duo),而油(you)田井(jing)下被(bei)測介(jie)質成(cheng)分又(you)非常(chang)複雜(za),因此(ci)應根(gen)據具(ju)體的(de)⚽井下(xia)被測(ce)介質(zhi)成分(fen)通過(guo)試驗(yan)來确(que)定與(yu)之☀️相(xiang)匹配(pei)的電(dian)極材(cai)料。
1引(yin)言
　　油(you)田開(kai)發後(hou)期,爲(wei)了提(ti)高石(shi)油采(cai)收率(lü)，普遍(bian)采用(yong)了注(zhu)水,注(zhu)聚合(he)物等(deng)采油(you)工藝(yi)措施(shi)。在實(shi)施這(zhe)些工(gong)藝措(cuo)施的(de)過程(cheng)中，注(zhu)入🚶物(wu)多少(shao)(流量(liang))的控(kong)制非(fei)常重(zhong)要,注(zhu)入物(wu)流量(liang)測量(liang)的精(jing)度是(shi)油👅田(tian)完成(cheng)🏃🏻分層(ceng)注水(shui)(聚合(he)物)、實(shi)現原(yuan)油高(gao)産穩(wen)産非(fei)常重(zhong)要的(de)指标(biao)。外流(liu)道✔️式(shi)井下(xia)電磁(ci)😍流量(liang)計由(you)于結(jie)構上(shang)無阻(zu)礙被(bei)測介(jie)質流(liu)動的(de)節流(liu)件,不(bu)會發(fa)生管(guan)道堵(du)塞、磨(mo)損等(deng)問🥵題(ti).測試(shi)正确(que)率基(ji)本不(bu)受流(liu)體🧑🏽‍🤝‍🧑🏻密(mi)度、壓(ya)力.溫(wen)度、粘(zhan)度、雷(lei)諾數(shu)等的(de)影響(xiang),在油(you)田🌏注(zhu)水井(jing)特别(bie)是注(zhu)💛聚井(jing)中得(de)到廣(guang)泛的(de)應用(yong)。
2工作(zuo)原理(li)
　　電磁(ci)流量(liang)計 是(shi)利用(yong)法拉(la)第電(dian)磁感(gan)應定(ding)律的(de)原理(li)來測(ce)量導(dao)電液(ye)體體(ti)積流(liu)量的(de)儀器(qi)。根據(ju)法拉(la)第電(dian)磁感(gan)應定(ding)律,當(dang)一導(dao)體在(zai)磁♍場(chang)中運(yun)動👈切(qie)割磁(ci)力線(xian)時,在(zai)導體(ti)的兩(liang)端即(ji)産生(sheng)感生(sheng)電勢(shi)⚽e,其方(fang)向由(you).右手(shou)定則(ze)确定(ding),其大(da)小與(yu)磁👌感(gan)應強(qiang)度B,導(dao)體在(zai)磁場(chang)内的(de)長度(du)L以及(ji)導體(ti)的運(yun)動速(su)度v成(cheng)正比(bi)，如果(guo)B,L,v三者(zhe)互相(xiang)垂直(zhi),則。與(yu)此相(xiang)仿,我(wo)們把(ba)管😍道(dao)内流(liu)動的(de)導電(dian)液體(ti)看成(cheng)是㊙️導(dao)體🛀🏻運(yun)動,當(dang)管道(dao)置于(yu)磁場(chang)内,在(zai)垂直(zhi)于磁(ci)場方(fang)向和(he)流速(su)方向(xiang)安裝(zhuang)兩個(ge)與液(ye)體接(jie)觸的(de)電極(ji)，當導(dao)電液(ye)體在(zai)管道(dao)中以(yi)流速(su)v流動(dong)時，導(dao)電流(liu)體就(jiu)切割(ge)磁力(li)線,則(ze)兩電(dian)極之(zhi)間也(ye)将産(chan)生感(gan)應電(dian)動勢(shi):E=BLv
 
L爲電(dian)極之(zhi)間的(de)距離(li)。
　　從式(shi)(1)可以(yi)看出(chu),流速(su)v與感(gan)應電(dian)動勢(shi)E成正(zheng)比,與(yu)電極(ji)之間(jian)🍓的距(ju)離L和(he)磁感(gan)應強(qiang)度B成(cheng)反比(bi)，與其(qi)它物(wu)理參(can)數無(wu)關。在(zai)磁感(gan)應強(qiang)度B恒(heng)定和(he)電極(ji)之間(jian)的距(ju)離L不(bu)變時(shi),隻要(yao)測量(liang)出感(gan)應電(dian)動勢(shi)✂️E,即可(ke)得💋到(dao)液體(ti)流速(su)☔及流(liu)量。
3電(dian)極設(she)計要(yao)點
3.1導(dao)電性(xing)和非(fei)導磁(ci)性
　　通(tong)過電(dian)磁流(liu)量計(ji)的工(gong)作原(yuan)理可(ke)知電(dian)極上(shang)要産(chan)生感(gan)應電(dian)❤️動🏃🏻勢(shi)🌈,首先(xian)電極(ji)必須(xu)是導(dao)體,因(yin)此電(dian)極必(bi)須具(ju)有非(fei)常好(hao)的導(dao)電😍性(xing)能。另(ling)外,電(dian)極處(chu)于工(gong)作磁(ci)場❗中(zhong),爲防(fang)止磁(ci)力線(xian)在電(dian)極上(shang)集⛱️中(zhong),電極(ji)材料(liao)必須(xu)是非(fei)導磁(ci)的。
3.2耐(nai)腐蝕(shi)性
　　在(zai)電磁(ci)流量(liang)計工(gong)作的(de)過程(cheng)中,電(dian)磁傳(chuan)感器(qi)部分(fen)隻有(you)❌電極(ji)與被(bei)🔞測介(jie)質相(xiang)接觸(chu),因此(ci)電極(ji)材料(liao)的耐(nai)腐蝕(shi)性能(neng)是選(xuan)擇電(dian)極材(cai)料的(de)重要(yao)因素(su)。
　　電極(ji)的耐(nai)腐蝕(shi)性能(neng)對測(ce)試性(xing)能的(de)影響(xiang)主要(yao)分爲(wei)兩㊙️個(ge)方面(mian)🈲。
(1)電極(ji)受被(bei)測介(jie)質的(de)腐蝕(shi)或磨(mo)損,會(hui)改變(bian)兩電(dian)極間(jian)的距(ju)離👈L。對(dui)式的(de)L求偏(pian)導,可(ke)以得(de)到測(ce)量誤(wu)差
 
(2)電(dian)極在(zai)被腐(fu)蝕的(de)過程(cheng)中,電(dian)極上(shang)會出(chu)現相(xiang)當大(da)的直(zhi)流漂(piao)移電(dian)壓,使(shi)測量(liang)輸出(chu)産生(sheng)大幅(fu)度的(de)波動(dong),影響(xiang)到🌐測(ce)試的(de)讀🙇‍♀️數(shu)。
3.3電極(ji)的表(biao)面效(xiao)應
　　電(dian)極的(de)表面(mian)效應(ying)分爲(wei)表面(mian)化學(xue)反應(ying)、電化(hua)學和(he)極化(hua)現象(xiang),以及(ji)電極(ji)的觸(chu)媒作(zuo)用三(san)個方(fang)面。
(1)表(biao)面化(hua)學反(fan)應。電(dian)極表(biao)面與(yu)被測(ce)介質(zhi)接觸(chu)後,爲(wei)了抗(kang)拒被(bei)測介(jie)質的(de)腐蝕(shi),往往(wang)會形(xing)成一(yi)層薄(bao)的鈍(dun)化🤩膜(mo)或氧(yang)化🏃🏻‍♂️層(ceng)。它們(men)可能(neng)會提(ti)高電(dian)極表(biao)面的(de)耐腐(fu)蝕性(xing)能,但(dan)也有(you)可能(neng)增加(jia)表面(mian)接觸(chu)電阻(zu),導緻(zhi)儀器(qi)不能(neng)正常(chang)工🙇🏻作(zuo)。
(2)電化(hua)學和(he)極化(hua)現象(xiang)。由于(yu)目前(qian)普遍(bian)采用(yong)低頻(pin)矩形(xing)波勵(li)磁,雖(sui)然能(neng)減弱(ruo)極化(hua)電勢(shi)的影(ying)響,但(dan)并不(bu)能完(wan)全消(xiao)除極(ji)化電(dian)🐅勢幹(gan)擾的(de)🌈影響(xiang)。極化(hua)電勢(shi)與液(ye)體介(jie)質性(xing)質以(yi)及電(dian)極材(cai)料性(xing)質有(you)關。電(dian)化🏃學(xue)現象(xiang)容易(yi)在測(ce)量過(guo)程中(zhong)産生(sheng)漿液(ye)噪聲(sheng)和流(liu)動噪(zao)📞聲,引(yin)起儀(yi)⁉️表輸(shu)出出(chu)現波(bo)動現(xian)象。爲(wei)🌍了避(bi)免或(huo)減小(xiao)這個(ge)現象(xiang)☀️，可選(xuan)配與(yu)被測(ce)♍液體(ti)電化(hua)學和(he)極化(hua)電勢(shi)作用(yong)小的(de)材料(liao)以及(ji)低噪(zao)聲㊙️電(dian)極。
(3)觸(chu)媒作(zuo)用。被(bei)測介(jie)質在(zai)電極(ji)的觸(chu)媒作(zuo)用下(xia)産生(sheng)化學(xue)反應(ying)而影(ying)響測(ce)量。
3.4電(dian)極的(de)表面(mian)光沽(gu)度
　　電(dian)極接(jie)觸被(bei)測介(jie)質的(de)表面(mian)對于(yu)粗糙(cao)度要(yao)求非(fei)常高(gao),一般(ban)都應(ying)該抛(pao)光處(chu)理。主(zhu)要原(yuan)因有(you)三個(ge)方面(mian):表面(mian)光👄滑(hua)的🏃‍♀️金(jin)屬🔆在(zai)電解(jie)質😘中(zhong)抗腐(fu)蝕性(xing)能較(jiao)強;表(biao)面粗(cu)糙的(de)🈚金屬(shu),其産(chan)生的(de)抗拒(ju)極化(hua)的氧(yang)☀️化保(bao)護膜(mo)厚🌈度(du)不均(jun)勻,容(rong)易被(bei)顆粒(li)狀、纖(xian)維狀(zhuang)等流(liu)體中(zhong)的雜(za)質❌劃(hua)破，造(zao)成變(bian)動的(de)直流(liu)電位(wei),影響(xiang)測量(liang)的穩(wen)定性(xing);表面(mian)粗糙(cao)的電(dian)💚極容(rong)易在(zai)測試(shi)過程(cheng)中被(bei)被測(ce)介質(zhi)中的(de)雜質(zhi)污染(ran),表面(mian)容易(yi)被雜(za)質附(fu)着結(jie)垢，影(ying)響測(ce)試效(xiao)果。
4井(jing)下應(ying)用環(huan)境分(fen)析
4.1注(zhu)水驅(qu)油
　　注(zhu)水驅(qu)油是(shi)油田(tian)應用(yong)時間(jian)最早(zao)，也是(shi)應用(yong)最多(duo)的-.種(zhong)🏃‍♀️提❄️高(gao)石油(you)采收(shou)率的(de)方式(shi)。理論(lun)上往(wang)井下(xia)注人(ren)的🛀🏻水(shui)的水(shui)質比(bi)較好(hao),但⛷️是(shi)由🍓于(yu)井下(xia)環境(jing)複雜(za)，導緻(zhi)注水(shui)井中(zhong)液體(ti)的成(cheng)分很(hen)複雜(za)。除了(le)水之(zhi)外,在(zai)高溫(wen)高壓(ya)的過(guo)程中(zhong)還溶(rong)解🐆了(le)地層(ceng)中的(de)各種(zhong)鹽類(lei)和氣(qi)體🤞,水(shui)中含(han)有大(da)量HCO3、S02-4.C和(he)CO2-、Mg2+.Sr2+,Ba2+等易(yi)結垢(gou)的離(li)子。同(tong)時水(shui)中還(hai)含有(you)大量(liang)的懸(xuan)浮🈲的(de)固體(ti)顆粒(li)，直徑(jing)爲1~100um。
4.2注(zhu)聚合(he)物驅(qu)油
　　聚(ju)合物(wu)驅油(you)的基(ji)本原(yuan)理是(shi)通過(guo)提高(gao)注人(ren)流體(ti)的黏(nian)度,調(diao)節油(you)藏中(zhong)油水(shui)兩相(xiang)的流(liu)度比(bi),達到(dao)擴大(da)波🐆及(ji)體積(ji)的目(mu)的。聚(ju)合物(wu)驅油(you)用到(dao)的主(zhu)要聚(ju)合物(wu)爲聚(ju)丙烯(xi)酰胺(an)(簡稱(cheng)PAM)、生物(wu)聚合(he)物(黃(huang)胞.膠(jiao))和梳(shu)形抗(kang)鹽聚(ju)合物(wu)(改性(xing)的聚(ju)丙烯(xi)酰胺(an))。
4.3化學(xue)複合(he)驅油(you)
　　化學(xue)複合(he)驅油(you)又叫(jiao)三元(yuan)複合(he)驅油(you),主要(yao)利用(yong)堿.表(biao)面活(huo)性🔞劑(ji)和✊聚(ju)合物(wu)的協(xie)同效(xiao)應.較(jiao)大幅(fu)度地(di)提高(gao)原油(you)采收(shou)率。其(qi)中三(san)🔞元體(ti)系中(zhong)的堿(jian)和表(biao)面活(huo)性劑(ji)均屬(shu)于特(te)殊的(de)腐蝕(shi)性介(jie)質。
5結(jie)論
　　油(you)田井(jing)下外(wai)流道(dao)式電(dian)磁流(liu)量計(ji)電極(ji)的設(she)計要(yao)考☔慮(lü)的因(yin)素非(fei)常多(duo),需要(yao)根據(ju)具體(ti)的井(jing)下應(ying)用環(huan)境來(lai)确定(ding)。文中(zhong)對電(dian)磁流(liu)量🥰計(ji)電極(ji)設計(ji)中需(xu)要注(zhu)意的(de)地方(fang)㊙️進行(hang)了❗詳(xiang)細的(de)分析(xi)和論(lun)述,同(tong)時對(dui)油田(tian)井下(xia)應用(yong)環境(jing)進行(hang)了簡(jian)單的(de)介紹(shao),對于(yu)油田(tian)井下(xia)環📱境(jing)中應(ying)用的(de)㊙️外流(liu)道式(shi)電👉磁(ci)流量(liang)計電(dian)極的(de)設計(ji)具有(you)一定(ding)的參(can)考意(yi)義。

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