井下电磁流量计的测量环境校正

　　一、引言

　　我国油田大都采用分层注水方式保持油层压力，在开发过程中，需要及时了解掌握注水井各层的动态注入量，而注入剖面测试技术就是一项能够为地质人员随时提供此类信息的动态监测技术。随着生产上的要求，新的监测技术正在不断的应用在注水井注入剖面的测试中。

　　电磁流量测试技术是众检测技术中的一种，以其测量精度高、无污染的优点，在国内多个油田注入剖面测试中得到了应用，并在注入井注入剖面测试中取代了传统的同位素测试，获得了较好的应用效果。

　　二、测量原理

　　电磁流量计的基本测量原理是电磁感应原理，当导电的注入流体流经测量探头时，切割仪器产生的电磁场，在流体中就会产生一个感应电动势，通过测量这个由流体切割磁力线的快慢(即流体流动速度)产生的变化电压信号来测量流体流速的大小，进而根据标定数据确定出流量[1]。

　　从测量原理来看，影响注入流体流速的因素将对测量结果产生较大影响，而当全井注入量一定时，影响注入流体流速的主要因素就是测量通道过流面积的变化。对于油田注入剖面测试中使用的电磁流量计，在室内标定中使用的是标准的套管尺寸或油管尺寸，而实际测量时，由于长期注水和井下原因引起套管变形、结垢、腐蚀等情况，使实际的测量通道与标定环境有一定差异，因此，测量结果会产生误差。

　　三、井径对测量结果影响的分析

　　设实际流量为 Q，测量流量为 Q1，标定时测量通道直径为 D，截面积为 S，实际测量通道直径为 D1，截面积为 S1，流速为 V。当流量计测出流量频率值后，根据标定图版可换算为流量，此时计算采用的是标准过流通道内径，则瞬时测量流量应为：

　　当过流通道变化时，此时流速为：

　　因此：

　　可见，测量流量与实际流量有一个系数差，这个系数与测量通道管径变化的平方成正比，是一个指数关系，当 D 与 D1相差不大时， Q1与 Q 相比误差不大，而当 D1与 D 相差较大时，Q1就超出了允许的误差范围，由上式可见，当实际管道直径变化量达 5%时，流量就有超出 10%的误差。而在实际的电磁流量计测量和解释时均未考虑到管径尺寸差异引起的计量误差，这会对内流式和外流式电磁流量测量方式均产生影响[3]。为了提高测试精度，消除此项误差，就必须对管径变化的影响进行校正。

　　四、解决管径变化影响的方法

　　在工程测井技术中，井径仪用来测量井下套管的变形情况，确定套管内径，其工作原理就是把套管直径方向的尺寸变化转化为电阻阻值的变化，其转化过程是通过一套机械传动结构来实现的。因此，可将井径仪引入电磁流量计剖面测试中，与电磁流量计组合，利用测得的井径数据修正测量与标定通道差异引起的解释误差。然而，一般井径仪的外径较大，不能通过油管测量。为此，设计了一种小型井径仪，同时可作电磁流量计的一个扶正器使用。