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四电极电磁流量计在聚驱配注井调配流量测定作业中的实验结果

来源:www4288com新萄京赌场作者:发表时间:2019-03-02 13:16:07

 在聚驱配注井调配流量测定作业中,电磁流量计表现出测量精度高、线性突出等属性优势。在实验室环境中,电磁流量计所选用的标定介质以清水为主。关注聚驱配注井所应用的聚合物溶液,该溶液在物理特性与流动性质上,都与清水存在着较大差异。在现场测试中,仅仅依靠清水所标定的结果来描述与分析测量结果,其给出的结果多存在着不准确问题。 

 
基于这种现实问题,需要关注电磁流量计在不同聚合物溶液中测量作业的效果与质量,切实把握与分析该装置在不同溶液中测量的规律,并找出测量偏差值,界定在聚合物溶液条环境中应用电磁流量计的标定及校正方法,并将其测量误差控制在一定范围内。 
 
基于 3-192 与 3-221 仪器,分析其常数与聚合物溶液粘度间的内在关联,并绘制相应曲线,具体可见图 5.1。基于该图所提供信息,在聚合物溶液粘度参数不断增加的过程中,仪器常数并没有出现明显的改变。 
 
通过实验得知,以清水与 500ppm-2000ppm 聚丙烯酞胺聚合物为分析流体,在流体处于不流动状态时,仪器输出频率差异并没有超出 0.5%。然而在聚合物溶液中,其标定仪器常数要求不大于清水条件下的仪器常数。聚合物浓度参数处在 500ppm-2000ppm区间内,仪器常数表现为 17.5HZ/(m3/d),基本保持稳定,清水仪器常数表现为20HZ/(m3/d)。两者存在着常数差值,由此,应用清水标定标准来评价与求解聚合物溶液流量,其给出的结果多不准确。 
仪器常数随聚合物溶液粘度变化情况
庆油田在模拟井上开展了一系列实验与分析,并获得了以下认知结果: 实验介质虽然存在着一定差异,但在零流量条件下,仪器响应表现出高度稳定性;仪器响应频率与流量之间,表现出显著的线性关联;在聚合物溶液条件下仪器常数设定值不大于清水是条件下仪器常数值;依靠清水条件下的仪器常数来分析聚合物溶液中的流量问题,其势必会带来一定误差;在不同聚合物溶液浓度区间内,在粘度参数变化过程中,仪器常数具备稳定性。 
 
5.2 与流场计算结果对比分析 
从本质上来分析,聚合物溶液与清水其流体粘度存在着显著差异,相应流场分布特征也并不一致。以清水为流体注入分析,在低流量条件下,其状态表现为层流,而在高流量条件下,其则会转变为湍流状态。但注入流体为聚合物,在本实验浓度区间内,流体状态几乎都处于层流状态之中,流场分布变化幅度也相对偏低。关注图 4.11 与 4.12所提供信息可以得知,聚合物为流体时,其流速比变化幅度也相对较小,特别是在浓度参数增加过程中,流速比逐渐达到一个稳定值。但清水为流体时,在低流量时其表现出的流速比最大,而在较大流量条件下,流速比有所下降。基于此可以得知,不同流体所表现出的流场分布有着显著差异,而这种差异也表现在磁力线切割问题上,并引起电极测量电压值差异,导致仪器频率不同。由此,针对不同流体需要给出针对性的仪器常数。 
 
在仪器具体操作与应用之前,需要对仪器常数进行标定,面对聚合物溶液与清水,需要认知到流体差异性。在相同流量条件下,注入流体不同,仪器所给出的响应频率呈现出明显差异。在测量过程中,需要依据流体特性来选定合适的仪器常数,不能直接应用针对清水流体的仪器常数,直接其测定聚合物流体流量参数并进行分析。相应的,也不能采取针对聚合物溶液的仪器常数来测量清水流量。这对这种仪器常数设定问题,通常解决方法是表现为两种:其一,使用 1000ppm 浓度聚合物溶液完成仪器常数标定,并在聚合物溶液流量测量中应用;其二,引入经验公式针对清水标定结果进行校正,然后来求解与分析是聚合物流量测定结果。以上方法相对直接应用清水标定常数而言,误差结果更低,效果也更为显著。 
 
通过上文分析,获悉了 500ppm 属于临界聚合物浓度。在浓度取值不小于 500ppm时,流速比呈现出下降趋势并逐渐趋于稳定,这也表明在粘度增加过程中,聚合物溶液流速分布变化幅度相对较小。而这种相对较低幅度的流速分布变化,为测量作业提供了便利。流速分布具备稳定性,则仪器测量感应电压输出值也较为稳定,响应频率不会出现较大波动,则仪器常数也不会表现出较大变化。进一步关注仪器常数在聚合溶液中的变化特性,在这里借助相关的实验信息,选用不同浓度的聚合物溶液,界定一定的流量点,分析仪器响应 R 与流量 Qt间的内在关联,并绘制其关系曲线,是图 5.2 具体描述了相关信。通过观察可以看出其出现了五条是响应曲线,其中包含 500ppm 时响应曲线,其响应规律保持着高度相似性。在浓度参数取值为 500ppm 时,其曲线表现为线性特征,但在 500ppm 以下时,响应曲线会表现出一定偏差。在 Qt不大于 100m3/d 时,该曲线低于其余响应曲线。而在 Qt大于 100m3/d 时,其曲线则处于其他曲线以上。基于此,可以初步判定 500ppm 属于聚合物浓度临界参数。 
仪器响应与流量的关系
现实生活中,流量计主要用于工业中的天然气,石油领域等的关键值的测定工作,而且这些测定结果会对流量产生较大的影响,所以这就对流量计的测量精度产生了较大的影响。
 
本文对电磁流量计的国内外的研究情况的分析,阐述了其工作原理和在工业生产中的使用情况,针对流量计的测量精度的要求和问题,提出了本文的研究意义和主要研究目的。
 
通过使用仿真软件,以及管道中流速分布的仿真、电磁流量计的相关理论的分析,初步的提出了流场对于电磁流量计测量可能产生的较大影响。为今后明确实验方向,选取实验阻流件,以及实验方案的设定等都提供了强有力的支持。 以流场分析的基本原理为基础,通过较大幅度的调整流体粘度和流量值,计算出了22 种粘度、9 种流量环境下的流场分布,并抽取出管道中测量电极附近截面的流速值,计算各种情况下中心流速与平均流速的比值随聚合物浓度变化的变化曲线。以实验的结果为依据,利用得出的实际值和理论值进行对比,对井下电磁流量计流量测量特性有了更深的了解,为以后的研究及生产奠定了坚实的理论基础。 
 
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