井下电磁流量计可分为直读式电磁流量计和存储式电磁流量计,两种电磁流量计的测量原理和传感器结构相同。直读式电磁流量计主要用于笼统注入井的流量测量;存储式电磁流量计主要用于注聚井的流量调配。下面对两种电磁流量计的基本测量原理、结构与主要技术指标等进行简单介绍。
电磁流量计的基本测量原理 电磁流量计是根据电磁感应原理测量流过管道中导电流体的流量。不管流体的性质如何,只要其具有微弱的导电性(电导率大于8×10-5s/m)即可进行测量。油田三次采油注入的聚合物混合液的导电性能良好,符合这种测量条件。
如图 2-1所示,根据电磁感应原理,当导电流体在磁场强度为B 的磁场中以速度V 运
动时,切割磁力线而产生电场 E ,关系为:
E = V ×B (2-1)
则在线形长度为 L 的 a 和 b 两点之间产生感应电动势εab:
两接收电极之间的距离 L 为已知常数,B 为已知的磁场强度。故εab是 V 的单调函数,εab随 V 变化而变化。而瞬时流量 Q 等于流速 V 与导管截面积 S(常数)的乘积,因此有:
Q = K×εab????? ????(2-4)
式中 K 为仪器常数。因此,只要通过电路测得εab,即可得到对应的流量 Q。
井下电磁流量计的结构与技术指标
传统的电磁流量计一般都是安装固定在测量管道上面,导电的流体由电磁流量计内部流过。井下电磁流量计如图 2-2 所示,测井时电磁流量计和油管或套管间形成环形空间,电磁流量计可以在油管或套管中上下移动,导电的流体在电磁流量计外部的环形空间中流过。