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分层注水量测试电磁流量计设计
发布时间： 2018/7/12 13:35:38
分层注水量测试电磁流量计设计
提出了基于正弦波励磁方式的电磁流量计设计，采用更加简单可靠的软、硬件设计及信号处理算法，从复杂信号中提取出流量信息。实验结果表明，在相对较低励磁频率下，能够有效提高流量测量精度，对于小流量注水阶段，测量误差明显降低，而且性能稳定，满足了井下各层注水量测试要求。
分层注水是实现驱油替水，提高采收率的重要措施，其技术水平直接影响着注水开发油田的整体开发效果。而分层注水量精确测量是分层注水工艺的难点，特别是对于低渗透油藏的小分量注水尤为困难。注水量的精确测量配合自动控制的可调水嘴，解决了传统注水工艺调节周期长，不能够精细注水问题，对于实现油田的高产稳产具有重要意义。分层注水量测量主要采用浮子式流量计，差压式流量计等，由于内部存在活动部件和阻流元件，测量精度低，影响注水效果。而电磁流量计结构简单、测量精度高，在石油化工行业得到了越来越广泛的应用。
电磁流量计是根据法拉第电磁感应原理测量导电性液体体积流量的仪表。在电磁流量计中，管内有导电性液体流过时，传感器检测电极就会产生正比于流体流速的感应电动势，其一般表达式为E=kBDv，其中：k为仪表系数，D为管道内径，B为磁感应强度，v为管内平均流速，E为感应电动势。但电磁流量计测量信号存在严重干扰，造成测量精度低，难以满足井下分层注水流量测量要求。本文在已有电磁流量计研究基础上，基于32位ARM微处理器，采用了新型信号处理方法提取流量信息，设计了适用于分层注水流量测量的电磁流量计。采用正弦波励磁电磁流量计硬件电路设计所示，主要由励磁模块、信号处理模块和微处理器模块三部分组成，小型电源模块将220V交流电压转化为±12V、+3.3V、+9V为其各部分供电。
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