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井下超声波流量计误差分析
井下
超声波流量计误差分析
井下
超声波流量计
具有结构简单,安装、使用和为何方便等优点,目前广泛应用于水井测试工作中,但在个别井的测试中,
流量计
的测量结果误差与实际偏差较大,因此有必要对井下超声波流量计误差分析。
误差来源
1.系统误差
如在油田应用的
超声波流量计
的量程为150m
3
/d,标称误差是1.5%,也就是说,一支仪器的测量误差在-2.25—2.25m
3
/d之间,如果仪器在检定时的结果超过这个范围,就应该重新标定该仪器。而对于一支仪器,根据误差的正态分布理论,它的精度在0.5%—1.0%区间的概率是*高的,所以,理论上仪器的测量误差范围为±0.75—±1.5m
3
/d之间。
超声波
的工作原理是时差法(相位差法),时间差(相位差)越小,流量计的流量也越小,流量计的时间差是us级,越小的流量测量的误差也就越大,所以井下超声波流量计误差分析仪器的误差下限应该是比±0.75m
3
/d略高的
另外,计量间水表也存在误差,水表误差和流量计误差累积,也会使测试水量的误差加大。
2.介质的影响
超声波流量计
是在室内的流量标定系统(简称流标)中标定和检定的,流标采用的介质时清水,而在实际中,
流量计
的工作介质并非纯净的清水,在井筒内,水中含有大量的油污、铁屑、气泡等介质,这些杂质的存在会对超声波的传播发生散射,影响
超声波
的直线传播,由于标定时和工作时的工作介质的差别,从而会影响到仪器的测量精度。而且,声信号可能由于碎片的多路反射而失真。如果接收机不能保证识别每一个输入脉冲的同一点,对流量计精度将产生*严重的影响。
3.油管内经的影响
油管的内经测量误差在流量中表现出来,因为内经是圆管积分中的一项,0.1%的内经测量误差将产生0.2%的流量误差。为了*大限度减少这与误差,应用高精度的测量仪器在若干位置测量其内经,然后将其平均以补偿油管的不圆度。标定时,仪器所在的模拟井筒的内壁是光滑的,可以看做它的内经是不变的。在实际测试中,由于油管内壁会附着一些杂物,或者由于腐蚀使油管的内经发生变化,从而影响仪器的井下超声波流量计误差分析测量误差。
4.注水井的影响
如采油厂的井间距近,井间干扰大,则对水井测试的误差也会产生一定的影响,还有计量间来水管线细,供水压力与水量都不足,也会影响*后的测试结果。
5.声路长
声路长的测量误差将在流速中表现出来,因为这两个参数是成正比的。如用钢卷尺、测径仪或毫米尺测量每一声路上两传感器间的距离,这一误差通常可保持在0.1%一下。
6.声路角
声路角的测量误差将在流速中表现出来,因为流速与声路角的余弦成反比。1
。
的声路角测量误差可产生1.7%的流速误差,为了将这一误差减小到*低限度,应使用高精度的角度测量仪器,使声路角的测量误差可以很小。
因此,影响
超声波流量计
的因素的影响是不可避免的,在这些因素的影响下,井下
流量计
在进行水井测试时的误差是要比标定时的误差要大,而且会大很多,通常会在±2—3m
3
/d左右,所以这些误差是在测试时所必须注意的。
以上是井下超声波流量计误差分析,或许您对本公司的
孔板流量计
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