固井儀表(biao)計量爲固井施(shī)工提供了重要(yao)施工參數,計量(liang)的正确🍉性十分(fen)重要,其準确與(yǔ)否往往決定了(le)一口井的成敗(bai)。固井施工頂替(ti)作業,一般采用(yòng)儀表計量加車(chē)載計量雙保❗險(xian)的方式進行施(shi)工。但是在現場(chang)實際操作中,車(che)載計量因其計(jì)量方式的局限(xiàn)性,并不能十㊙️分(fèn)精準。而固井施(shī)工要求🐪精度很(hen)高,車🔞載計量大(dà)多數情況又不(bú)能勝任。所以在(zài)儀表計量失效(xiao)時就隻能憑工(gong)程師的經驗來(lai)決斷,這樣做風(fēng)險很大。去年南(nan)區固井施工就(jiu)出現了因計量(liang)失效,固井工程(cheng)師沒有準确判(pan)定替入清水總(zong)量,導㊙️緻的💃🏻固井(jǐng)施工留水泥🈚塞(sai)的固井事故。經(jing)統計,固井目前(qián)🐇儀表一次計量(liàng)成功率約爲98%,按(àn)每年2500口井計算(suan),每年✔️就有50口井(jǐng)計量失敗,因儀(yí)表計量失準發(fa)生的固井事故(gù)帶來🌈的經濟損(sǔn)失不可小觑。
爲(wei)解決這個問題(tí),用通過改造水(shui)泥車的方式,在(zai)水泥車水泵至(zhi)水櫃沿程處安(an)裝一塊法蘭水(shui)表作爲輔助計(jì)量,這樣隻要🆚水(shuǐ)表計量準确,再(zai)通過簡單計算(suan)就可以得到準(zhun)确的入井頂替(tì)量。
1電磁流量計(ji)
通過對市面上(shang)常用的幾種計(ji)量水表進行優(you)選,選定
電磁流(liu)量計
作爲水泥(ni)車上水計量水(shui)表。
1.1電磁流量計(ji)的特點
電磁流(liu)量計傳感器襯(chen)裏和電極材料(liào)具有良好的耐(nai)腐❗蝕和耐磨損(sǔn)性。測量精度不(bú)受流體密度、粘(zhān)度㊙️、溫度、壓力☀️和(hé)電導率變化🙇♀️的(de)影響,傳感器感(gan)應電壓信号與(yǔ)平均流速呈線(xiàn)性關系,因此測(cè)量精度高。測量(liang)管道内無阻流(liú)件,不會堵塞上(shang)水管路。
1.2電磁流(liú)量計工作原理(lǐ)
電磁流量計是(shi)根據法拉第電(diàn)磁感應定律進(jin)行流🔅量測🐉量的(de)流量計。電磁流(liú)量計的優點是(shì)壓損極小,可測(ce)流量範圍大。可(ke)測量⛱️電導率不(bu)小于5μs/cm的酸、堿、鹽(yan)🏃溶液、水、污水、腐(fu)❄️蝕性液體以及(ji)泥漿、礦漿、紙漿(jiāng)等的流體流量(liang)🌂。但它不能🈲測量(liang)氣體、蒸汽以及(ji)純淨水的流量(liàng)。
當導體在磁場(chang)中做切割磁力(lì)線運動時,在導(dao)體中會産生感(gan)應電勢,感應電(diàn)勢的大小與導(dao)體在磁場⛱️中的(de)有效長度及導(dao)體在磁場中做(zuò)垂直于磁場方(fang)向運動🛀的速度(du)成正比。感應電(diàn)勢的方向由右(yòu)手定則判定,感(gan)應電勢的大小(xiǎo)由下♍式确定:
Ex=BDv(1)
式(shi)中:
Ex——感應電勢,V;
B——磁(ci)感應強度,T;
D——管道(dào)内徑,
mv——液體的平(ping)均流速,m/s。
然而體(ti)積流量Qv等于流(liú)體的流速v與管(guǎn)道截面積πD2/4的乘(cheng)積,将式🎯(1)代入該(gāi)式得:
Qv=(πD/4B)·Ex(2)
由上式可(kě)知,在管道直徑(jing)D已定且保持磁(ci)感應強度B不變(biàn)時,被🥵測體積流(liu)量與感應電勢(shi)呈線性關系。若(ruò)在管道兩側各(ge)插入一根電極(ji),就可引入感應(ying)電勢Ex,測量此✔️電(diàn)勢的🏃♀️大小,就可(kě)求得體積流🈚量(liang)。
1.3流量計的安裝(zhuang)
根據電磁流量(liàng)計的工作原理(li)和安裝要求,結(jié)合水泥車管路(lu)分布情況,将電(diàn)磁流量計安裝(zhuang)在水泥車水櫃(guì)附近的上水立(lì)管上。
2現場應用(yòng)
通過現場多口(kǒu)井試驗,試驗井(jing)如表1所示。電磁(ci)流量計可🚶♀️以較(jiào)爲準确地計量(liang)水泥車上水總(zong)量,防止替空、留(liú)水泥塞事故的(de)發生。
3影響因素(su)
(1)實驗中電磁流(liú)量計對清水計(jì)量較爲靈敏,對(dui)沖洗液、鑽井液(yè)的💯計量誤差較(jiao)大,分析原因是(shì)鑽井液、沖洗液(ye)易産💋生氣🛀🏻泡,造(zao)成流量計MTP(空管(guan))報警,無法準确(què)計量。其中鑽井(jǐng)液誤差達5%,沖洗(xǐ)液誤差達到25%。
(2)試(shì)驗中反複開關(guan)清水泵會出現(xiàn)電磁流量計無(wú)計量情況,說🧑🏽🤝🧑🏻明(ming)電磁流量計靈(ling)敏度較低,此時(shi)會出現🌂漏記情(qíng)況。
(3)施工中倒換(huan)水罐再次抽水(shui)時,電磁流量計(ji)有時出‼️現🔴MTP報❌警(jing)。造成計量出現(xiàn)誤差。
4結論
(1)水泥(ni)車電磁流量計(ji)誤差小,可以有(yǒu)效地計量水泥(ní)車抽入的清水(shuǐ)總量。防止固井(jǐng)施工中替空、水(shuǐ)泥塞的事故發(fa)生。
(2)電磁流量計(jì)對空管情況較(jiao)爲敏感,一旦上(shang)水管線出現氣(qì)泡,就無法準确(que)進行計量。
(3)電磁(ci)流量計計量靈(ling)敏度低。反複抽(chou)水時,會丢失讀(dú)數,影響計量。
(4)通(tong)過對流量計的(de)參數進行設置(zhi),可以一定程度(du)地♌提高👣流量🏃🏻計(jì)的敏感性,提高(gao)計量精度。
(5)對水(shuǐ)泥車上水計量(liang)的改造,沒能達(da)到預期的完美(měi)效果。因流量計(ji)的适用環境等(děng)因素影響,還須(xu)進一步的研究(jiū)改進,提高其計(ji)量精度。
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