[摘要(yao)]目前判(pàn)斷井湧(yong)井漏的(de)方法有(yǒu)多種。通(tong)常由于(yu)出口流(liú)量計 精(jīng)度低，隻(zhi)能采用(yòng)間接的(de)體積增(zeng)量關井(jing)報警的(de)方法🔞。這(zhe)👌種方法(fǎ)反應速(su)度慢，預(yu)報效果(guo)不好。本(běn)文采用(yòng)直接探(tàn)測出口(kǒu)流量的(de)流量計(jì)，實現回(hui)流管的(de)非滿管(guan)計量在(zai)不同工(gōng)況下，實(shi)現出口(kou).流量變(bian)化的早(zǎo)期井湧(yǒng)預報和(hé)體積增(zeng)❗量的關(guān)井報警(jǐng)功能，并(bìng)對各種(zhong)流量計(ji)的現場(chǎng)試驗進(jin)行了比(bi)較，最終(zhong)選擇了(le)報警及(jí)時精度(du)高的多(duō)普勒超(chāo)聲波流(liú)量計作(zuò)爲最佳(jia)井湧井(jing)漏預報(bao)的計量(liang)儀器😄.
　　在(zai)油氣鑽(zuan)井過程(cheng)中，井下(xià)情況的(de)判斷及(ji)處理是(shi)油氣鑽(zuàn)井的重(zhòng)✔️要研究(jiu)方向。井(jing)下情況(kuang)是一個(gè)複雜的(de)😍體系。各(gè)種各樣(yang)的因素(su)導🔞緻各(ge)種形式(shi)的事故(gù)發生，井(jing)湧和井(jǐng)漏是油(yóu)氣鑽♊井(jǐng)過程中(zhong)出現的(de)普遍現(xiàn)象"。特别(bie)是出口(kǒu)流量的(de)判定是(shì)井湧井(jǐng)漏判斷(duan)的關鍵(jian)。它比用(yòng)泥漿♊池(chi)體積的(de)變化來(lai)判定井(jing)👣湧井漏(lou)要先🐇進(jìn)、精确得(de)多，能及(ji)時地判(pan)定井湧(yong)井漏。但(dan)測量回(hui)流管裏(li)面的🌐回(hui)流流量(liàng)有其難(nan)點。因爲(wei)泥漿泵(beng)及其它(ta)電機的(de)震動引(yin)起回☂️流(liu)泥漿波(bō)動大，同(tong)時還有(you)泥漿的(de)粘度和(hé)🍉密度的(de)影響。這(zhè)三個因(yin)素導緻(zhì)流量測(cè)量🎯的精(jing)度下降(jiàng)。
　　以往井(jǐng)湧井漏(lou)的發現(xian)和判斷(duan)方法有(yǒu)坐崗制(zhì)、液面監(jiān)測儀和(he)錄井體(ti)積測量(liàng)儀等1。這(zhe)些方法(fǎ)的特點(dian)，都🌍是間(jiān)接觀察(cha)體❤️積增(zeng)⭕量，不是(shì)測量出(chu)口流量(liàng)的方法(fa)🔴，因此這(zhè)些測量(liang)方法不(bú)精确、不(bú)㊙️及時。近(jin)期國内(nèi)外先進(jìn)的方法(fǎ)是先對(dui)流🍓量增(zeng)量進行(hang)預報，然(rán)後對體(tǐ)積🌂增量(liang)進行預(yu)報。當流(liú)量預報(bào)時，流量(liàng)增量超(chāo)過門限(xiàn)值時，發(fā)出提🌐示(shì)報警信(xìn)号，同時(shi)轉爲體(ti)積增量(liàng)預報，當(dāng)體積增(zēng)量超過(guo)井控規(guī)定時，發(fā)出關井(jing)信号。這(zhe)類方法(fǎ)較精确(que)，但不及(ji)時，不能(néng)迅速判(pàn)定井湧(yong)井漏。目(mù)前較好(hǎo)的方法(fa)是在回(huí)流管中(zhong)采取直(zhí)接接觸(chù)的流量(liang)測量。但(dàn)是，由于(yu)泥漿的(de)粘度和(hé)密度導(dao)緻測量(liang)精度低(di)，流量增(zēng)量預報(bào)不準，同(tóng)時由于(yu)泥漿罐(guan)液面波(bo)動大，超(chāo)聲液位(wèi)測量甩(shuai)點過多(duō)🔴，造成體(ti)積增量(liang)測量反(fǎn)應較慢(màn)🙇🏻。到目前(qián)爲止，判(pàn)斷井湧(yong)井漏的(de)方法有(you)多種。但(dàn)由于受(shòu)到🔴測量(liang)🤩儀器和(hé)工藝方(fāng)法的限(xian)制，都💰不(bú)同程度(dù)存在着(zhe)不及時(shi)、不精确(què)的問題(ti)。
　　本文通(tong)過判定(ding)井湧井(jing)漏的關(guān)鍵，根據(ju)各種流(liu)量計💁測(ce)量出☔口(kǒu)🌈流🈚量的(de)試驗方(fang)法。在衆(zhong)多的流(liú)量計中(zhōng)找出最(zui)适合于(yu)井場鑽(zuan)❌井的各(ge)種工況(kuàng)下保持(chi)井湧井(jǐng)漏預報(bao)系統靈(líng)敏可靠(kao)性的流(liú)量計。流(liú)量計分(fèn)别有靶(bǎ)式流量(liàng)計、電磁(cí)流量計(jì)、超聲波(bō)時差法(fǎ)、質量流(liu)量計、多(duo)普勒流(liú)量計五(wǔ)種。對這(zhè)五種流(liu)量計進(jin)行原理(li)分析和(hé)試驗比(bǐ)較，找出(chu)最适合(he)于井湧(yong)井漏預(yù)報系統(tǒng)的流量(liàng)⭐計。
1 靶式(shi)流量計(ji)
1.1工作原(yuan)理
　　當介(jie)質在測(ce)量管中(zhōng)流動時(shi)，因其自(zi)身的動(dong)能與靶(bǎ)闆産生(sheng)🔴壓差，進(jin)而産生(sheng)對靶闆(pan)的作用(yong)力，産生(shēng)與流量(liàng)在靶闆(pǎn)上作用(yòng)力對應(ying)🚶的電壓(yā)信号，由(you)于流體(tǐ)流量特(te)征🔞的影(yǐng)響，流量(liàng)與電橋(qiáo)産生的(de)電壓的(de)平方成(cheng)正比。
1.2基(jī)本圖示(shì)見圖1。
1.3優(you)點:(1)可用(yong)于泥漿(jiāng)介質。(2)結(jie)構較簡(jiǎn)單。(3)靈敏(mǐn)度較高(gao)。
1.4缺點:
(1)不(bú)能震動(dong)。若發生(sheng)震動，即(jí)使沒流(liu)量也有(you)顯示。
(2)不(bú)能承受(shòu)太大的(de)壓差。而(ér)在井場(chǎng)中入口(kǒu)立管肯(kěn)定有震(zhèn)動，且立(li)管的壓(ya)力一般(ban)情況下(xià)達到15Mpa。
因(yīn)此，靶式(shi)流量計(ji)不能入(rù)選。
 
2電磁(cí)流量計(ji)
2.1工作原(yuán)理
　　 電磁(ci)流量計(jì) 的測量(liàng)原理基(ji)于法拉(la)第電磁(ci)感應定(dìng)律:導電(dian)液體在(zài)磁場中(zhōng)作切割(gē)磁力線(xiàn)運動時(shi)，導體中(zhong)産生感(gǎn)應電勢(shi)，測量🌈流(liu)量🈲時，感(gan)應出的(de)電壓通(tong)過二個(gè)或二個(ge)以上與(yu)液體直(zhi)接接觸(chu)的電極(jí)檢出，并(bing)通過電(dian)纜送至(zhi)轉換器(qì)進行處(chu)理♉，然後(hou)在LCD顯示(shi)或轉換(huan)成标準(zhǔn)信号420mA和(hé)0一1kHz輸出(chu)。
2.2基本圖(tú)示見圖(tú)2。
 

2.3優點:
(1)管(guǎn)道内無(wú)可動部(bu)件，無阻(zǔ)流部件(jiàn)，測量中(zhong)幾乎沒(méi)有附加(jia)☀️壓😘力損(sun)失。
(2)測量(liàng)結果與(yǔ)流速分(fèn)布、流體(tǐ)壓力、溫(wen)度、密度(dù)、粘度等(deng)物理參(can)數無關(guān)。
(3)現場可(ke)以根據(ju)用戶實(shí)際需要(yao)在線修(xiu)改量程(cheng)。
2.4缺點:
　　電(diàn)磁流量(liang)計結構(gòu)是陶瓷(ci)、橡膠等(deng)物，使用(yong)一段時(shí)間後🙇🏻由(you)于泥📱漿(jiang)沖刷導(dǎo)電體磨(mó)損，精度(dù)明顯下(xià)降。需現(xian)場試驗(yan)比🔅較。
3質(zhì)量流量(liang)計
3.1工作(zuo)原理
　　根(gen)據牛頓(dun)第二運(yùn)動定律(lü)F=ma,測量管(guan)扭曲量(liàng)的大小(xiǎo)與流經(jing)測量管(guǎn)的質量(liang)流量的(de)大小成(cheng)正比。當(dang)流體流(liu)過測量(liàng)管時，流(liu)體就會(hui)受到科(ke)裏奧力(lì)的作用(yòng)，測量管(guan)裏流體(ti)所受💋科(kē)裏奧力(lì)的反作(zuo)用，産生(sheng)進口和(hé)出口的(de)相位🥰差(cha)，再把該(gāi)✨相位差(chà)轉變爲(wèi)相應的(de)電平信(xìn)♉号送入(rù)變送👉器(qì)，經濾波(bō)、積分、放(fang)大等電(diàn)量處理(lǐ)後，轉變(bian)成與質(zhi)量成正(zhèng)比的4~20mA模(mo)拟信💞号(hao)或定範(fàn)圍的頻(pín)率信号(hao)兩種形(xing)式輸出(chū)。
3.2基本圖(tú)示見圖(tu)3。
 
3.3優點:精(jing)度高、應(ying)用範圍(wéi)廣、安裝(zhuāng)工況要(yào)求低。
3.4缺(que)點:
(1)由于(yu)質量流(liu)量計對(duì)外界振(zhèn)動較爲(wèi)敏感，容(rong)易造成(cheng)零點漂(piao)移和對(dui)密度測(cè)量的不(bú)準确。
(2)測(ce)量管内(nèi)壁磨損(sun)腐蝕或(huo)沉積結(jié)垢會影(ying)響測量(liang)精度。其(qí)工💚作環(huan)境不能(neng)太惡劣(liè)，受環境(jìng)的幹擾(rǎo)大。
(3)價格(ge)昂貴。
根(gen)據以上(shàng)三點，質(zhi)量流量(liang)計不能(néng)入選。
4超(chāo)聲波時(shi)差法流(liú)量計
4.1工(gong)作原理(li)
　　根據超(chāo)聲波信(xìn)号順流(liú)傳播時(shí)間和逆(ni)流傳播(bō)時間之(zhī)差來計(jì)算流速(su)，進而求(qiú)得流量(liang)。
4.2基本圖(tu)示見圖(tú)4。
 
4.3優點:
(1)屬(shǔ)于非接(jiē)觸性測(ce)量，安裝(zhuāng)方便。
(2)無(wu)節流部(bù)件，有利(lì)于節約(yuē)能源。
4.4缺(que)點:
　　聲波(bō)時差法(fǎ)隻能用(yòng)于清潔(jie)液體或(huò)氣體,不(bu)能用于(yú)含雜質(zhi)的流體(tǐ)。而鑽井(jing)液是富(fu)含雜質(zhì)的液體(ti)，故不适(shì)用于井(jǐng)場中。
5多(duo)普勒流(liu)量計
5.1工(gōng)作原理(lǐ)
　　 超聲波(bō)多普勒(le)流量計(jì) 的測量(liàng)原理以(yi)物理學(xue)中的多(duō)普勒效(xiào)應爲基(ji)礎。根據(jù)聲學多(duo)普勒效(xiao)應，當聲(sheng)源和觀(guan)察者之(zhi)間有相(xiàng)對運動(dong)🍓時，觀察(chá)者所感(gan)受到😘的(de)聲頻率(lǜ)不同于(yu)聲源所(suǒ)發出的(de)頻率。這(zhe)個因相(xiang)對運動(dòng)而産生(sheng)的頻率(lü)變化與(yu)兩物體(tǐ)⛹🏻‍♀️的相對(dui)速度成(chéng)正比。
5.2基(jī)本圖示(shi)見圖5。
5.3優(you)點:
(1)可測(cè)量礦漿(jiang)等污濁(zhuó)液體。
(2)操(cāo)作簡單(dan)，響應速(su)度快。
(3)極(ji)好的低(di)流速測(ce)量能力(lì)，可低至(zhi)0.05m/So
(4)極寬的(de)流量測(ce)量範圍(wei)。
5.4缺點:
暫(zàn)無。需現(xian)場試驗(yàn)進行比(bǐ)較。
 
6現場(chǎng)試驗比(bǐ)較
　　對靶(ba)式流量(liang)計、電磁(ci)流量計(ji)、超聲波(bo)時差法(fa)流量計(ji)、質量⭐流(liú)量計、多(duo)普勒流(liú)量計五(wǔ)種流量(liang)計進行(hang)原理分(fen)析對比(bi)後，選擇(zé)多普勒(lè)流量計(jì)和電磁(ci)流量計(ji)進行現(xian)場試驗(yan)比🚩較。
7總(zong)結
　　多普(pu)勒流量(liàng)計相對(duì)于靶式(shì)流量計(jì)、電磁流(liú)量計、超(chao)🈲聲波時(shí)差法、質(zhì)量流量(liàng)計更适(shì)合測量(liàng)礦漿等(deng)污濁的(de)液體，适(shi)應惡劣(lie)工況環(huán)境，解決(jue)了許多(duo)流量計(jì)無☀️法測(cè)量的難(nan)題。同時(shi)具❤️有操(cao)作簡單(dān)，高度智(zhì)能化，響(xiǎng)應速度(dù)快的優(you)點。

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