[摘要(yao)]目前判斷井湧(yǒng)井漏的方法有(you)多種。通常由于(yu)出口流量計 精(jing)度低，隻能采用(yòng)間接的體積增(zēng)量關井報警的(de)方法。這種方法(fa)反應速度慢，預(yù)報效果不好。本(ben)文采用⭐直接探(tàn)測出口流量的(de)流🏃‍♂️量計，實現回(huí)流管的非滿管(guan)計量🚩在不同工(gōng)況下🌂，實現出口(kǒu).流量🤞變化的早(zao)期井湧預報⚽和(he)體積增量的關(guān)井報警功能，并(bìng)對各種流量計(ji)的現🥵場試驗進(jìn)行了比較，最終(zhong)選擇了報警🔆及(jí)時精度高的🥵多(duō)普勒超聲波流(liu)量計作爲最佳(jia)井湧井漏預報(bao)的計量儀器❌.
　　在(zai)油氣鑽井過程(cheng)中，井下情況的(de)判斷及處理是(shi)油氣鑽井的重(zhong)要研究方向。井(jǐng)下情況是一個(ge)複雜的💁體系。各(ge)種各樣💘的因素(sù)導緻各種形式(shi)的事故發生，井(jing)湧和井漏是油(yóu)氣鑽井過程中(zhōng)出現的普遍現(xiàn)象"。特别是出口(kou)流量的判定是(shi)井湧井漏判⁉️斷(duan)的關鍵。它比用(yòng)泥漿池體積的(de)變✊化來判定井(jǐng)湧井漏要先🏃‍♂️進(jin)、精确得多，能及(ji)時地判定井湧(yǒng)井漏。但測量回(huí)流♋管裏面的回(huí)流流🚶量有其📱難(nán)點。因爲💔泥漿泵(bèng)及其它💋電機的(de)震動引起回🔱流(liú)泥漿波動大，同(tong)時還有泥漿的(de)粘度和密度的(de)影響🈲。這三個因(yin)素導緻流量測(cè)量的精度下降(jiàng)。
　　以往井湧井漏(lou)的發現和判斷(duàn)方法有坐崗制(zhi)、液面監測儀和(hé)👅錄井體積測量(liàng)儀等1。這些方法(fa)的特點，都是間(jiān)接觀察體積增(zēng)量，不是測量出(chu)口流量的方法(fǎ)，因此這些測量(liang)方法不精确、不(bu)及時。近期國内(nei)外先進的方法(fǎ)是先對流☁️量增(zeng)量進行預報，然(rán)後對體積♈增量(liàng)進行預報。當流(liu)量預報時，流量(liàng)增量超過門限(xiàn)值時，發出提示(shi)報警信号，同時(shí)轉爲體積增量(liàng)預報，當體積增(zēng)量超過井控規(gui)定時，發出關井(jǐng)信号。這類方法(fa)較精确，但不及(jí)時，不能迅速判(pàn)定井湧井漏。目(mu)前較好的方法(fa)是在回流管中(zhōng)采取直接接觸(chù)的流量測量。但(dan)是，由于泥漿的(de)粘度和密度導(dao)緻測量精🔴度低(dī)，流量增量預報(bao)不準，同時由于(yu)泥漿罐液面波(bō)📞動大，超聲液位(wèi)測量甩點過多(duo)，造成體積增量(liang)測量反應較慢(man)。到目前爲止，判(pàn)斷井湧🔴井漏的(de)方法有多種。但(dan)由于受到🔞測量(liang)儀器和工藝方(fang)🌈法的限制，都不(bú)🐕同程度存在着(zhe)不及時、不精确(que)的問題。
　　本文通(tong)過判定井湧井(jǐng)漏的關鍵，根據(jù)各種流量計測(ce)量出口流量的(de)試驗方法。在衆(zhong)多的流量計中(zhōng)找出最适合于(yú)井⭐場鑽😘井的各(ge)種工況下保持(chi)井湧井漏預報(bao)系統靈敏可靠(kào)性的流♻️量計。流(liú)量計分别有靶(ba)式流量🐉計、電磁(ci)流量計、超聲波(bo)時差法🏃‍♂️、質量流(liú)量計、多普勒流(liu)量計五種。對👅這(zhè)五種流量計進(jin)行原理分析和(hé)試驗比較，找出(chu)最适合于井湧(yong)井漏預😄報系統(tong)的流量☁️計。
1 靶式(shi)流量計
1.1工作原(yuán)理
　　當介質在測(ce)量管中流動時(shi)，因其自身的動(dong)能與靶闆産📞生(shēng)壓差，進而産生(sheng)對靶闆的作用(yòng)力，産生與流量(liang)在靶闆上作用(yong)力對應🌐的電壓(yā)信号，由于流體(ti)流量特征的影(yǐng)響🏃🏻，流量與電橋(qiao)産生的電壓的(de)平方成正比。
1.2基(jī)本圖示見圖1。
1.3優(you)點:(1)可用于泥漿(jiang)介質。(2)結構較簡(jiǎn)單。(3)靈敏度較高(gao)。
1.4缺點:
(1)不能震動(dòng)。若發生震動，即(ji)使沒流量也有(yǒu)顯示。
(2)不能承受(shou)太大的壓差。而(ér)在井場中入口(kou)立管肯定有震(zhèn)動，且立管的壓(yā)力一般情況下(xià)達到15Mpa。
因此，靶式(shi)流量計不能入(ru)選。
 
2電磁流量計(jì)
2.1工作原理
　　 電磁(cí)流量計 的測量(liàng)原理基于法拉(la)第電磁感應定(dìng)律:導電液體🔞在(zài)磁❓場中作切割(ge)磁力線運動時(shí)，導體中産生感(gan)應電勢，測量流(liu)量時，感應出的(de)電壓通過二個(ge)或二個以上與(yu)♋液體直接接觸(chù)的電極檢出，并(bing)🌍通過電纜送至(zhi)轉換器進行處(chu)理，然後在LCD顯示(shì)或轉換成标準(zhun)信号420mA和0一1kHz輸出(chu)。
2.2基本圖示見圖(tu)2。
 

2.3優點:
(1)管道内無(wú)可動部件，無阻(zu)流部件，測量中(zhōng)幾乎沒有附加(jia)壓力損失。
(2)測量(liàng)結果與流速分(fen)布、流體壓力、溫(wen)度、密度、粘度等(děng)物✌️理參數無關(guān)。
(3)現場可以根據(ju)用戶實際需要(yào)在線修改量程(chéng)。
2.4缺點:
　　電磁流量(liang)計結構是陶瓷(ci)、橡膠等物，使用(yòng)一段時間後由(yóu)⛷️于泥漿沖刷導(dao)電體磨損，精度(du)明顯下降。需現(xian)場試💚驗比較。
3質(zhì)量流量計
3.1工作(zuò)原理
　　根據牛頓(dun)第二運動定律(lü)F=ma,測量管扭曲量(liàng)的大小與流👄經(jīng)測量管的質量(liàng)流量的大小成(chéng)正比。當流體流(liu)🔆過測量管時，流(liú)體就會受到科(kē)裏奧力的作用(yòng)，測量管裏流體(tǐ)所受💁科裏奧力(lì)的反作用，産生(sheng)進口和出口的(de)相位差，再把該(gai)相位差轉變爲(wèi)相應的電平信(xìn)号送入變送器(qi)，經濾波、積⭕分、放(fàng)大等電量處理(lǐ)後，轉🐅變成與質(zhi)量成正比的4~20mA模(mó)拟信号或定範(fàn)圍的頻率🌈信号(hào)兩種形式輸出(chu)。
3.2基本圖示見圖(tú)3。
 
3.3優點:精度高、應(ying)用範圍廣、安裝(zhuang)工況要求低。
3.4缺(que)點:
(1)由于質量流(liú)量計對外界振(zhen)動較爲敏感，容(rong)易造成零點漂(piāo)移和對密度測(ce)量的不準确。
(2)測(cè)量管内壁磨損(sǔn)腐蝕或沉積結(jié)垢會影響測量(liàng)精度。其工🌍作環(huán)境不能太惡劣(lie)，受環境的幹擾(rao)大。
(3)價格昂貴。
根(gen)據以上三點，質(zhi)量流量計不能(neng)入選。
4超聲波時(shi)差法流量計
4.1工(gong)作原理
　　根據超(chao)聲波信号順流(liú)傳播時間和逆(ni)流傳播時間之(zhī)差來計算流速(sù)，進而求得流量(liang)。
4.2基本圖示見圖(tú)4。
 
4.3優點:
(1)屬于非接(jie)觸性測量，安裝(zhuāng)方便。
(2)無節流部(bù)件，有利于節約(yue)能源。
4.4缺點:
　　聲波(bō)時差法隻能用(yòng)于清潔液體或(huò)氣體,不能用于(yu)含雜質✂️的流體(ti)。而鑽井液是富(fu)含雜質的液體(ti)，故不适用于井(jǐng)場中。
5多普勒流(liu)量計
5.1工作原理(lǐ)
　　 超聲波多普勒(le)流量計 的測量(liang)原理以物理學(xué)中的多普勒效(xiào)應爲基礎。根據(jù)聲學多普勒效(xiào)應，當聲源和觀(guan)察者之間有相(xiàng)對運動時，觀察(chá)者所感受到的(de)聲頻率不同于(yu)聲源所發出的(de)頻率。這個因相(xiàng)🈲對運動而産生(sheng)的頻率變化與(yu)兩物體🔅的相對(dui)速度成正比。
5.2基(jī)本圖示見圖5。
5.3優(you)點:
(1)可測量礦漿(jiang)等污濁液體。
(2)操(cao)作簡單，響應速(sù)度快。
(3)極好的低(dī)流速測量能力(li)，可低至0.05m/So
(4)極寬的(de)流量測量範圍(wei)。
5.4缺點:
暫無。需現(xiàn)場試驗進行比(bi)較。
 
6現場試驗比(bi)較
　　對靶式流量(liang)計、電磁流量計(jì)、超聲波時差法(fa)流量計、質☎️量流(liú)量計、多普勒流(liú)量計五種流量(liang)計進行原理分(fen)析對比後，選擇(ze)多普勒流量計(jì)和電磁流量計(jì)進行現場🔴試驗(yan)比📞較。
7總結
　　多普(pǔ)勒流量計相對(dui)于靶式流量計(jì)、電磁流量計、超(chao)聲波時差法、質(zhi)量流量計更适(shi)合測量礦漿等(děng)污濁的液體，适(shì)應惡劣工況環(huan)境，解決了許多(duo)流量計無法測(cè)量的難題。同時(shi)具有操作簡單(dān)，高度智能化，響(xiang)應速度快的優(yōu)點。

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