[摘要(yao)]目前判(pan)斷井湧(yong)井漏的(de)方法有(you)多種。通(tong)常由于(yu)出口流(liu)量計 精(jing)度低，隻(zhi)能采用(yong)間接的(de)體積增(zeng)量關井(jing)報警的(de)方法。這(zhe)種方法(fa)反應速(su)度慢，預(yu)報效果(guo)不好。本(ben)文采用(yong)直接探(tan)測出口(kou)流量的(de)流🚩量計(ji)，實現回(hui)流管的(de)非滿管(guan)計量在(zai)不同工(gong)況下，實(shi)現出口(kou).流量變(bian)化的早(zao)期井湧(yong)預報和(he)體積增(zeng)量的關(guan)井報警(jing)功能👅，并(bing)對各種(zhong)♈流量計(ji)的現場(chang)試驗進(jin)行了比(bi)較，最終(zhong)選擇了(le)報警及(ji)時精度(du)高的多(duo)普勒超(chao)聲波流(liu)量計作(zuo)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(xia)情況的(de)判斷及(ji)處理是(shi)油🧡氣鑽(zuan)井的重(zhong)要研究(jiu)方向。井(jing)下情況(kuang)是一個(ge)複雜的(de)體系。各(ge)種各樣(yang)的因📐素(su)導緻各(ge)種形式(shi)的事故(gu)發生🔱，井(jing)湧和井(jing)漏是油(you)氣鑽⛷️井(jing)過程中(zhong)出現的(de)普遍現(xian)象"。特别(bie)是出口(kou)流量的(de)判定是(shi)井😄湧井(jing)漏判斷(duan)的關鍵(jian)🚶。它比用(yong)泥漿池(chi)體積的(de)變化來(lai)判定井(jing)湧井漏(lou)要先🌈進(jin)、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(liang)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(bo)動大，同(tong)時還有(you)泥漿的(de)粘度和(he)密度的(de)影響。這(zhe)三個因(yin)素導緻(zhi)流量測(ce)量的精(jing)度下降(jiang)。
　　以往井(jing)湧井漏(lou)的發現(xian)和判斷(duan)方法有(you)坐崗制(zhi)、液面監(jian)🛀🏻測🤟儀和(he)🌂錄井體(ti)積測量(liang)儀等1。這(zhe)些方法(fa)的特點(dian)，都🏃是間(jian)接觀察(cha)體積增(zeng)💘量，不是(shi)測量出(chu)口流量(liang)的方法(fa)，因此這(zhe)些測量(liang)⭕方法不(bu)精确、不(bu)♋及時。近(jin)期國内(nei)外先進(jin)的方法(fa)🈲是先對(dui)流量增(zeng)量進行(hang)預報，然(ran)後對體(ti)積🤩增量(liang)進行預(yu)🌈報。當流(liu)量預報(bao)時，流量(liang)增量超(chao)過門限(xian)🌈值時，發(fa)出提示(shi)報警信(xin)号，同時(shi)轉爲體(ti)積增量(liang)預報，當(dang)體積增(zeng)量超過(guo)⛹🏻‍♀️井控規(gui)定時，發(fa)出關井(jing)信号。這(zhe)類方法(fa)較精确(que)，但不及(ji)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻時，不能(neng)迅速判(pan)定井🤟湧(yong)井漏。目(mu)前較好(hao)的方法(fa)是在回(hui)流管中(zhong)采取直(zhi)接接觸(chu)的流量(liang)測量。但(dan)是，由于(yu)泥漿的(de)粘度和(he)密度導(dao)⛹🏻‍♀️緻測量(liang)精📞度低(di)，流量增(zeng)⛷️量預報(bao)不準，同(tong)時由于(yu)泥漿罐(guan)液面波(bo)🐅動大，超(chao)聲液位(wei)測量甩(shuai)點過多(duo)，造成體(ti)積增量(liang)測量反(fan)應較慢(man)📱。到目前(qian)爲止，判(pan)斷井湧(yong)井漏的(de)方法有(you)多種。但(dan)由于受(shou)到測量(liang)儀器和(he)工藝方(fang)法的限(xian)制，都不(bu)同程度(du)存在着(zhe)不及時(shi)、不精确(que)的問題(ti)。
　　本文通(tong)過判定(ding)井湧井(jing)漏的關(guan)鍵，根據(ju)各種流(liu)量計💯測(ce)量出🏃🏻口(kou)流🍓量的(de)試驗方(fang)法。在衆(zhong)多的流(liu)量計中(zhong)找出最(zui)适合于(yu)井場鑽(zuan)井的各(ge)種工況(kuang)下保持(chi)井湧井(jing)漏預報(bao)系統靈(ling)敏可靠(kao)性的流(liu)量計。流(liu)量計分(fen)别有靶(ba)式流量(liang)計、電磁(ci)流量計(ji)、超聲波(bo)時差法(fa)、質量流(liu)量計、多(duo)普勒流(liu)🌐量計五(wu)種。對這(zhe)五種流(liu)量計進(jin)行原理(li)分析和(he)試驗⛷️比(bi)☁️較，找出(chu)最适合(he)于井湧(yong)井漏預(yu)報系統(tong)的流量(liang)📧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(zhong)流動時(shi)，因其自(zi)身的動(dong)能與靶(ba)🧡闆産生(sheng)壓差，進(jin)而産生(sheng)對靶闆(pan)的作用(yong)力，産生(sheng)與流量(liang)在靶闆(pan)上作用(yong)力對應(ying)✉️的電壓(ya)信号，由(you)于流體(ti)流量特(te)征的影(ying)響，流量(liang)與電橋(qiao)産生的(de)電🐕壓的(de)平方成(cheng)正比。
1.2基(ji)本圖示(shi)見圖1。
1.3優(you)點:(1)可用(yong)于泥漿(jiang)介質。(2)結(jie)構較簡(jian)單。(3)靈敏(min)度較高(gao)。
1.4缺點:
(1)不(bu)能震動(dong)。若發生(sheng)震動，即(ji)使沒流(liu)量也有(you)顯示。
(2)不(bu)能承受(shou)太大的(de)壓差。而(er)在井場(chang)中入口(kou)立管肯(ken)定有🙇🏻震(zhen)動🧑🏾‍🤝‍🧑🏼，且立(li)管的壓(ya)力一般(ban)情況下(xia)達到15Mpa。
因(yin)此，靶式(shi)流量計(ji)不能入(ru)選。
 
2電磁(ci)流量計(ji)
2.1工作原(yuan)理
　　 電磁(ci)流量計(ji) 的測量(liang)原理基(ji)于法拉(la)第電磁(ci)感應定(ding)律:導電(dian)液體在(zai)磁場中(zhong)🔞作切割(ge)磁力線(xian)運動時(shi)，導體中(zhong)産生感(gan)應電勢(shi)，測量👣流(liu)量🔞時，感(gan)應出的(de)電壓通(tong)過二個(ge)或二個(ge)以上與(yu)液體直(zhi)接接觸(chu)的電極(ji)檢出，并(bing)通過電(dian)纜送至(zhi)轉換器(qi)進行處(chu)理，然後(hou)在LCD顯示(shi)或轉換(huan)成标準(zhun)信号420mA和(he)0一1kHz輸出(chu)。
2.2基本圖(tu)示見圖(tu)2。
 

2.3優點:
(1)管(guan)道内無(wu)可動部(bu)件，無阻(zu)流部件(jian)，測量中(zhong)幾乎沒(mei)有附加(jia)壓力損(sun)失。
(2)測量(liang)結果與(yu)流速分(fen)布、流體(ti)壓力、溫(wen)度、密度(du)、粘度等(deng)物理參(can)數無關(guan)。
(3)現場可(ke)以根據(ju)用戶實(shi)際需要(yao)在線修(xiu)改量程(cheng)。
2.4缺點:
　　電(dian)磁流量(liang)計結構(gou)是陶瓷(ci)、橡膠等(deng)物，使用(yong)一段時(shi)間🔞後由(you)于泥漿(jiang)沖刷導(dao)電體磨(mo)損，精度(du)明顯下(xia)降。需現(xian)場試驗(yan)比較。
3質(zhi)量流量(liang)計
3.1工作(zuo)原理
　　根(gen)據牛頓(dun)第二運(yun)動定律(lü)F=ma,測量管(guan)扭曲量(liang)的大小(xiao)與流經(jing)測♍量管(guan)的質量(liang)流量的(de)大小成(cheng)正比。當(dang)流體流(liu)🌏過測量(liang)管🌈時，流(liu)體就會(hui)受到科(ke)裏奧力(li)的作用(yong)，測量管(guan)裏流體(ti)所受科(ke)裏奧力(li)的反作(zuo)用，産👌生(sheng)進口和(he)出🔴口的(de)相位差(cha)，再把該(gai)❓相位差(cha)轉變爲(wei)相應🤩的(de)電平信(xin)🔞号送入(ru)變送器(qi)，經濾波(bo)、積分、放(fang)大等電(dian)量處理(li)後，轉變(bian)成與質(zhi)量成正(zheng)比的4~20mA模(mo)拟信号(hao)或定範(fan)圍的🏃‍♂️頻(pin)率信号(hao)兩種形(xing)式輸出(chu)。
3.2基本圖(tu)示見圖(tu)3。
 
3.3優點:精(jing)度高、應(ying)用範圍(wei)廣、安裝(zhuang)工況要(yao)求低。
3.4缺(que)點:
(1)由于(yu)質量流(liu)量計對(dui)外界振(zhen)動較爲(wei)敏感，容(rong)易造成(cheng)零點㊙️漂(piao)移和㊙️對(dui)密度測(ce)量的不(bu)準确。
(2)測(ce)量管内(nei)壁磨損(sun)腐蝕或(huo)沉積結(jie)垢會影(ying)響測量(liang)精度。其(qi)工作💚環(huan)境不能(neng)太惡劣(lie)，受環境(jing)的幹擾(rao)大。
(3)價格(ge)昂貴。
根(gen)據以上(shang)三點，質(zhi)量流量(liang)計不能(neng)入選。
4超(chao)聲波時(shi)差法流(liu)量計
4.1工(gong)作原理(li)
　　根據超(chao)聲波信(xin)号順流(liu)傳播時(shi)間和逆(ni)流傳播(bo)時間之(zhi)差來計(ji)算流速(su)，進而求(qiu)得流量(liang)。
4.2基本圖(tu)示見圖(tu)4。
 
4.3優點:
(1)屬(shu)于非接(jie)觸性測(ce)量，安裝(zhuang)方便。
(2)無(wu)節流部(bu)件，有利(li)于節約(yue)能源。
4.4缺(que)點:
　　聲波(bo)時差法(fa)隻能用(yong)于清潔(jie)液體或(huo)氣體,不(bu)能用于(yu)含雜質(zhi)的㊙️流體(ti)。而鑽井(jing)液是富(fu)含雜質(zhi)的液體(ti)，故不适(shi)用于井(jing)場中。
5多(duo)普勒流(liu)量計
5.1工(gong)作原理(li)
　　 超聲波(bo)多普勒(le)流量計(ji) 的測量(liang)原理以(yi)物理學(xue)中的多(duo)普勒效(xiao)應爲基(ji)礎。根據(ju)聲💘學☔多(duo)普勒效(xiao)應，當聲(sheng)源和觀(guan)察者之(zhi)間有相(xiang)對運動(dong)時，觀察(cha)者所感(gan)🈲受到的(de)聲頻率(lü)不同于(yu)聲源所(suo)發出的(de)頻率。這(zhe)個因相(xiang)對運動(dong)而産生(sheng)的頻率(lü)變化與(yu)兩物體(ti)的相對(dui)速度成(cheng)正比。
5.2基(ji)本圖示(shi)見圖5。
5.3優(you)點:
(1)可測(ce)量礦漿(jiang)等污濁(zhuo)液體。
(2)操(cao)作簡單(dan)，響應速(su)度快。
(3)極(ji)好的低(di)流速測(ce)量能力(li)，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(zan)無。需現(xian)場試驗(yan)進行比(bi)較。
 
6現場(chang)試驗比(bi)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(liu)量計💋、多(duo)普勒流(liu)量計五(wu)種流量(liang)計進行(hang)原理分(fen)析對比(bi)後，選擇(ze)多普勒(le)流量計(ji)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(liang)計相對(dui)于靶式(shi)流量計(ji)、電磁流(liu)量計、超(chao)聲波時(shi)差法、質(zhi)量流量(liang)計更适(shi)合測量(liang)礦漿等(deng)污濁💃的(de)液體，适(shi)應惡🌐劣(lie)工況環(huan)境，解決(jue)了許多(duo)流量計(ji)無法測(ce)量的難(nan)題。同時(shi)具有操(cao)作❌簡單(dan)，高度智(zhi)能化，響(xiang)🥰應速度(du)快的優(you)點。

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