固(gu)井儀表(biao)計量爲(wei)固井施(shi)工提供(gong)了重要(yao)施工參(can)數,計量(liang)的正确(que)性十分(fen)重要,其(qi)準确與(yu)否往往(wang)決定了(le)一口井(jing)的成敗(bai)。固井施(shi)工頂替(ti)作業,一(yi)般采用(yong)儀表計(ji)量加車(che)載計量(liang)雙保險(xian)的方式(shi)進行⭕施(shi)工。但是(shi)在🏃🏻♂️現場(chang)實際操(cao)作中,車(che)載計量(liang)因其計(ji)量方式(shi)的局限(xian)性,并不(bu)能十分(fen)精準。而(er)固井施(shi)工要求(qiu)精度很(hen)高,車載(zai)計量大(da)多數情(qing)況又不(bu)能勝任(ren)。所以在(zai)儀表計(ji)量失效(xiao)時就隻(zhi)能憑🌂工(gong)程師的(de)經驗來(lai)決斷,這(zhe)樣做風(feng)險🌈很大(da)。去年南(nan)區固✍️井(jing)施工就(jiu)出現了(le)因計量(liang)失效,固(gu)井工程(cheng)師沒有(you)準确㊙️判(pan)定替入(ru)清水總(zong)量,導🥵緻(zhi)的固井(jing)施工留(liu)水泥塞(sai)的固井(jing)事故。經(jing)統計,固(gu)井目前(qian)儀表一(yi)次計量(liang)成功率(lü)約爲98%,按(an)每年2500口(kou)井計算(suan),每年♈就(jiu)有50口井(jing)計量失(shi)敗,因儀(yi)表計量(liang)失準發(fa)生的固(gu)井事故(gu)帶來的(de)經濟損(sun)失不可(ke)小觑。
爲(wei)解決這(zhe)個問題(ti),用通過(guo)改造水(shui)泥車的(de)方式,在(zai)水泥🔱車(che)🈚水泵至(zhi)水櫃沿(yan)程處安(an)裝一塊(kuai)法蘭水(shui)表作爲(wei)輔助計(ji)量,這樣(yang)隻要水(shui)表計量(liang)準确,再(zai)通過簡(jian)單計算(suan)就可以(yi)得到📞準(zhun)确的入(ru)井頂替(ti)量。
1電磁(ci)流量計(ji)
通過對(dui)市面上(shang)常用的(de)幾種計(ji)量水表(biao)進行優(you)選,選定(ding)
電磁流(liu)量計
作(zuo)爲水泥(ni)車上水(shui)計量水(shui)表。
1.1電磁(ci)流量計(ji)的特點(dian)
電磁流(liu)量計傳(chuan)感器襯(chen)裏和電(dian)極材料(liao)具有良(liang)好的📱耐(nai)腐蝕和(he)耐磨損(sun)性。測量(liang)精度不(bu)受流體(ti)密度、粘(zhan)度、溫度(du)、壓力和(he)電㊙️導率(lü)變化♊的(de)影響,傳(chuan)感器感(gan)應電壓(ya)信号與(yu)平均流(liu)速呈線(xian)性關系(xi),因此測(ce)量精度(du)高。測量(liang)管道内(nei)無阻流(liu)件,不會(hui)堵塞上(shang)水管路(lu)。
1.2電磁流(liu)量計工(gong)作原理(li)
電磁流(liu)量計是(shi)根據法(fa)拉第電(dian)磁感應(ying)定律進(jin)行流量(liang)🈲測量的(de)流✌️量計(ji)。電磁流(liu)量計的(de)優點是(shi)壓損極(ji)小,可測(ce)流量範(fan)圍大。可(ke)測量電(dian)導率不(bu)小于5μs/cm的(de)酸、堿、鹽(yan)溶液、水(shui)、污水、腐(fu)蝕性液(ye)🤟體以及(ji)泥漿、礦(kuang)漿、紙漿(jiang)等的流(liu)體流量(liang)。但它不(bu)能測量(liang)氣體、蒸(zheng)汽以及(ji)純淨水(shui)的流量(liang)。
當導體(ti)在磁場(chang)中做切(qie)割磁力(li)線運動(dong)時,在導(dao)體中會(hui)産生🔞感(gan)應電勢(shi),感應電(dian)勢的大(da)小與導(dao)體在磁(ci)場中的(de)有效✨長(zhang)度✔️及導(dao)體在磁(ci)場中做(zuo)垂直于(yu)磁場方(fang)向運動(dong)❓的速度(du)成正比(bi)。感應電(dian)勢的方(fang)向由右(you)手定🈚則(ze)判定,感(gan)應電勢(shi)的大小(xiao)由下式(shi)确定:
Ex=BDv(1)
式(shi)中:
Ex——感應(ying)電勢,V;
B——磁(ci)感應強(qiang)度,T;
D——管道(dao)内徑,
mv——液(ye)體的平(ping)均流速(su),m/s。
然而體(ti)積流量(liang)Qv等于流(liu)體的流(liu)速v與管(guan)道截面(mian)積πD2/4的乘(cheng)積💛,将式(shi)(1)代入該(gai)式得:
Qv=(πD/4B)·Ex(2)
由(you)上式可(ke)知,在管(guan)道直徑(jing)D已定且(qie)保持磁(ci)感應強(qiang)度B不變(bian)時,被測(ce)體積流(liu)量與感(gan)應電勢(shi)呈線性(xing)關系。若(ruo)在管道(dao)兩👄側各(ge)插入🛀一(yi)根電極(ji),就可引(yin)入感應(ying)電勢Ex,測(ce)量此㊙️電(dian)勢的大(da)小,就可(ke)求得體(ti)積流量(liang)。
1.3流量計(ji)的安裝(zhuang)
根據電(dian)磁流量(liang)計的工(gong)作原理(li)和安裝(zhuang)要求,結(jie)合水💋泥(ni)車管路(lu)分布情(qing)況,将電(dian)磁流量(liang)計安裝(zhuang)在水泥(ni)車水櫃(gui)附近的(de)上🈲水立(li)管上。
2現(xian)場應用(yong)
通過現(xian)場多口(kou)井試驗(yan),試驗井(jing)如表1所(suo)示。電磁(ci)流量計(ji)可以較(jiao)爲準确(que)地計量(liang)水泥車(che)上水總(zong)量,防止(zhi)替🏃♀️空、留(liu)水泥塞(sai)事故的(de)發生。
3影(ying)響因素(su)
(1)實驗中(zhong)電磁流(liu)量計對(dui)清水計(ji)量較爲(wei)靈敏,對(dui)沖洗液(ye)、鑽井液(ye)的㊙️計量(liang)誤差較(jiao)大,分析(xi)原因是(shi)鑽井液(ye)、沖洗液(ye)易産生(sheng)氣泡,造(zao)成流量(liang)計MTP(空管(guan))報警,無(wu)法準确(que)計量。其(qi)中鑽井(jing)🈲液誤差(cha)達5%,沖洗(xi)液誤差(cha)🌍達到25%。
(2)試(shi)驗中反(fan)複開關(guan)清水泵(beng)會出現(xian)電磁流(liu)量計無(wu)計量情(qing)況,說明(ming)電磁流(liu)量計靈(ling)敏度較(jiao)低,此時(shi)會出現(xian)漏記情(qing)況🍉。
(3)施工(gong)中倒換(huan)水罐再(zai)次抽水(shui)時,電磁(ci)流量計(ji)有時出(chu)現MTP報警(jing)💚。造成計(ji)量出現(xian)誤差。
4結(jie)論
(1)水泥(ni)車電磁(ci)流量計(ji)誤差小(xiao),可以有(you)效地計(ji)量水泥(ni)車抽🔴入(ru)的清水(shui)總量。防(fang)止固井(jing)施工中(zhong)替空、水(shui)泥塞的(de)事故發(fa)生。
(2)電磁(ci)流量計(ji)對空管(guan)情況較(jiao)爲敏感(gan),一旦上(shang)水管線(xian)出現氣(qi)泡,就無(wu)法準确(que)進行計(ji)量。
(3)電磁(ci)流量計(ji)計量靈(ling)敏度低(di)。反複抽(chou)水時,會(hui)丢失讀(du)數,影響(xiang)⭐計量。
(4)通(tong)過對流(liu)量計的(de)參數進(jin)行設置(zhi),可以一(yi)定程度(du)地提高(gao)流量計(ji)💚的敏感(gan)性,提高(gao)計量精(jing)度。
(5)對水(shui)泥車上(shang)水計量(liang)的改造(zao),沒能達(da)到預期(qi)的完美(mei)效果。因(yin)流量計(ji)的适用(yong)環境等(deng)因素影(ying)響,還須(xu)進一步(bu)的研究(jiu)改進,提(ti)高其計(ji)量精度(du)。
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