[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(liú)量計 精(jing)度低，隻(zhi)能采用(yòng)間接的(de)體積增(zēng)量關井(jǐng)報警的(de)方法。這(zhè)種方法(fǎ)⭐反應速(sù)度慢，預(yu)報效果(guo)不好。本(běn)文采用(yong)㊙️直接🏃‍♀️探(tan)測出口(kǒu)流量的(de)流量計(jì)，實現回(huí)流管的(de)非滿管(guǎn)計量在(zai)不同工(gong)況下，實(shí)現出🤟口(kou).流量變(bian)化的早(zao)期井湧(yǒng)預報和(he)體積增(zēng)量的關(guan)井報警(jing)功能，并(bìng)對各種(zhong)流量計(jì)的現場(chǎng)試驗進(jin)行💔了比(bi)較，最終(zhōng)選擇了(le)報警💋及(ji)時精度(dù)高⭐的多(duō)普勒超(chāo)聲波流(liu)量計作(zuò)爲最佳(jiā)井湧井(jing)漏預報(bào)的計🌂量(liàng)儀器.
　　在(zài)油氣鑽(zuàn)井過程(chéng)中，井下(xia)情況的(de)判斷及(jí)處理是(shì)油氣鑽(zuan)井的重(zhong)要研究(jiu)方向。井(jǐng)下情況(kuàng)是一個(gè)複雜的(de)體系。各(gè)種各樣(yang)⁉️的因素(sù)導緻各(gè)種形式(shi)的事故(gù)發生，井(jǐng)湧和井(jing)漏是🌈油(yóu)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(duàn)的關鍵(jiàn)。它比用(yòng)泥漿池(chí)體積的(de)變化來(lai)判定井(jing)湧井漏(lòu)要先進(jin)、精确得(de)多，能及(jí)時地判(pan)定井湧(yong)井漏。但(dàn)測量🈲回(huí)流管裏(li)面的📐回(huí)流流量(liàng)有其❌難(nan)點。因爲(wei)🎯泥漿泵(bèng)及其它(tā)電🤞機的(de)震動引(yin)起回流(liú)泥漿波(bō)動大，同(tóng)⛷️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(zhi)流量測(ce)量❄️的精(jing)度下降(jiang)。
　　以往井(jing)湧井漏(lou)的發現(xiàn)和判斷(duan)方法有(you)坐崗制(zhi)、液面監(jiān)測儀🌏和(hé)錄井體(ti)積測量(liang)儀等1。這(zhè)些方法(fǎ)的特點(dian)，都是間(jian)接觀察(cha)體積增(zeng)量，不是(shì)測量出(chu)口流量(liang)的方法(fǎ)🏃🏻‍♂️，因此這(zhe)些測量(liàng)方法不(bú)精确、不(bú)及時。近(jìn)期國内(nèi)外先🐪進(jin)的方法(fǎ)是先對(dui)流量增(zeng)量進行(hang)預報，然(ran)後對體(tǐ)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(xiàn)值時，發(fā)出提示(shì)報警信(xìn)号，同時(shi)轉爲體(tǐ)積增量(liang)預報，當(dāng)體積增(zēng)量超過(guò)井控規(gui)定時，發(fā)出關井(jǐng)信号。這(zhè)類方法(fa)較精确(que)，但不及(ji)❤️時，不能(neng)迅速判(pan)定✉️井㊙️湧(yǒng)井漏。目(mu)🙇‍♀️前較好(hǎo)的🔞方法(fa)是在回(huí)流管中(zhong)采取直(zhí)接接觸(chu)的流🙇🏻量(liàng)測量。但(dan)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(zeng)量預報(bao)不準，同(tong)時由于(yu)泥漿罐(guàn)液面波(bō)動大，超(chao)聲液位(wei)測量甩(shuǎi)點💞過多(duo)，造成體(ti)積增量(liàng)測量反(fǎn)應較慢(màn)♊。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(shòu)到💞測量(liang)儀器和(he)工藝方(fāng)法的限(xiàn)制，都不(bú)✔️同程度(dù)存在着(zhe)不及時(shi)、不精确(què)的問題(tí)🛀🏻。
　　本文通(tong)過判定(dìng)井湧井(jing)漏的關(guan)鍵，根據(ju)各種流(liu)量計測(ce)量出口(kǒu)流量的(de)試驗方(fāng)法。在衆(zhōng)多的流(liú)量計中(zhong)找❌出最(zui)适合于(yú)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(liú)量計分(fèn)别有靶(bǎ)式流量(liàng)計、電磁(ci)流量計(ji)、超聲波(bo)時差法(fǎ)、質量流(liú)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(he)試驗比(bi)✔️較，找出(chu)最适合(he)于井湧(yong)井漏預(yu)報系統(tǒng)的流量(liang)計。
1 靶式(shi)流量計(jì)
1.1工作原(yuan)理
　　當介(jiè)質在測(ce)量管中(zhong)流動時(shi)，因其自(zì)身的動(dong)能與靶(ba)闆産生(shēng)壓差，進(jin)而産生(sheng)對靶闆(pǎn)的作用(yong)力，産生(shēng)與流👨‍❤️‍👨量(liàng)在靶闆(pan)上作用(yòng)力對應(ying)的電壓(ya)信号，由(you)于流體(tǐ)流量特(te)征的影(ying)響，流量(liàng)與電橋(qiáo)産生的(de)電壓的(de)平方成(chéng)正比。
1.2基(ji)本圖示(shi)見圖1。
1.3優(you)點:(1)可用(yòng)于泥漿(jiāng)介質。(2)結(jié)構較簡(jian)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(chang)中入口(kǒu)立管肯(kěn)定有震(zhèn)動，且立(lì)管的壓(ya)力一般(bān)情況下(xia)達到15Mpa。
因(yīn)此，靶式(shì)流量計(ji)不能入(ru)選。
 
2電磁(cí)流量計(ji)
2.1工作原(yuan)理
　　 電磁(cí)流量計(ji) 的測量(liàng)原理基(jī)于法拉(la)第電磁(cí)感應定(ding)律:導電(diàn)液體在(zài)磁場中(zhong)作切割(ge)磁力線(xiàn)運動時(shi)，導體中(zhong)産生感(gan)應電勢(shì)，測量流(liú)量時，感(gan)應出的(de)電壓通(tong)過二個(gè)或二個(gè)以上與(yǔ)液體直(zhí)接接觸(chu)的電極(jí)檢出，并(bìng)通過電(diàn)纜送至(zhi)轉換器(qì)🐅進行處(chu)理，然後(hou)在LCD顯示(shì)或轉換(huan)成标準(zhǔn)信号420mA和(he)0一1kHz輸出(chū)。
2.2基本圖(tú)示見圖(tu)2。
 

2.3優點:
(1)管(guan)道内無(wú)可動部(bù)件，無阻(zu)流部件(jian)，測量中(zhōng)幾乎沒(méi)有♋附🌍加(jia)壓力損(sun)失。
(2)測量(liàng)結果與(yǔ)流速分(fen)布、流體(ti)壓力、溫(wen)度、密度(dù)、粘度等(deng)物理😘參(cān)數無📞關(guān)。
(3)現場可(ke)以根據(jù)用戶實(shi)際需要(yào)在線修(xiu)改量程(cheng)。
2.4缺點:
　　電(diàn)磁流量(liàng)計結構(gou)是陶瓷(cí)、橡膠等(deng)物，使用(yong)一段時(shí)間後由(yóu)于泥漿(jiang)沖刷導(dǎo)電體磨(mó)損，精度(du)明顯下(xia)降。需現(xian)場試驗(yàn)比較。
3質(zhi)量流量(liang)計
3.1工作(zuò)原理
　　根(gen)據牛頓(dùn)第二運(yun)動定律(lü)F=ma,測量管(guǎn)扭曲量(liàng)的大小(xiao)與🛀🏻流經(jīng)測量管(guan)的質量(liàng)流量的(de)大小成(chéng)正比。當(dang)流體流(liu)過測😘量(liàng)管時，流(liu)體就會(huì)受到科(kē)裏奧力(li)的作用(yong)，測量管(guan)裏流體(ti)所受科(kē)裏奧力(li)的反作(zuo)用，産生(shēng)進口和(hé)出口的(de)相位差(cha)，再把該(gāi)相位差(chà)轉變爲(wei)相應的(de)電平信(xìn)号送入(ru)變送器(qi)，經濾波(bō)、積分、放(fàng)大等電(dian)量處理(li)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(pin)率信号(hao)兩種形(xing)式輸出(chū)。
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(zhuāng)工況要(yao)求低。
3.4缺(quē)點:
(1)由于(yú)質量流(liú)量計對(duì)外界振(zhèn)動較爲(wèi)敏感，容(rong)易造成(chéng)零點漂(piao)移☂️和對(duì)密度測(ce)量的不(bú)準确。
(2)測(ce)量管内(nèi)壁磨損(sǔn)腐蝕或(huo)沉積結(jie)垢會影(ying)響測量(liang)精🚩度❤️。其(qí)工✉️作環(huán)境不能(neng)太惡劣(liè)，受環境(jing)的幹擾(rǎo)大。
(3)價格(gé)昂貴。
根(gen)據以上(shàng)三點，質(zhi)量流量(liang)計不能(neng)入選。
4超(chāo)聲波時(shí)差法流(liú)量計
4.1工(gōng)作原理(li)
　　根據超(chao)聲波信(xin)号順流(liú)傳播時(shi)間和逆(ni)流傳播(bo)時間之(zhi)差來計(jì)算♍流速(sù)，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(jie)觸性測(ce)量，安裝(zhuāng)方便。
(2)無(wu)節流部(bù)件，有利(li)于節約(yue)能源。
4.4缺(que)點:
　　聲波(bo)時差法(fǎ)隻能用(yong)于清潔(jie)液體或(huò)氣體,不(bu)能用于(yu)含雜質(zhi)的流體(tǐ)。而鑽井(jǐng)液是富(fù)含雜質(zhi)的液體(tǐ)，故不适(shì)用于井(jǐng)場中。
5多(duō)普勒流(liú)量計
5.1工(gōng)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(duō)普勒效(xiào)應爲基(ji)礎。根據(jù)聲學多(duo)普🚶‍♀️勒效(xiào)應，當聲(shēng)源和觀(guan)察者之(zhī)間有相(xiàng)對運動(dong)時，觀察(chá)者所感(gǎn)受到的(de)聲頻率(lü)不同于(yu)聲源所(suǒ)發出的(de)頻率。這(zhè)個因相(xiang)對運動(dòng)而産生(shēng)的頻率(lǜ)變化與(yu)兩物體(ti)的相對(duì)速度成(cheng)正比。
5.2基(ji)本圖示(shì)見圖5。
5.3優(yōu)點:
(1)可測(cè)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(jí)好的低(dī)流速測(cè)量能力(li)，可低至(zhi)0.05m/So
(4)極寬的(de)流量測(ce)量範圍(wéi)。
5.4缺點:
暫(zan)無。需現(xiàn)場試驗(yàn)進行比(bi)較。
 
6現場(chǎng)試驗比(bi)較
　　對靶(ba)式流量(liàng)計、電磁(cí)流量計(jì)、超聲波(bō)時差法(fǎ)流量計(jì)、質🥰量流(liu)✂️量計🈚、多(duo)普勒流(liu)量計五(wǔ)種流量(liàng)計進行(háng)原理分(fen)析對比(bǐ)後，選🈚擇(ze)多普勒(le)流量計(ji)和電磁(cí)流量計(jì)進行現(xiàn)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(jì)、電磁流(liu)量計、超(chao)聲波時(shí)差法🚩、質(zhi)量流量(liàng)計更适(shi)合測量(liang)礦漿等(deng)污濁的(de)液體，适(shì)應惡劣(liè)工況環(huán)🔞境，解決(jue)了許多(duō)流量計(ji)無法測(ce)量的難(nán)題。同時(shi)具有操(cao)作簡單(dān)，高度智(zhi)能化，響(xiang)應速度(du)快的優(yōu)點。

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