[摘(zhai)要]目(mu)前判(pan)斷井(jing)湧井(jing)漏的(de)方法(fa)有多(duo)種。通(tong)常由(you)于🚶‍♀️出(chu)口流(liu)量計(ji) 精度(du)低，隻(zhi)能采(cai)用間(jian)接的(de)體積(ji)增量(liang)關井(jing)報警(jing)的方(fang)法。這(zhe)💘種方(fang)法📞反(fan)應速(su)度慢(man)，預報(bao)效果(guo)不好(hao)。本文(wen)采用(yong)🏃🏻直接(jie)探測(ce)出口(kou)流量(liang)的流(liu)量計(ji)，實現(xian)回流(liu)管的(de)非滿(man)管計(ji)量在(zai)不同(tong)🌐工況(kuang)下🐆，實(shi)現出(chu)口.流(liu)量變(bian)化的(de)早期(qi)井湧(yong)預報(bao)和體(ti)積增(zeng)量的(de)關井(jing)💘報警(jing)功能(neng)，并對(dui)各種(zhong)流量(liang)計的(de)現🏃🏻‍♂️場(chang)試驗(yan)進行(hang)了比(bi)較，最(zui)終選(xuan)擇了(le)報警(jing)及時(shi)精度(du)高的(de)💰多普(pu)勒超(chao)聲波(bo)流量(liang)計作(zuo)爲最(zui)佳井(jing)湧井(jing)漏預(yu)報的(de)計量(liang)儀器(qi).
　　在油(you)氣鑽(zuan)井過(guo)程中(zhong)，井下(xia)情況(kuang)的判(pan)斷及(ji)處理(li)是油(you)氣鑽(zuan)井㊙️的(de)重要(yao)研究(jiu)方向(xiang)。井下(xia)情況(kuang)是一(yi)個複(fu)雜的(de)體系(xi)。各種(zhong)各樣(yang)⛹🏻‍♀️的因(yin)素導(dao)🐕緻各(ge)種形(xing)式的(de)事故(gu)發生(sheng)，井湧(yong)和井(jing)漏是(shi)油氣(qi)鑽井(jing)過程(cheng)🏒中出(chu)現的(de)普遍(bian)現象(xiang)"。特别(bie)是出(chu)口流(liu)量的(de)判定(ding)是井(jing)湧井(jing)漏判(pan)斷的(de)關鍵(jian)🌏。它比(bi)用泥(ni)漿池(chi)體積(ji)的變(bian)化來(lai)判定(ding)井湧(yong)井漏(lou)要先(xian)進、精(jing)确得(de)多，能(neng)及時(shi)地判(pan)定井(jing)湧井(jing)漏。但(dan)測量(liang)🎯回流(liu)管裏(li)面的(de)回流(liu)流🈲量(liang)有其(qi)難點(dian)。因爲(wei)👨‍❤️‍👨泥漿(jiang)泵及(ji)其它(ta)電機(ji)的震(zhen)動引(yin)起回(hui)流泥(ni)漿波(bo)動大(da)，同時(shi)還有(you)泥漿(jiang)的粘(zhan)度和(he)🆚密度(du)的影(ying)響。這(zhe)三個(ge)因素(su)導緻(zhi)流量(liang)🈲測量(liang)☂️的精(jing)度下(xia)降。
　　以(yi)往井(jing)湧井(jing)漏的(de)發現(xian)和判(pan)斷方(fang)法有(you)坐崗(gang)制、液(ye)面監(jian)測儀(yi)和💚錄(lu)井體(ti)積測(ce)量儀(yi)等1。這(zhe)些方(fang)法的(de)特點(dian)，都是(shi)間接(jie)觀察(cha)體積(ji)增量(liang)，不是(shi)測量(liang)出口(kou)流量(liang)的方(fang)法🔆，因(yin)此這(zhe)🏒些測(ce)量方(fang)法不(bu)精确(que)、不及(ji)時。近(jin)期國(guo)内外(wai)先進(jin)的方(fang)法👣是(shi)先對(dui)流量(liang)增量(liang)進行(hang)預報(bao)，然後(hou)對體(ti)積✍️增(zeng)量進(jin)行預(yu)報。當(dang)流量(liang)預報(bao)時，流(liu)量增(zeng)量超(chao)過門(men)限🔆值(zhi)時，發(fa)出提(ti)示報(bao)警信(xin)号，同(tong)時轉(zhuan)爲體(ti)積增(zeng)量預(yu)報💯，當(dang)體積(ji)增量(liang)超過(guo)井控(kong)規定(ding)時，發(fa)出關(guan)井信(xin)号。這(zhe)類方(fang)法較(jiao)精确(que)，但不(bu)及💔時(shi)，不能(neng)迅速(su)判定(ding)井湧(yong)井漏(lou)。目前(qian)較好(hao)的方(fang)法是(shi)在回(hui)流管(guan)中采(cai)取直(zhi)接接(jie)觸的(de)流量(liang)測量(liang)。但是(shi)，由于(yu)泥漿(jiang)的粘(zhan)度和(he)密度(du)導緻(zhi)測量(liang)精度(du)低，流(liu)量增(zeng)♌量預(yu)報不(bu)準，同(tong)時由(you)于泥(ni)漿罐(guan)液面(mian)波動(dong)大，超(chao)聲液(ye)位測(ce)量甩(shuai)點⁉️過(guo)多，造(zao)成體(ti)積增(zeng)量測(ce)量反(fan)應較(jiao)慢。到(dao)目前(qian)爲止(zhi)，判斷(duan)井湧(yong)井漏(lou)的方(fang)法有(you)多種(zhong)。但由(you)于受(shou)到測(ce)量儀(yi)器和(he)工藝(yi)方法(fa)的限(xian)制，都(dou)不同(tong)程度(du)存在(zai)着不(bu)及🐉時(shi)、不精(jing)确🚶‍♀️的(de)問題(ti)。
　　本文(wen)通過(guo)判定(ding)井湧(yong)井漏(lou)的關(guan)鍵，根(gen)據各(ge)種流(liu)量計(ji)測量(liang)出口(kou)流量(liang)的試(shi)驗方(fang)法。在(zai)衆多(duo)的流(liu)量計(ji)中找(zhao)出最(zui)🌍适合(he)于井(jing)場鑽(zuan)井的(de)各種(zhong)工況(kuang)下保(bao)持井(jing)湧井(jing)漏預(yu)報系(xi)統靈(ling)敏可(ke)靠性(xing)的流(liu)🎯量計(ji)。流💃量(liang)計分(fen)别有(you)靶式(shi)流量(liang)計、電(dian)磁流(liu)量計(ji)、超聲(sheng)波時(shi)差法(fa)、質量(liang)流量(liang)⛹🏻‍♀️計、多(duo)普勒(le)流量(liang)計五(wu)種。對(dui)🈲這五(wu)種流(liu)量💞計(ji)進行(hang)原理(li)分析(xi)和試(shi)驗比(bi)較，找(zhao)出最(zui)适合(he)💯于井(jing)湧井(jing)漏預(yu)報系(xi)統的(de)流量(liang)計。
1 靶(ba)式流(liu)量計(ji)
1.1工作(zuo)原理(li)
　　當介(jie)質在(zai)測量(liang)管中(zhong)流動(dong)時，因(yin)其自(zi)身的(de)動能(neng)與靶(ba)闆産(chan)生壓(ya)差，進(jin)而産(chan)生對(dui)靶闆(pan)的作(zuo)用力(li)，産生(sheng)與流(liu)量在(zai)靶闆(pan)上作(zuo)用力(li)📧對應(ying)的電(dian)壓信(xin)号，由(you)于流(liu)體流(liu)👌量特(te)征⛱️的(de)影響(xiang)，流量(liang)與電(dian)橋産(chan)生的(de)電壓(ya)的平(ping)方成(cheng)正比(bi)。
1.2基本(ben)圖示(shi)見圖(tu)1。
1.3優點(dian):(1)可用(yong)于泥(ni)漿介(jie)質。(2)結(jie)構較(jiao)簡單(dan)。(3)靈敏(min)度較(jiao)高。
1.4缺(que)點:
(1)不(bu)能震(zhen)動。若(ruo)發生(sheng)震動(dong)，即使(shi)沒流(liu)量也(ye)有顯(xian)示。
(2)不(bu)能承(cheng)受太(tai)大的(de)壓差(cha)。而在(zai)井場(chang)中入(ru)口立(li)管肯(ken)定有(you)震動(dong)，且立(li)☂️管的(de)壓力(li)一般(ban)情況(kuang)下達(da)到15Mpa。
因(yin)此，靶(ba)式流(liu)量計(ji)不能(neng)入選(xuan)。
 
2電磁(ci)流量(liang)計
2.1工(gong)作原(yuan)理
　　 電(dian)磁流(liu)量計(ji) 的測(ce)量原(yuan)理基(ji)于法(fa)拉第(di)電磁(ci)感應(ying)定律(lü):導電(dian)液體(ti)💞在磁(ci)場中(zhong)作切(qie)割磁(ci)力線(xian)運動(dong)時，導(dao)體中(zhong)産生(sheng)感應(ying)電勢(shi)，測量(liang)流量(liang)時，感(gan)應出(chu)的電(dian)壓通(tong)過二(er)個或(huo)二個(ge)以上(shang)與液(ye)體直(zhi)接接(jie)觸的(de)電極(ji)檢出(chu)，并通(tong)過電(dian)纜送(song)至轉(zhuan)換器(qi)㊙️進行(hang)處理(li)❄️，然後(hou)在LCD顯(xian)示或(huo)轉換(huan)㊙️成标(biao)準信(xin)号420mA和(he)0一1kHz輸(shu)出。
2.2基(ji)本圖(tu)示見(jian)圖2。
 

2.3優(you)點:
(1)管(guan)道内(nei)無可(ke)動部(bu)件，無(wu)阻流(liu)部件(jian)，測量(liang)中幾(ji)乎沒(mei)有附(fu)加壓(ya)✔️力損(sun)失。
(2)測(ce)量結(jie)果與(yu)流速(su)分布(bu)、流體(ti)壓力(li)、溫度(du)、密度(du)、粘度(du)等物(wu)理參(can)✏️數無(wu)關。
(3)現(xian)場可(ke)以根(gen)據用(yong)戶實(shi)際需(xu)要在(zai)線修(xiu)改量(liang)程。
2.4缺(que)點:
　　電(dian)磁流(liu)量計(ji)結構(gou)是陶(tao)瓷、橡(xiang)膠等(deng)物，使(shi)用一(yi)段時(shi)間後(hou)由于(yu)🏃‍♂️泥漿(jiang)沖刷(shua)導電(dian)體磨(mo)損，精(jing)度明(ming)顯下(xia)降。需(xu)現場(chang)試驗(yan)比較(jiao)。
3質量(liang)流量(liang)計
3.1工(gong)作原(yuan)理
　　根(gen)據牛(niu)頓第(di)二運(yun)動定(ding)律F=ma,測(ce)量管(guan)扭曲(qu)量的(de)大小(xiao)與流(liu)經測(ce)量管(guan)的質(zhi)量流(liu)量的(de)大小(xiao)成正(zheng)比。當(dang)流體(ti)流🌏過(guo)測量(liang)管時(shi)，流體(ti)就會(hui)受到(dao)科裏(li)奧力(li)的作(zuo)用，測(ce)量管(guan)裏流(liu)體所(suo)受科(ke)裏奧(ao)力的(de)反作(zuo)用，産(chan)生進(jin)口和(he)出口(kou)的相(xiang)位差(cha)，再把(ba)該💚相(xiang)位差(cha)轉♉變(bian)爲相(xiang)應的(de)電平(ping)信号(hao)送入(ru)變送(song)器，經(jing)濾波(bo)、積分(fen)、放大(da)等電(dian)量處(chu)理後(hou)，轉變(bian)成與(yu)質量(liang)成正(zheng)比的(de)4~20mA模拟(ni)信号(hao)或定(ding)範圍(wei)的頻(pin)率信(xin)号兩(liang)種形(xing)式輸(shu)出。
3.2基(ji)本圖(tu)示見(jian)圖3。
 
3.3優(you)點:精(jing)度高(gao)、應用(yong)範圍(wei)廣、安(an)裝工(gong)況要(yao)求低(di)。
3.4缺點(dian):
(1)由于(yu)質量(liang)流量(liang)計對(dui)外界(jie)振動(dong)較爲(wei)敏感(gan)，容易(yi)造成(cheng)零點(dian)漂移(yi)和對(dui)密度(du)測量(liang)的不(bu)準确(que)。
(2)測量(liang)管内(nei)壁磨(mo)損腐(fu)蝕或(huo)沉積(ji)結垢(gou)會影(ying)響測(ce)量精(jing)度🤞。其(qi)✂️工作(zuo)環境(jing)不能(neng)太惡(e)劣，受(shou)環境(jing)的幹(gan)擾大(da)。
(3)價格(ge)昂貴(gui)。
根據(ju)以上(shang)三點(dian)，質量(liang)流量(liang)計不(bu)能入(ru)選。
4超(chao)聲波(bo)時差(cha)法流(liu)量計(ji)
4.1工作(zuo)原理(li)
　　根據(ju)超聲(sheng)波信(xin)号順(shun)流傳(chuan)播時(shi)間和(he)逆流(liu)傳播(bo)時間(jian)之差(cha)來計(ji)🏃🏻‍♂️算流(liu)速，進(jin)而求(qiu)得流(liu)量。
4.2基(ji)本圖(tu)示見(jian)圖4。
 
4.3優(you)點:
(1)屬(shu)于非(fei)接觸(chu)性測(ce)量，安(an)裝方(fang)便。
(2)無(wu)節流(liu)部件(jian)，有利(li)于節(jie)約能(neng)源。
4.4缺(que)點:
　　聲(sheng)波時(shi)差法(fa)隻能(neng)用于(yu)清潔(jie)液體(ti)或氣(qi)體,不(bu)能用(yong)于含(han)🥵雜🔆質(zhi)的流(liu)體。而(er)鑽井(jing)液是(shi)富含(han)雜質(zhi)的液(ye)體，故(gu)不适(shi)用于(yu)井😘場(chang)中。
5多(duo)普勒(le)流量(liang)計
5.1工(gong)作原(yuan)理
　　 超(chao)聲波(bo)多普(pu)勒流(liu)量計(ji) 的測(ce)量原(yuan)理以(yi)物理(li)學中(zhong)的多(duo)普勒(le)效應(ying)爲基(ji)礎。根(gen)據🌈聲(sheng)學多(duo)普勒(le)效應(ying)，當聲(sheng)源和(he)觀察(cha)者之(zhi)間有(you)相對(dui)☔運動(dong)時，觀(guan)察者(zhe)所感(gan)受到(dao)🌏的聲(sheng)頻率(lü)不同(tong)于聲(sheng)源所(suo)發出(chu)的㊙️頻(pin)率。這(zhe)個因(yin)相💜對(dui)運動(dong)而産(chan)生🛀的(de)頻率(lü)變化(hua)🈲與兩(liang)物體(ti)的相(xiang)對速(su)度成(cheng)正比(bi)。
5.2基本(ben)圖示(shi)見圖(tu)5。
5.3優點(dian):
(1)可測(ce)量礦(kuang)漿等(deng)污濁(zhuo)液體(ti)。
(2)操作(zuo)簡單(dan)，響應(ying)速度(du)快。
(3)極(ji)好的(de)低流(liu)速測(ce)量能(neng)力，可(ke)低至(zhi)0.05m/So
(4)極寬(kuan)的流(liu)量測(ce)量範(fan)圍。
5.4缺(que)點:
暫(zan)無。需(xu)現場(chang)試驗(yan)進行(hang)比較(jiao)。
 
6現場(chang)試驗(yan)比較(jiao)
　　對靶(ba)式流(liu)量計(ji)、電磁(ci)流量(liang)計、超(chao)聲波(bo)時差(cha)法流(liu)量計(ji)、質量(liang)流量(liang)計🐪、多(duo)普勒(le)流量(liang)計五(wu)種流(liu)量計(ji)進行(hang)原理(li)分析(xi)對比(bi)後，選(xuan)擇多(duo)普勒(le)流量(liang)計和(he)電磁(ci)流量(liang)計進(jin)行現(xian)場試(shi)驗比(bi)較。
7總(zong)結
　　多(duo)普勒(le)流量(liang)計相(xiang)對于(yu)靶式(shi)流量(liang)計、電(dian)磁流(liu)量計(ji)、超聲(sheng)波🌈時(shi)🈚差🐇法(fa)、質量(liang)流量(liang)計更(geng)适合(he)測量(liang)礦漿(jiang)等污(wu)濁的(de)液☂️體(ti)，适應(ying)惡劣(lie)工況(kuang)環境(jing)，解決(jue)了許(xu)多流(liu)量計(ji)無🐆法(fa)測量(liang)的難(nan)題。同(tong)時具(ju)有操(cao)作簡(jian)單，高(gao)度智(zhi)能化(hua)，響應(ying)速度(du)快的(de)優點(dian)。

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