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污水流量计在固井施工现场中的应用(yòng)与影响因素

点击次数:2358 发布时间:2020-08-10 06:38:01
固井仪表(biǎo)计量为(wéi)固井施工提供了重要施工参数,计(jì)量(liàng)的准确性十分重要,其准确与否往往决定了一口井的成败。固井施工顶替作业,一般采(cǎi)用仪表计(jì)量(liàng)加车载计(jì)量双保险的方式进(jìn)行施工。但是在现场(chǎng)实际操作中,我们发现车载计量因其计量(liàng)方式的局限性,并不能十分精(jīng)准。而固井施工要求精度很高,车载计量大多(duō)数情况又不能胜(shèng)任。所以在仪表计(jì)量失效时就只能凭(píng)工程师(shī)的经验来决断(duàn),这样做风(fēng)险很大。去年南区固井施工就(jiù)出现了因计量失效,固井工程师没有准确(què)判定替入清水总量,导致的固井施(shī)工留水泥(ní)塞的(de)固井事故。经统计,固井目(mù)前(qián)仪表一次计量成功率约为98%,按每年2500口井计算,每年就有50口井计(jì)量失败,因仪表计量(liàng)失(shī)准发生的(de)固井事故带来的经济损失不可小觑。
为解决这个问题,我们构思了一种办法,用通过改造水泥车的方式,在水泥车水泵至水柜沿程处安装一块法兰水表作(zuò)为辅助计量,这样只要(yào)水表计量准确,再(zài)通过简单计算就可以得到准确的入井顶替量。
1污水流量计 
通(tōng)过对市面上常用的几种计(jì)量水(shuǐ)表(biǎo)进行优(yōu)选,我们选定污水流量计作为水(shuǐ)泥车上水计量水(shuǐ)表。
1.1污水(shuǐ)流量(liàng)计的特点
污水流量计传感器衬里和电*材料具有良好(hǎo)的(de)耐腐蚀(shí)和耐磨损性。测量精度不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影(yǐng)响,传感器感应电(diàn)压信号与平均流速(sù)呈线性关系,因此测(cè)量精(jīng)度高。测量管道内无阻流件,不会(huì)堵塞上水管路。
1.2污水(shuǐ)流量计工(gōng)作原理
污水流量(liàng)计是根据法拉*电磁感应定律进行流(liú)量测量的流量计。污水(shuǐ)流量(liàng)计(jì)的优点是压损(sǔn)*小,可测流量范围大。可测量电导率不小于5μs/cm的酸、碱、盐溶液、水、污水、腐蚀性液(yè)体(tǐ)以及泥浆、矿浆、纸(zhǐ)浆等的流体流(liú)量(liàng)。但它不能测(cè)量气体、蒸汽以及纯净水(shuǐ)的流量。
当导体(tǐ)在磁场中做切割磁力线运动时(shí),在导(dǎo)体中会产生感应电势,感应电势的大小与导体在磁场中的有效长度及导体在磁场中做垂(chuí)直于磁场方向运动的速度成正比。感应电势的方向由右手定则判定,感应电势(shì)的大小由下式确定:
Ex=BDv(1)
式中:
Ex——感应电势(shì),V;
B——磁感应强度,T;
D——管道内径,
mv——液体(tǐ)的平均流速,m/s。
然而体(tǐ)积流量Qv等于流体的流速v与管道截面(miàn)积πD2/4的乘积,将式(1)代入该式得:
Qv=(πD/4B)·Ex(2)
由上式可知,在管道直径D已定且保持磁感应强度B不变时,被测体积流量与(yǔ)感应电势(shì)呈线性关系(xì)。若在管道两侧各插入一根电*,就可引(yǐn)入感(gǎn)应(yīng)电势Ex,测量此电势(shì)的大小,就可求得体积流量。
1.3流量计的安装
根据污水流量计的工作原理和安装要求,结合水泥车(chē)管路分布情(qíng)况,将污水流量计安装(zhuāng)在水泥车水柜附(fù)近的上水立管上。
2现场应用
通过现场多口井试验,试验井如表1所示(shì)。污水(shuǐ)流量计可(kě)以较为准确地计量水泥车上(shàng)水总量,防止替空、留水泥塞事故的发生。
3影(yǐng)响因素
(1)实验中污水流(liú)量计对清水计量较为灵敏,对冲洗液、钻井液的(de)计量误差较大,分析原因是钻井液、冲洗液易产生气泡,造成流量计(jì)MTP(空(kōng)管)报警,无法(fǎ)准确计量。其中钻井液误差达5%,冲洗液误差达到25%。
(2)试验中反复(fù)开关清水泵会出现(xiàn)污水流量计无计量情况,说明污水流量计灵敏度(dù)较低,此时会出现漏记(jì)情(qíng)况。
(3)施工中倒换水罐再次抽水时,污水流量计有时出现MTP报警。造成计量出现误差。
4结论
(1)泥浆流量计误差小,可以有效地计量水泥车抽入的清水总量。防止固井(jǐng)施工(gōng)中替空、水泥塞的事故发生(shēng)。
(2)污水流量计对空管情况较为敏感,一旦上水管线出现气泡,就无法准确进行计量。
(3)污水流量计计量灵敏度低。反复抽水时,会丢失读数(shù),影响计量。
(4)通过对流(liú)量计的参数进行设置,可以一定程度地提高流(liú)量计的敏感(gǎn)性,提高计量精度(dù)。
(5)对水泥车上水计量的改造,没能达到预期(qī)的完美效果。因流量计的适用环境等因素影响,还须进一步的研究改进,提高其计量精度。

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