[摘要(yao)]渦輪流(liu)量計 是(shi)固井作(zuo)業中不(bú)可缺少(shǎo)的工具(ju),由于使(shǐ)用過程(chéng)的😍不可(kě)見👉性💞,往(wang)往會出(chu)現很多(duō)問題。針(zhen)對渦輪(lún)流量計(jì)在固井(jing)作業中(zhōng)出現的(de)問🐅題進(jìn)行總結(jie)分析，并(bing)對渦輪(lún)變送器(qi)在使用(yong)過程中(zhong)出現的(de)特殊🆚響(xiang)聲做了(le)細💛緻研(yan)究,最終(zhong)找到了(le)問題的(de)症結所(suǒ)在,提出(chū)針對性(xing)的改進(jin)措施,爲(wei)儀器的(de)現場使(shǐ)用和後(hou)期維護(hù)提供⭐建(jian)設性意(yi)見,有效(xiao)保障了(le)儀器在(zài)固井作(zuò)業過程(chéng)中的良(liang)好表現(xian)。
1概述
　　渦(wō)輪流量(liang)計是固(gù)井作業(ye)中技術(shu)人員的(de)“耳目”,爲(wei)判斷井(jing)🌈下、地㊙️面(miàn)施工情(qing)況提供(gòng)科學依(yī)據。根據(jù)它可以(yǐ)确定😄注(zhù)水泥漿(jiāng)量和頂(dǐng)替鑽井(jing)液排量(liàng),起到預(yù)防憋泵(bèng)、保障安(an)全和🌈提(ti)高頂🙇‍♀️替(ti)效率的(de)作用。在(zài)注水泥(ni)漿🎯過程(chéng)中,渦輪(lún)流量計(jì)能測定(ding)出注水(shui)泥漿的(de)瞬時排(pái)量和累(lei)計總量(liang),可以有(yǒu)效🛀🏻防止(zhi)水泥返(fan)👨‍❤️‍👨高不足(zu)的情況(kuàng)發生。在(zai)頂替鑽(zuan)井液的(de)過程中(zhōng),它能測(cè)定出項(xiang)替鑽井(jǐng)液的瞬(shùn)時排量(liàng)和累🌈計(jì)總量,可(ke)以防止(zhǐ)留水泥(ni)🔅塞事故(gù)發生印(yìn)。
　　渦輪流(liu)量計由(you)渦輪變(bian)送器和(hé)二次儀(yí)表組成(chéng),當被測(cè)液體經(jīng)過🐪渦輪(lún)變送器(qì)時,渦輪(lun)變送器(qi)内的葉(ye)輪借助(zhu)液體的(de)動能旋(xuan)🌈轉2)。此時(shi)，葉輪葉(ye)片使檢(jiǎn)出裝置(zhi)中的磁(cí)路磁阻(zǔ)發生周(zhōu)期性變(bian)化,在檢(jiǎn)出線圈(quan)兩端🏃🏻感(gǎn)應出頻(pín)率與流(liú)量成正(zheng)比的電(diàn)脈沖信(xìn)号,經放(fàng)大㊙️器放(fàng)大後通(tong)❗過數據(ju)線傳♍輸(shū)給二次(cì)儀♻️表。
2.儀(yi)器常見(jian)故障分(fen)析與解(jie)決方法(fǎ)

故障現(xian)象	可能(néng)原因	解(jie)決辦法(fǎ)
打開開(kāi)關後儀(yi)器無反(fǎn)應	(1)儀器(qi)沒電或(huò)保險絲(si)熔斷 (2)儀(yi)器自身(shen)有問題(tí)	(1)接通電(dian)源或更(geng)換保險(xian)絲 (2)檢修(xiu)儀器
顯(xiǎn)示儀表(biǎo)對校驗(yan)”信号有(you)顯示但(dàn)對流量(liàng)信号無(wú)顯示😍	(1)放(fàng)大器與(yu)放大器(qì)座接觸(chu)不好,或(huò)者放大(dà)器的磁(ci)頭磁性(xìng)🔞弱 (2)放大(da)器有故(gu)障或損(sun)壞 (3)信号(hào)線插頭(tóu)與放大(da)器接觸(chu)不好或(huo)者信号(hao)線插頭(tóu)不幹淨(jing) (4)信号傳(chuán)輸線開(kāi)路或短(duan)路 (5)葉輪(lun)被雜物(wu)卡住或(huo)葉輪偏(piān)離水平(píng)中心線(xiàn).無法轉(zhuǎn)㊙️動	(1)重新(xīn)插好放(fang)大器，并(bing)且擦拭(shì)幹淨 (2)更(geng)換放大(da)器 (3)将信(xìn)号線插(chā)頭仔細(xi)擦拭幹(gàn)淨 (4)維修(xiū)或更換(huàn)信号傳(chuán)輸線 (5)更(geng)換渦輪(lún)變送器(qi)
儀器顯(xian)示數值(zhí)不穩:計(ji)量不正(zheng)确,偏差(cha)大	(1)實際(ji)流量超(chao)出儀表(biǎo)的計量(liang)範圍或(huo)流量不(bú)穩定 (2)儀(yí)表系數(shu)K設置有(you)誤 (3)葉輪(lún)挂上纖(xiān)維等雜(zá)質 (4)泥漿(jiang)内有氣(qi)泡存在(zài) (5)渦輪變(bian)送器旁(páng)有較強(qiáng)的電磁(cí)場幹擾(rǎo) (6)渦輪變(bian)送器導(dǎo)向架及(jí)軸嚴重(zhong)磨損,或(huò)者橡膠(jiao)軸承破(po)裂無法(fa)👅支撐軸(zhou)在水平(ping)線上轉(zhuan)動! (7)渦輪(lún)變送器(qi)電纜屏(píng)蔽層或(huo)其他接(jiē)地導線(xian)與線路(lu)地線斷(duan)開或接(jiē)觸不良(liáng)	(1)使被測(cè)流量與(yu)渦輪變(bian)送器的(de)測量範(fan)圍相适(shì)應，并穩(wen)定流量(liàng)⭐ (2)使系數(shù)K設置正(zheng)确 (3)清洗(xǐ)渦輪變(bian)送器 (4)待(dài)穩定後(hou)取測量(liang)值 (5)盡量(liang)遠離千(qiān)擾源或(huò)采取屏(ping)蔽措施(shi) (6)更換“導(dao)向架”或(huo)“葉輪軸(zhóu)"“橡膠軸(zhóu)承" (7)接好(hao)信号線(xiàn),或者更(geng)換信号(hao)線

3渦輪(lún)流量計(jì)使用時(shi)出現的(de)異常響(xiǎng)聲分析(xi)
　　由于渦(wō)輪變送(sòng)器使用(yong)時葉輪(lun)在不鏽(xiu)鋼殼體(ti)内部做(zuo)高速旋(xuán)轉，隻能(neng)從排量(liang)的變化(hua)以及産(chǎn)生的響(xiang)聲📐判斷(duàn)其是否(fou)正✌️常工(gong)作，而響(xiang)聲産生(sheng)的原因(yin)主要有(you)以下幾(ji)點:一是(shi)前導向(xiang)架未固(gu)定住;二(er)是橡膠(jiao)軸承變(bian)形或破(pò)裂;三是(shi)軸與鋼(gāng)珠彈子(zǐ)的間隙(xì)不合适(shi)[5)。
3.1前導向(xiàng)架未固(gu)定
　　前導(dǎo)向架的(de)側棱與(yu)殼體内(nei)壁存在(zai)細微的(de)間隙，如(rú)果前導(dao)向架的(de)三角爪(zhao)與台階(jie)面存在(zai)細微間(jian)隙，在泥(ni)漿🔆的沖(chong)擊下㊙️三(san)角爪便(bian)㊙️會撞擊(ji)台階面(mian)，此時響(xiang)聲中能(neng)聽出在(zai)前💘台階(jie)面有輕(qīng)微的撞(zhuàng)擊聲和(he)刮擦聲(sheng)。
　　三角爪(zhǎo)撞擊台(tai)階面一(yi)段時間(jiān)後，使三(san)角爪邊(biān)緣呈斜(xie)坡型，壓(yā)🐕環失去(qù)固定前(qian)導向架(jia)的作用(yòng)，前導向(xiang)架便在(zài)台階面(miàn)上來回(hui)撞擊摩(mó)擦台階(jiē)面,使台(tai)階面出(chu)現凹槽(cao)，此時在(zài)殼體前(qian)部分會(huì)聽到連(lian)續刺耳(er)的響🌈聲(sheng)。
3.2橡膠軸(zhou)承變形(xing)或破裂(lie)
　　當前導(dao)向架未(wèi)固定住(zhu)或軸太(tài)短時，葉(yè)輪在泥(ní)漿沖擊(jī)力的作(zuo)用下偏(pian)離水平(píng)線旋轉(zhuǎn)，導緻支(zhī)撐軸的(de)橡膠軸(zhou)承受力(lì)不平衡(heng)。鑒于🏃泥(ni)漿的溫(wen)度很高(gao)，在不平(píng)衡應力(li)長時間(jiān)作用下(xià)，橡膠軸(zhóu)承很容(róng)易變形(xing)甚至破(po)裂。而葉(ye)輪邊緣(yuán)與渦輪(lun)變送器(qi)殼體之(zhi)間的間(jian)隙🌍很小(xiao)，其内壁(bì)相互刮(gua)擦,使葉(yè)輪邊緣(yuán)嚴重磨(mo)損，此時(shi)在安置(zhì)放大器(qi)處能聽(ting)到連續(xù)的刺耳(er)響聲,在(zài)💃變送器(qi)殼體内(nèi)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻壁能清(qing)晰的看(kàn)到刮痕(hen)。
　　正常磨(mo)損的橡(xiang)膠軸承(chéng)的中心(xīn)孔很均(jun)勻，呈比(bi)較規則(ze)的圓,僅(jin)直徑比(bi)新的大(dà)。當軸輕(qing)微偏離(lí)水平線(xiàn)旋✨轉時(shí)🌈就會在(zài)軸😘承的(de)某方向(xiàng)上留下(xia)擠壓的(de)痕迹;若(ruo)是軸嚴(yan)重偏離(lí)水平線(xiàn)旋轉，橡(xiàng)膠軸承(chéng)🌈承受的(de)應力過(guò)大就會(huì)導緻其(qi)破裂，使(shi)得軸失(shī)去水平(píng)🐇支撐，與(yǔ)前後導(dao)向架還(hái)有不鏽(xiu)鋼殼體(ti)内壁直(zhi)接接觸(chù)，葉輪、軸(zhóu)和導向(xiang)架内壁(bi)的嚴重(zhòng)磨損(圖(tu)12),産生連(lián)續的刺(cì)耳響聲(shēng)。
 

　　由圖1可(kě)看出非(fēi)正常磨(mó)損的導(dao)向架與(yu)新導向(xiàng)架内壁(bì)的差🤞異(yì)。這🐇是軸(zhóu)偏離水(shui)平線與(yu)導向架(jia)直接作(zuò)用的結(jié)果;由圖(tu)2可看出(chū)軸的磨(mo)損情況(kuang)，正常磨(mo)損的軸(zhou)其前後(hou)端大小(xiǎo)☁️變化不(bú)大，隻是(shì)長短有(yǒu)變化，而(er)非正⭐常(cháng)磨損的(de)軸因過(guò)度🚶‍♀️磨損(sǔn)而呈現(xian)錐形。
 
　　渦(wo)輪變送(sòng)器是由(yóu)軸高速(su)旋轉切(qiē)割磁感(gan)線産生(sheng)感應電(dian)☎️流🏃🏻‍♂️，所以(yǐ)保證軸(zhou)在任何(hé)時候都(dou)能平穩(wěn)地旋轉(zhuǎn)至關重(zhòng)要。在調(diao)節軸與(yǔ)鋼珠彈(dàn)子之間(jiān)的間隙(xi)時,盡量(liàng)使軸與(yǔ)彈子🛀🏻的(de)間隙✊在(zai)1~2mm。若間隙(xi)太小，軸(zhou)旋轉的(de)阻力大(da),不能正(zheng)确測量(liang)小排量(liang)時的流(liu)量;若間(jian)隙太大(da)，當排量(liang)變化💚時(shi)，軸不能(neng)保持在(zai)水平位(wei)置旋轉(zhuǎn)，導緻橡(xiang)膠軸承(cheng)變🚶形甚(shen)至破裂(liè)，葉輪容(rong)易刮擦(ca)不鏽鋼(gāng)殼體内(nei)壁産生(sheng)異常響(xiǎng)聲。
　　在放(fàng)置前後(hòu)鋼珠彈(dàn)子時有(you)技巧，技(ji)巧在于(yu)大彈子(zi)放✨在前(qian)導✉️向架(jia)裏，小彈(dan)子放在(zai)後導向(xiang)架裏。在(zài)測排量(liang)時，由于(yú)排量從(cong)小到穩(wen)定有個(ge)過程,葉(yè)輪和軸(zhóu)會受到(dào)朝斜上(shang)方和向(xiang)前的推(tuī)力,此時(shí)後導向(xiang)架裏的(de)㊙️橡膠軸(zhou)承🧡通過(guo)自身變(biàn)形釋放(fàng)軸受到(dào)向💯上的(de)力。若是(shi)後導向(xiàng)架裏的(de)鋼珠彈(dàn)子太大(dà)，軸插入(ru)橡膠軸(zhou)承❓中心(xīn)孔的長(zhǎng)度太短(duǎn)，橡膠軸(zhou)承容易(yi)變形破(pò)裂㊙️。另方(fang)面,彈子(zǐ)太大會(hui)造📐成旋(xuán)轉困難(nán)，軸長🛀時(shí)間作用(yòng)在鋼珠(zhū)⁉️彈子的(de)同-部位(wèi),那麽久(jiǔ)而久之(zhī)軸就👨‍❤️‍👨會(huì)在鋼珠(zhu)彈子上(shang)形成一(yi)個凹槽(cao)。
4改進方(fang)法
　　綜上(shàng)所述，當(dāng)放置前(qian)導向架(jia)的台階(jiē)面凹凸(tu)不平時(shí)會産👣生(sheng)較大異(yi)響，并對(duì)渦輪變(bian)送器的(de)正常工(gong)作産生(sheng)很大影(ying)響。
　　當前(qian)台階面(miàn)出現凹(ao)槽時,常(chang)用的方(fang)法是用(yong)銑刀将(jiāng)凹凸☔不(bu)平🌏的台(tai)階面銑(xǐ)平整，由(yóu)于導向(xiàng)架的内(nèi)徑、軸的(de)長度、壓(ya)🐪環的高(gāo)度🈲限制(zhì)了鋼珠(zhu)彈子的(de)直徑，用(yòng)該方法(fǎ)在調整(zheng)軸與鋼(gang)珠🌈彈子(zǐ)的間隙(xì)時不好(hǎo)調整。
　　另(ling)有兩種(zhǒng)方法可(kě)供參考(kǎo),第-種方(fang)法是用(yong)焊條點(dian)焊,将🤟不(bú)平‼️的台(tai)階面焊(han)平。此方(fāng)法除了(le)技術上(shang)的困難(nan)外，即使(shǐ)焊平了(le)❌,在泥㊙️漿(jiāng)高🐅速的(de)沖擊下(xià)很快也(yě)會變得(dé)凹凸不(bu)平,不能(néng)長期⭐使(shi)用。
　　第二(èr)種方法(fa)是改變(biàn)渦輪流(liú)量計殼(ke)體的自(zì)身結構(gou)(圖💘3)。
 
　　圖3(b)是構(gòu)想中的(de)殼體,最(zui)大的差(chà)别是安(ān)置放大(da)器座的(de)位置與(yu)🐕現用殼(ké)體的相(xiàng)比它們(men)不在同(tóng)一圓周(zhōu)上，而是(shi)在同㊙️一(yi)條直線(xian)上，隻要(yao)在現有(you)的殼體(ti)上照圖(tu)3(b)所示位(wèi)置裝上(shang)-個放大(dà)器座後(hou)就可以(yi)使用。這(zhe)樣做的(de)原因是(shì)因爲後(hou)導向架(jià)始終🏃‍♂️受(shou)到一個(ge)向前的(de)作用力(li),當排量(liang)變化時(shi)，後導向(xiàng)架的3個(ge)側棱起(qǐ)到支撐(cheng)作用,由(you)于其側(ce)棱與渦(wo)輪變送(song)器殼體(tǐ)内壁的(de)間隙很(hěn)小,所以(yǐ)在替漿(jiang)的過程(cheng)中保證(zheng)了軸不(bú)會因爲(wei)排量的(de)不穩定(ding)而偏離(lí)水平線(xiàn)旋轉。這(zhè)樣将報(bào)廢的殼(ke)體重新(xin)利用,節(jie)約了成(cheng)本,并保(bǎo)證了計(jì)量的正(zhèng)确性。
5對(dui)比驗證(zheng)
　　除前導(dao)向支架(jià)外，還對(dui)後導向(xiàng)架的不(bú)平穩是(shi)否會對(dui)渦輪流(liu)量計的(de)正确性(xing)産生影(ying)響進行(háng)了對比(bi)驗證。将(jiang)一個☎️後(hòu)台階面(miàn)不平整(zheng)的殼體(tǐ)與後台(tái)階面平(ping)整的殼(ke)體相連(lián)接,應用(yòng)于坨128-斜(xié)🐆74井,該井(jing)設計3008m,除(chu)去壓塞(sāi)液2.0m³,替漿(jiāng)❓量爲34.5m³。在(zài)測完排(pai)量、設👅定(ding)好這兩(liǎng)🈚個殼體(tǐ)系數後(hou),記錄了(le)替漿時(shí)兩個殼(ke)體的每(mei)分鍾顯(xian)示數值(zhí)和最終(zhōng)數值🌈(表(biao)2)。通過試(shì)驗對比(bǐ)瞬時排(pái)量和總(zong)排量,可(ke)以發現(xiàn)當安置(zhì)後導向(xiang)架的台(tái)階面不(bú)平整時(shi),二次儀(yí)表上顯(xiǎn)示的數(shu)據依然(ran)能保持(chí)穩🈲定,波(bo)動小，且(qie)其累計(ji)總量和(he)完好的(de)渦輪變(biàn)送器相(xiang)比兩者(zhe)的誤差(chà)不超過(guo)1%,這點差(cha)距完全(quan)🌈可以通(tong)過精心(xīn)🌂保養和(hé)調整系(xi)數來彌(mi)補。因此(ci)在正常(chang)💃🏻情況下(xià),安置後(hòu)導向架(jià)🙇‍♀️的台🤟階(jiē)面不平(píng)整時,渦(wō)輪變送(song)器仍能(néng)達到固(gu)井時對(dui)流量計(ji)💯精度的(de)要求。
 
6結(jié)論
(1)安置(zhì)前導向(xiàng)架的台(tái)階面是(shì)否平整(zhěng)直接影(ying)響渦輪(lun)變✉️送器(qi)🈲的🈲正常(chang)工作,導(dǎo)緻一系(xi)列的問(wen)題出現(xiàn)。
(2)驗證了(le)當安置(zhì)後導向(xiang)架的台(tai)階面不(bú)平整時(shí),渦輪變(biàn)送器仍(reng)然能正(zheng)常工作(zuò),不會出(chu)現特殊(shu)響聲。
(3)通(tōng)過前面(mian)的故障(zhang)與異響(xiǎng)分析,以(yi)及對比(bi)驗證數(shù)據,找到(dào)了症結(jié)所在。爲(wei)了使流(liu)量計能(néng)夠良好(hao)地服務(wù)于固井(jing)作業施(shi)工，根據(jù)分析結(jié)論與改(gai)進措施(shi)，已經完(wán)成了部(bù)分流量(liang)計的升(sheng)級改造(zào),并在現(xiàn)場試驗(yan)與應用(yong)過程中(zhōng)取得了(le)良好的(de)效果。

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