[摘要(yào)]目前判斷井湧(yǒng)井漏的方法有(yǒu)多種。通常由于(yu)出口流量計 精(jing)度低，隻能采用(yòng)間接的體積增(zēng)量關井報警的(de)方法。這種🤞方🌂法(fǎ)反應速度慢，預(yu)報效果不好。本(ben)文采用直接⭐探(tàn)測出口流量的(de)流量計，實現回(hui)流管的非滿管(guan)計量在不同工(gōng)況下，實現出口(kǒu).流量變化的早(zao)期井湧預報和(he)體積增量的關(guan)井報警功能，并(bìng)對各種㊙️流量計(ji)的現場試驗進(jin)行了比較，最終(zhong)選擇了報警及(ji)時精度高的多(duo)普勒超聲波流(liú)量計作爲最🏃佳(jia)井湧井漏預報(bào)的計量儀器.
　　在(zài)油氣鑽井過程(cheng)中，井下情況的(de)判斷及處理是(shì)油氣🎯鑽井🐉的重(zhòng)要研究方向。井(jing)下情況是一個(ge)複雜的🔱體系。各(ge)種各樣的因素(su)導緻各種形式(shì)的事故發生，井(jing)湧和🏃🏻井漏是油(you)氣鑽井過程中(zhōng)出現的普遍現(xian)象"。特别是出🔞口(kǒu)流量的判定是(shì)井湧井漏判✂️斷(duàn)的關鍵⚽。它比用(yong)泥漿池體積的(de)變化來判定井(jing)湧井漏要先✉️進(jìn)、精确得多，能及(jí)時地判定井湧(yong)井漏。但測量回(hui)流⭕管裏面的🔴回(hui)流流量有其♈難(nán)點。因爲泥漿泵(bèng)及其它電機的(de)震動引起回流(liú)泥漿波動大，同(tong)時還有泥漿的(de)粘度和🏒密度的(de)影響。這三個🆚因(yin)素導緻流量測(ce)量的精度下降(jiang)。
　　以往井湧井漏(lou)的發現和判斷(duàn)方法有坐崗制(zhì)、液面㊙️監測儀和(he)錄井體積測量(liang)儀等1。這些方法(fa)的特點，都是間(jian)🌐接觀察體🔞積增(zeng)㊙️量，不是測量出(chu)口流量的方法(fa)，因此這些測量(liàng)方法不精确、不(bú)及時。近期國内(nèi)外先進的方法(fǎ)是先對流量增(zēng)量進行預報，然(rán)📱後對體積增量(liang)進行預報。當流(liu)量預報時，流量(liang)增量超過門限(xiàn)值時，發出提示(shì)報警信号，同時(shi)轉爲體積增量(liang)預報🏃🏻‍♂️，當體積增(zeng)量超過井控規(gui)定時，發出關井(jing)信号。這類方法(fa)較精确，但不及(jí)🔆時，不能迅速判(pàn)定井湧井漏。目(mu)前較好的方法(fǎ)是在回流管中(zhong)💘采取直接接觸(chu)的流量測量。但(dàn)是，由于泥漿的(de)粘度和密度導(dao)緻測量精度低(dī)，流量增量預報(bao)不準🚶‍♀️，同時由于(yú)泥漿罐液面波(bō)🔞動大，超聲液位(wèi)測量甩點過多(duō)，造🏃‍♀️成體積增量(liàng)測量反應較慢(màn)。到目前爲止，判(pàn)斷井湧井漏🔞的(de)方法有多種。但(dàn)由于受到測量(liang)儀器和工藝方(fāng)‼️法的限制，都不(bú)同程度存在着(zhe)不及時、不精确(què)的問題。
　　本文通(tōng)過判定井湧井(jǐng)漏的關鍵，根據(ju)各種流量計測(ce)量出口流量的(de)試驗方法。在衆(zhong)多的流量計中(zhong)找出最适合于(yú)井場鑽井的各(gè)種工況下保持(chi)井湧井漏預報(bao)系統靈敏可靠(kao)性的流量計。流(liu)量計分别有靶(ba)式流量計、電磁(ci)流量計、超聲波(bo)時差法、質量流(liú)量💯計、多普勒流(liu)量計五種。對🈲這(zhè)五種流量🚩計進(jìn)行原理🔞分析和(he)試驗比較，找出(chu)最适合于井湧(yong)井漏預報系統(tong)的流量計。
1 靶式(shi)流量計
1.1工作原(yuan)理
　　當介質在測(cè)量管中流動時(shi)，因其自身的動(dòng)能與靶闆産生(sheng)壓⭕差，進而産生(shēng)對靶闆的作用(yòng)力，産生與流量(liang)在靶闆🔞上作用(yong)力對應的電壓(yā)信号，由于流體(ti)流🔞量特征🌐的影(ying)響，流量與電橋(qiáo)産生的電壓的(de)平方成正比。
1.2基(jī)本圖示見圖1。
1.3優(you)點:(1)可用于泥漿(jiāng)介質。(2)結構較簡(jiǎn)單。(3)靈敏度較高(gao)。
1.4缺點:
(1)不能震動(dòng)。若發生震動，即(jí)使沒流量也有(yǒu)顯示。
(2)不能承受(shòu)太大的壓差。而(ér)在井場中入口(kou)立管肯定有震(zhèn)動🏃‍♂️，且立管的壓(yā)力一般情況下(xià)達到15Mpa。
因此，靶式(shi)流量計不能入(ru)選。
 
2電磁流量計(jì)
2.1工作原理
　　 電磁(cí)流量計 的測量(liàng)原理基于法拉(lā)第電磁感應定(dìng)律:導電液體🔴在(zai)磁場中作切割(gē)磁力線運動時(shí)，導體中産生感(gan)應電勢，測量流(liu)量時，感應出🔴的(de)電壓通過二個(gè)或二個以上與(yu)液體直接接觸(chu)的電極檢出，并(bìng)通過電纜送✔️至(zhi)轉換器進行處(chù)理🚶，然後在LCD顯示(shi)或轉換成标準(zhun)信🔞号420mA和0一1kHz輸出(chū)。
2.2基本圖示見圖(tú)2。
 

2.3優點:
(1)管道内無(wu)可動部件，無阻(zu)流部件，測量中(zhōng)幾乎沒有附加(jia)♻️壓力🤩損☎️失。
(2)測量(liàng)結果與流速分(fèn)布、流體壓力、溫(wēn)度、密度、粘度等(děng)物理參數無關(guān)。
(3)現場可以根據(ju)用戶實際需要(yào)在線修改量程(cheng)。
2.4缺點:
　　電磁流量(liang)計結構是陶瓷(ci)、橡膠等物，使用(yong)一段時間後由(you)于泥漿沖刷導(dao)電體磨損，精度(du)明顯下降。需現(xiàn)場試驗比較。
3質(zhi)量流量計
3.1工作(zuò)原理
　　根據牛頓(dun)第二運動定律(lǜ)F=ma,測量管扭曲量(liang)的大小與流🌂經(jīng)測量管的質量(liang)流量的大小成(cheng)正比。當流體流(liu)過測量管時，流(liu)⛷️體就會受到科(kē)裏奧力的作用(yong)，測量管裏流體(tǐ)所受科裏奧力(lì)的反👅作用，産生(shēng)進口和出口的(de)相位差，再把該(gāi)相位差轉變爲(wèi)相應的電平信(xin)🍓号送入變送🚩器(qi)，經濾波、積分、放(fang)大等電量處理(li)後，轉變成與質(zhì)量成正比的4~20mA模(mo)拟信号或定範(fàn)圍的頻率🌈信号(hào)兩種形式輸出(chū)。
3.2基本圖示見圖(tu)3。
 
3.3優點:精度高、應(ying)用範圍廣、安裝(zhuāng)工況要求低。
3.4缺(quē)點:
(1)由于質量流(liú)量計對外界振(zhen)動較爲敏感，容(rong)易造成零點漂(piāo)移和對密度測(cè)量的不準确。
(2)測(ce)量管内壁磨損(sun)腐蝕或沉積結(jie)垢會影響測量(liang)精度。其工作環(huán)境不能太惡劣(lie)，受環境的幹擾(rǎo)大。
(3)價格昂貴。
根(gen)據以上三點，質(zhì)量流量計不能(neng)入選。
4超聲波時(shí)差法流量計
4.1工(gōng)作原理
　　根據超(chāo)聲波信号順流(liú)傳播時間和逆(nì)流傳播時間之(zhi)✉️差來📧計算🌈流速(su)，進而求得流量(liang)。
4.2基本圖示見圖(tu)4。
 
4.3優點:
(1)屬于非接(jie)觸性測量，安裝(zhuang)方便。
(2)無節流部(bu)件，有利于節約(yue)能源。
4.4缺點:
　　聲波(bō)時差法隻能用(yòng)于清潔液體或(huò)氣體,不能用于(yu)含雜質的☔流體(ti)。而鑽井液是富(fù)含雜質的液體(tǐ)，故不🛀适用于井(jing)場中。
5多普勒流(liu)量計
5.1工作原理(lǐ)
　　 超聲波多普勒(le)流量計 的測量(liang)原理以物理學(xue)中的多普勒效(xiào)應爲基礎。根據(jù)聲學多普勒效(xiào)應，當聲源和觀(guān)察者之間有相(xiàng)對運動時，觀察(cha)者✉️所感受到的(de)聲頻率不同于(yu)聲源所發出的(de)頻率。這個因相(xiàng)對運動🌈而産生(shēng)的頻率變化與(yǔ)兩物體的相對(dui)速度成正比。
5.2基(jī)本圖示見圖5。
5.3優(yōu)點:
(1)可測量礦漿(jiang)等污濁液體。
(2)操(cāo)作簡單，響應速(su)度快。
(3)極好的低(dī)流速測量能力(lì)，可低至0.05m/So
(4)極寬的(de)流量測量範圍(wei)。
5.4缺點:
暫無。需現(xian)場試驗進行比(bi)較。
 
6現場試驗比(bǐ)較
　　對靶式流量(liang)計、電磁流量計(ji)、超聲波時差法(fa)流量計、質⚽量流(liu)量計❄️、多普勒流(liú)量計五種流量(liang)計進行原理分(fèn)析對比後，選擇(ze)多普勒⛹🏻‍♀️流量計(jì)和電磁流量計(ji)進👄行現場試驗(yan)比較。
7總結
　　多普(pǔ)勒流量計相對(dui)于靶式流量計(ji)、電磁流量計、超(chāo)✌️聲波時差法、質(zhi)量流量計更适(shì)合測量礦漿等(deng)污濁的液體，适(shi)應惡劣工況環(huan)境，解決了許多(duo)流量計無👌法測(ce)量的難題❤️。同時(shí)具👨‍❤️‍👨有操作🍉簡單(dān)，高度智能化，響(xiang)應速度快的優(you)點。

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