一类迅速勘测溢出及泄漏仪器仪表及新办法

   2020-09-01 互联网中国铸造网15800
核心提示:  1密度流量测量装置简介  密度流量传感器能在线连续地同时测量出密度和流量两个参数,经计算机给出累

  1密度流量测量装置简介
  密度流量传感器能在线连续地同时测量出密度和流量两个参数,经计算机给出累积流量,各参数均可显示并按要求格式打印出来,而且每个参数都可人工预置上、下报警限,超限时可同时进行声和光报警。
  该装置还配有无线数据远传系统,可将各个数据实时远传到几十公里远的接收机上,并显示出来,这为现场人员使用和上级管理提供了方便。
  装置的主要性能指标是:
  密度测量范围:013~310gcm3,精度:013.
  流量测量范围:体积流量010~410m3min,精度:013;质量流量010~4000kgmin,精度:013;累积流量计量范围:0100m3~无限大,精度:013;工作压力:27MPa;工作温度:传感器为-240~ 200℃,主机为-10~ 50℃。
  该装置使用的工业控制微机具有很强的扩展能力,将其用于溢流和井漏的判断时,若能使用两套密度流量传感器,各安装在泥是口端和出口端,判断将更加准确。
  2溢流和井漏的判断方法
  采用上述密度流量测量装置,可以实现以下几种溢流或井漏的判断方法
  21质量守恒法
  在钻井作业处于稳态时,将井筒内泥浆正常损耗及岩屑、泥沙影响作适当处理后,可以认为:在不发生溢流或井漏时,进入和排出井口的泥浆总质量应当是均衡的,符合质量守恒定律。但在发生溢流时,由于地层流体的侵入,必将使排出总量增加。在发生井漏时,排出总量必然减少。因此,根据一段时间内排出与进入浆液累积质量之差,可以判断有无溢流或井漏,根据差值的变化率大小,可进一步判断溢流或井漏的严重量度,这种方法就称之为“质量守恒法”。由于作者研制的密度流量测量装置本身就能给出质量流量和累积质量流量,故此种判断方法很容易实现,其算法描述如下。
  设第k段固定时间内排出与进入浆液累积质量之差越小,井漏现象越严重。
  22密度法
  这种方法即适于稳态,也适于暂态过程中溢流的判断,当发生溢流时,排出浆液密度相对原来正常值(或相对于进入泥浆密度值)会变小,变小的程度愈大,说明溢流越严重。因此,可根据排出浆液密度的变化情况判断溢流是否发生及严重程度,其算法描述如下:
  设某时刻排出浆液密度值为Θ(k),其正常值为Θo,其差值记为Θ(k)=Θ(k)-Θo,正常波动范围上限记为Θh,下限记为-ΘL,则当-ΘL<Θ(k)<Θh时,工作正常,无溢流发生。当Θ(k)≤-ΘL时,发生溢流,而且Θ(k)-Θ(k-1)越小,说明溢流现象越严重。
  在密度法中,也可以用进口泥浆密度作为正常值,这时应当注意排出泥浆密度与进入泥浆密度的相关性和时间上的延迟性,为了判断更准确,还要引入井深,压力或排量等参数。
  23体积法
  当钻井作业处于稳态时,除可以利用质量守恒法判断溢流和井漏而外,也可以利用某段时间内排出与进入泥浆体积之差的大小来判断之,这是一种常用的方法,但用本装置实现起来更为方便,因为这套装置本身能给出累积体积流量且精度较高,其算法描述如下:
  设某段时间排出与进入体积流量之差为
  Q(k),其正常波动范围的上限为Qh,下限为-
  QL,则当2QL<Q(k)<Qh时,工作正常,无溢流也无井漏。
  当Q(k)≥Qh时,发生溢流,而且Q(k)-
  Q(k-1)越大,说明溢流越严重。
  当Q(k)≤-QL时,发生井漏,-Q(k)-
  Q(k-1)越小,说明井漏越严重。
  为了能在钻井作业处于稳态或暂态过程中,都能及时准确判断溢流或井漏,上述几种方法应结合使用,这在密度流量测量装置上是很容易实现的。
  3密度流量传感器的安装
  该传感器必须工作在满管情况下,才能准确计量,一般场合下,这点不难满足。在泥浆进入端,传感器为高压型时,可安装在泥浆泵出口端,若采用低压型,则可安装在泥浆泵的入口侧。在泥浆排出端,传感器应安装在捞沙以后,而且保证泥浆满管而顺利通过,防止泥沙阻塞传感器管。
  4结语
  所研制的密度流量测量装置已在几个油田固井中使用,证明它的精度高,可靠性好,对硬件稍加扩充,软件略加改动,即可用于钻井作业中判断溢流和井漏,而且方法和操作比现用的录井仪要简单方便。
 
 
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