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鉆井液中使用液位變送器測(cè)量的試驗(yàn)分析
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鉆井液中使用液位變送器測(cè)量的試驗(yàn)分析

時(shí)間:2015-08-20

 在石油鉆井中,鉆井液是石油鉆井工程中必不可少的組成部分,它一方面關(guān)系著能否快速、安全、優(yōu)質(zhì)地進(jìn)行鉆井;一方面,關(guān)系著油氣層的維護(hù)作業(yè)。在實(shí)踐作業(yè)中,需要把握進(jìn)出井筒的泥漿流量。而現(xiàn)在對(duì)進(jìn)入井筒的流量均選用直接丈量法,即丈量泥漿泵的沖次,再經(jīng)過缸套直徑核算理論排量,進(jìn)而作為進(jìn)入井筒的排量。因而,在鉆井工程中,需要對(duì)進(jìn)出井筒的鉆井液流量進(jìn)行丈量。vj5壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

 
    鉆井液所在工業(yè)環(huán)境的壓力非常大,高達(dá)30 MPa,傳統(tǒng)變送器無法承受此壓力;泥漿富含很多固體顆粒,在高壓、高流速時(shí)會(huì)對(duì)管壁形成極大的磨損,選用的變送器有必要耐磨損、耐沖刷;管道高壓下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的轟動(dòng),因而,變送器要抗震,且能在轟動(dòng)環(huán)境中長(zhǎng)期、正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
 
    在鉆井液的實(shí)踐運(yùn)用中,進(jìn)行變送器丈量的#大難點(diǎn)是導(dǎo)壓管阻塞,因而,選用了阻隔液導(dǎo)壓體系。阻隔罐的上方連接了高靜壓差壓變送器,運(yùn)用漏斗向體系內(nèi)部正、負(fù)壓側(cè)別離灌入硅油阻隔液。
 
    在對(duì)正壓側(cè)灌入阻隔液時(shí),依據(jù)U 形管液面平衡原理,只需要翻開差壓正壓側(cè)上方的排氣閥、封閉同一側(cè)的根部閥,再經(jīng)過漏斗就能夠一次性將導(dǎo)壓體系正壓側(cè)灌滿阻隔液,操作方便。在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),只需翻開根部閥即可投入運(yùn)轉(zhuǎn)。
    因?yàn)槟酀{的密度比硅油大,硅油的密度約為900 kg/m3,泥漿的密度約為1 000~1 300 kg/m3,所以,即使泥漿進(jìn)入阻隔罐,也會(huì)積在其下方,不會(huì)對(duì)差壓變送器形成任何污染;一起,硅油與泥漿互不相溶,根部閥以上部分會(huì)始終保持純潔,密度不會(huì)變化,不會(huì)影響差壓精度。硅油凝結(jié)點(diǎn)在0 ℃以下,基本可確保變送器在冬天的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
    該液位變送器的阻隔膜片選用加厚不銹鋼,一切焊點(diǎn)經(jīng)悉數(shù)探傷。差壓變送器選用日本原裝進(jìn)口品牌EJA-130A,精度為0.075%,耐壓為42 MPa。
    變送器的主機(jī)表為液晶顯示,外加有防爆盒,精度在0.05%,能夠依據(jù)丈量場(chǎng)所的實(shí)踐需要隨時(shí)替換所運(yùn)用的軟件。
    全體拼裝在華北理工大學(xué)智能儀器廠進(jìn)行,先用水進(jìn)行實(shí)流標(biāo)定,滿意該液位變送器丈量水介質(zhì)的精度為0.5%,以后拿到石油鉆井工地進(jìn)行泥漿試驗(yàn)。
 
    經(jīng)過各種試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),該體系的差錯(cuò)變化是有規(guī)則的。在每一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的差錯(cuò)批改后,均對(duì)應(yīng)著一個(gè)流量系數(shù),其會(huì)隨流速的進(jìn)步而減小,逐步趨于穩(wěn)定值;跟著黏度的增加而增大。由此可見,流量系數(shù)與雷諾數(shù)有關(guān),跟著雷諾數(shù)的增大而逐步減小,雷諾數(shù)增大到一定程度時(shí),流量系數(shù)為穩(wěn)定值。試驗(yàn)時(shí)所用的泥漿為常用泥漿,流量高于16 L/s 時(shí),流量系數(shù)挨近穩(wěn)定,為+1.4%和+1%,系數(shù)批改1%,變送器完全能確保1.0 級(jí)精度。而正常運(yùn)用的流量為18~30 L/s,因而,試驗(yàn)作用非常抱負(fù)。
 
5 結(jié)束語
由以上研討可看出,在鉆井液中運(yùn)用液位變送器丈量可到達(dá)較高的計(jì)量精度,能為鉆井出產(chǎn)工藝的改善、鉆井出產(chǎn)功率的進(jìn)步供給有效的技術(shù)支持,拓寬了液位變送器在工業(yè)運(yùn)用中的技術(shù)領(lǐng)域。
在石油鉆井中,鉆井液是石油鉆井工程中必不可少的組成部分,它一方面關(guān)系著能否快速、安全、優(yōu)質(zhì)地進(jìn)行鉆井;一方面,關(guān)系著油氣層的維護(hù)作業(yè)。在實(shí)踐作業(yè)中,需要把握進(jìn)出井筒的泥漿流量。而現(xiàn)在對(duì)進(jìn)入井筒的流量均選用直接丈量法,即丈量泥漿泵的沖次,再經(jīng)過缸套直徑核算理論排量,進(jìn)而作為進(jìn)入井筒的排量。因而,在鉆井工程中,需要對(duì)進(jìn)出井筒的鉆井液流量進(jìn)行丈量。
 
    鉆井液所在工業(yè)環(huán)境的壓力非常大,高達(dá)30 MPa,傳統(tǒng)變送器無法承受此壓力;泥漿富含很多固體顆粒,在高壓、高流速時(shí)會(huì)對(duì)管壁形成極大的磨損,選用的變送器有必要耐磨損、耐沖刷;管道高壓下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的轟動(dòng),因而,變送器要抗震,且能在轟動(dòng)環(huán)境中長(zhǎng)期、正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
 
    在鉆井液的實(shí)踐運(yùn)用中,進(jìn)行變送器丈量的#大難點(diǎn)是導(dǎo)壓管阻塞,因而,選用了阻隔液導(dǎo)壓體系。阻隔罐的上方連接了高靜壓差壓變送器,運(yùn)用漏斗向體系內(nèi)部正、負(fù)壓側(cè)別離灌入硅油阻隔液。
 
    在對(duì)正壓側(cè)灌入阻隔液時(shí),依據(jù)U 形管液面平衡原理,只需要翻開差壓正壓側(cè)上方的排氣閥、封閉同一側(cè)的根部閥,再經(jīng)過漏斗就能夠一次性將導(dǎo)壓體系正壓側(cè)灌滿阻隔液,操作方便。在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),只需翻開根部閥即可投入運(yùn)轉(zhuǎn)。
    因?yàn)槟酀{的密度比硅油大,硅油的密度約為900 kg/m3,泥漿的密度約為1 000~1 300 kg/m3,所以,即使泥漿進(jìn)入阻隔罐,也會(huì)積在其下方,不會(huì)對(duì)差壓變送器形成任何污染;一起,硅油與泥漿互不相溶,根部閥以上部分會(huì)始終保持純潔,密度不會(huì)變化,不會(huì)影響差壓精度。硅油凝結(jié)點(diǎn)在0 ℃以下,基本可確保變送器在冬天的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
    該液位變送器的阻隔膜片選用加厚不銹鋼,一切焊點(diǎn)經(jīng)悉數(shù)探傷。差壓變送器選用日本原裝進(jìn)口品牌EJA-130A,精度為0.075%,耐壓為42 MPa。
    變送器的主機(jī)表為液晶顯示,外加有防爆盒,精度在0.05%,能夠依據(jù)丈量場(chǎng)所的實(shí)踐需要隨時(shí)替換所運(yùn)用的軟件。
    全體拼裝在華北理工大學(xué)智能儀器廠進(jìn)行,先用水進(jìn)行實(shí)流標(biāo)定,滿意該V 形液位變送器丈量水介質(zhì)的精度為0.5%,以后拿到石油鉆井工地進(jìn)行泥漿試驗(yàn)。
 
    經(jīng)過各種試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),該體系的差錯(cuò)變化是有規(guī)則的。在每一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的差錯(cuò)批改后,均對(duì)應(yīng)著一個(gè)流量系數(shù),其會(huì)隨流速的進(jìn)步而減小,逐步趨于穩(wěn)定值;跟著黏度的增加而增大。由此可見,流量系數(shù)與雷諾數(shù)有關(guān),跟著雷諾數(shù)的增大而逐步減小,雷諾數(shù)增大到一定程度時(shí),流量系數(shù)為穩(wěn)定值。試驗(yàn)時(shí)所用的泥漿為常用泥漿,流量高于16 L/s 時(shí),流量系數(shù)挨近穩(wěn)定,為+1.4%和+1%,系數(shù)批改1%,變送器完全能確保1.0 級(jí)精度。而正常運(yùn)用的流量為18~30 L/s,因而,試驗(yàn)作用非常抱負(fù)。
 
5 結(jié)束語
由以上研討可看出,在鉆井液中運(yùn)用液位變送器丈量可到達(dá)較高的計(jì)量精度,能為鉆井出產(chǎn)工藝的改善、鉆井出產(chǎn)功率的進(jìn)步供給有效的技術(shù)支持,拓寬了液位變送器在工業(yè)運(yùn)用中的技術(shù)領(lǐng)域。
 
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