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摹拟阐发电磁流量计钻进液满管流量丈量体系

名字的由来: 原作者: 公布期限:2019-09-13 09:41:32

          钻井液出口流量是判定钻井现场井涌溢流的关头参数,为了完成宁静、疾速、经济的钻井,对钻井液定量、及时、切确监测显得特别首要。今朝国际普通是由综合录井仪池体积参数监测与野生按时察看、记实、并加以对照,以判定是不是呈现溢流或井漏等变乱。这类判定方式主动化水平和精度较低,不能完成定量检测,并且溢流发明时候晚。近年在钻井液定量监测手艺上有了新的冲破,引进品质流量计和电磁流量计两种装备用于煤油钻探进程中的钻井液?的定量监测。品质流量计固然具备丈量精度高、不变性好等长处,可是存在价钱高贵,现场装配庞杂等错误谬误,是以今朝多接纳电磁流量计定量监测钻井现场钻井液流量。电磁流量计受丈量道理限定,为保障丈量精度,流体流经流量计的前后管道内均须要知足满管状况,对电磁流量计的装配操纵产生了限定;?别的当钻井液流量较大时,牢固管径下的电磁流量计会对流体经由进程产生按捺感化,从而形成钻井液的回流,对钻井的宁静功课产生影响。

 
         该文经由进程对钻井液返出管线流速场停止水力学摹拟,阐发返出管线的流体活动纪律,优化了出口流量监测体系布局设想;同时设想了钻井液定量监测过流分流装配,降服了大流量状况下的钻井液回流题目;从而知足电磁流量计的满管丈量前提,进步了流量计合用性和丈量切确性,完成了钻井液出口流量的及时切确监测,为溢流的切确预警和钻井的宁静施工供给了撑持,加重了井喷和压井功课对公开油气层的危险,从而进步经济和社会效益,降落对情况的影响。
 
1 国际外溢流监测近况
         国际外监测溢流的方式良多,首要研讨标的目的集合于微流量监测和压力监测方面。微流量监测方面连续开辟出包含井口导管液面监测手艺、钻井液流量计监测手艺、改良流量监测手艺、压力监测方面则有随钻环空压力丈量监测手艺、立压套压监测手艺和声波监测手艺。郭元恒等人从改良装备和阐发范例方面综合给出了差别的溢流监测方式的对照阐发[1]。今朝国际对溢流、井涌等庞杂情况的监测,普通是由钻井参数仪、综合录井仪池体积参数监测与野生按时察看、记实、并加以对照,判定是不是呈现溢流或井漏等变乱。这类判定方式主动化水平和精度较低,溢流发明时候晚;别的对初期溢流监测范畴研讨任务还集合于对钻井液存储地区的体积变更停止切确化丈量,从而按照收支钻井液的差值判定溢流状况。因为存储地区的底子体积较大,细小流量的变更规模不轻易测得,别的革新增添帮助举措措施,增添了施工庞杂水平,并且液面动摇规模受情况影响身分较大,从而从底子上决议了丈量精度较低和发明预警时候的提早。凡是在钻井进程中,呈现液面变更到产生井喷的时候较短,大大都井从发明溢流到井喷时候只要5~10 min,有的时候更短,乃至溢流和井喷同时产生,几近不应急处置的时候。溢流监测的道理并不庞杂,可是因为溢流景象的恍惚性和不肯定性,丈量前提和装备的限定和监测计划的错误谬误,使得溢流监测达不到预期的成果。
 
     经由进程对国际外的溢流监测近况阐发,可以或许看出井下压力和地层身分是流量变更的诱因,别的工程参数的变更则是流体状况产生变更的间接影响成果,而流体流量的变更则是反应溢流状况的很是间接表现,挑选出口流量监测手艺为冲破口即可以或许判定初期溢流状况,又是安身于我国录井手艺近况的公道挑选。
 
2 出口流量监测体系
2.1 出口流量定量监测方式
         该方式基于流体能源学计较,阐发出口管线的流体活动纪律,斟酌流体自然流速和出口压力状况,接纳V型出口管线计划,流量计测试体系知足满管状况,返出管线的进口端倾角规模为30°~45°。Ansys流体计较后可知,在30°至45°的角度规模内,跟着返出管线的进口端倾角的增大,干线管道弯管形成的能量丧失增大,则后端测试地位处的伯努利方程C常量值逐步减小,从而表现为测试地位流速值逐步减小,以是在保障钻井液的经由进程率前提下,应尽量减小进口端倾角;减小进口端倾角保障必然流速的另外一个长处还在于坚持了钻井液的岩屑照顾才能,这一点也在别的的研讨任务中获得证明。
 
2.2 定量监测过流分流装配
         装配接纳多管丈量手艺,在原有丈量体系上加装两个或多个分担,使得分担畅通量之和大于或即是主通管,从而有用的处置了大流量状况下的钻井液回流题目,经由进程优化分担装配角度,在主管和分担交代口处装配限流装配和防回流阀,知足电磁流量计的满管丈量前提,进步了流量计合用性和丈量切确性,完成了钻井液出口流量的及时切确监测。
 
3 操纵实例
         操纵出口流量监测装配获得的高靠得住性刹时流量值,操纵软件WinBUGS对溢流事务停止了溢流几率计较和考证。具体事例为:BS24-5-27井位于天津市滨海新区南港产业计划区,机关地位为滨海断鼻南翼BS16X1井区岩性圈闭。井别为开辟井,井型为定向井。该井于2014年3月7日开钻,2014年4月1日钻进至3 673.88 m。地层: 沙一上,03:26分出口流量由27.99 L/s回升至36.69 L/s,气测全烃值由0.601%回升至88.034%,甲烷由0.508%回升至73.1327%,出口温度由61℃回升至80℃,电导率由0.915 s/m降落至0.832 s/m,钻井液密度由1.40 g/cm3降至1.35~1.38 g/cm3,粘度由55 s回升至80 s,池体积由120.38 m3回升至125.17 m3。现场察看发明返出管线钻井液含气泡较着,当班职员在全烃放空管线处用球胆取样,焚烧实验火焰呈淡蓝色。将相干参数清算儿女入预警模子,发明颠末720 s的时候预警几率由0回升至99%,与现实溢流产生时候相符合,考证了流量数据的可用性。
 
4 结语和瞻望
         电磁流量计在煤油钻井现场操纵普遍,其丈量进程中对满管性的请求影响了现场数据的切确性。该文经由进程过流分流装配的设想及流体能源学现实的摹拟计较,优化了设想角度,在进步钻井液经由进程性的同时又知足了电磁流量计的切确丈量前提,获得了实在有用的流量数据,从而为切确判定溢流状况打下了坚固底子。
询问电活 0517-86998326
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