[摘要]目前判断井涌井漏的方法有多种。通常由于出口流量计精度低，只能采用间接的体积增量关井报警的方法。这种方法反应速度慢，预报效果不好。本文采用直接探测出口流量的流量计，实现回流管的非满管计量在不同工况下，实现出口.流量变化的早期井涌预报和体积增量的关井报警功能，并对各种流量计的现场试验进行了比较，最终选择了报警及时精度高的多普勒超声波流量计作为最佳井涌井漏预报的计量仪器.
在油气钻井过程中，井下情况的判断及处理是油气钻井的重要研究方向。井下情况是一个复杂的体系。各种各样的因素导致各种形式的事故发生，井涌和井漏是油气钻井过程中出现的普遍现象"。特别是出口流量的判定是井涌井漏判断的关键。它比用泥浆池体积的变化来判定井涌井漏要先进、精确得多，能及时地判定井涌井漏。但测量回流管里面的回流流量有其难点。因为泥浆泵及其它电机的震动引起回流泥浆波动大，同时还有泥浆的粘度和密度的影响。这三个因素导致流量测量的精度下降。
以往井涌井漏的发现和判断方法有坐岗制、液面监测仪和录井体积测量仪等1。这些方法的特点，都是间接观察体积增量，不是测量出口流量的方法，因此这些测量方法不精确、不及时。近期国内外先进的方法是先对流量增量进行预报，然后对体积增量进行预报。当流量预报时，流量增量超过门限值时，发出提示报警信号，同时转为体积增量预报，当体积增量超过井控规定时，发出关井信号。这类方法较精确，但不及时，不能迅速判定井涌井漏。目前较好的方法是在回流管中采取直接接触的流量测量。但是，由于泥浆的粘度和密度导致测量精度低，流量增量预报不准，同时由于泥浆罐液面波动大，超声液位测量甩点过多，造成体积增量测量反应较慢。到目前为止，判断井涌井漏的方法有多种。但由于受到测量仪器和工艺方法的限制，都不同程度存在着不及时、不精确的问题。
本文通过判定井涌井漏的关键，根据各种流量计测量出口流量的试验方法。在众多的流量计中找出最适合于井场钻井的各种工况下保持井涌井漏预报系统灵敏可靠性的流量计。流量计分别有靶式流量计、电磁流量计、超声波时差法、质量流量计、多普勒流量计五种。对这五种流量计进行原理分析和试验比较，找出最适合于井涌井漏预报系统的流量计。
1靶式流量计
1.1工作原理
当介质在测量管中流动时，因其自身的动能与靶板产生压差，进而产生对靶板的作用力，产生与流量在靶板上作用力对应的电压信号，由于流体流量特征的影响，流量与电桥产生的电压的平方成正比。
1.2基本图示见图1。
1.3优点:(1)可用于泥浆介质。(2)结构较简单。(3)灵敏度较高。
1.4缺点:
(1)不能震动。若发生震动，即使没流量也有显示。
(2)不能承受太大的压差。而在井场中入口立管肯定有震动，且立管的压力一般情况下达到15Mpa。
因此，靶式流量计不能入选。
2电磁流量计
2.1工作原理
电磁流量计的测量原理基于法拉第电磁感应定律:导电液体在磁场中作切割磁力线运动时，导体中产生感应电势，测量流量时，感应出的电压通过二个或二个以上与液体直接接触的电极检出，并通过电缆送至转换器进行处理，然后在LCD显示或转换成标准信号420mA和0一1kHz输出。
2.2基本图示见图2。
2.3优点:
(1)管道内无可动部件，无阻流部件，测量中几乎没有附加压力损失。
(2)测量结果与流速分布、流体压力、温度、密度、粘度等物理参数无关。
(3)现场可以根据用户实际需要在线修改量程。
2.4缺点:
电磁流量计结构是陶瓷、橡胶等物，使用一段时间后由于泥浆冲刷导电体磨损，精度明显下降。需现场试验比较。
3质量流量计
3.1工作原理
根据牛顿第二运动定律F=ma,测量管扭曲量的大小与流经测量管的质量流量的大小成正比。当流体流过测量管时，流体就会受到科里奥力的作用，测量管里流体所受科里奥力的反作用，产生进口和出口的相位差，再把该相位差转变为相应的电平信号送入变送器，经滤波、积分、放大等电量处理后，转变成与质量成正比的4~20mA模拟信号或定范围的频率信号两种形式输出。
3.2基本图示见图3。
3.3优点:精度高、应用范围广、安装工况要求低。
3.4缺点:
(1)由于质量流量计对外界振动较为敏感，容易造成零点漂移和对密度测量的不准确。
(2)测量管内壁磨损腐蚀或沉积结垢会影响测量精度。其工作环境不能太恶劣，受环境的干扰大。
(3)价格昂贵。
根据以上三点，质量流量计不能入选。
4超声波时差法流量计
4.1工作原理
根据超声波信号顺流传播时间和逆流传播时间之差来计算流速，进而求得流量。
4.2基本图示见图4。
4.3优点:
(1)属于非接触性测量，安装方便。
(2)无节流部件，有利于节约能源。
4.4缺点:
声波时差法只能用于清洁液体或气体,不能用于含杂质的流体。而钻井液是富含杂质的液体，故不适用于井场中。
5多普勒流量计
5.1工作原理
超声波多普勒流量计的测量原理以物理学中的多普勒效应为基础。根据声学多普勒效应，当声源和观察者之间有相对运动时，观察者所感受到的声频率不同于声源所发出的频率。这个因相对运动而产生的频率变化与两物体的相对速度成正比。
5.2基本图示见图5。
5.3优点:
(1)可测量矿浆等污浊液体。
(2)操作简单，响应速度快。
(3)极好的低流速测量能力，可低至0.05m/So
(4)极宽的流量测量范围。
5.4缺点:
暂无。需现场试验进行比较。
6现场试验比较
对靶式流量计、电磁流量计、超声波时差法流量计、质量流量计、多普勒流量计五种流量计进行原理分析对比后，选择多普勒流量计和电磁流量计进行现场试验比较。
7总结
多普勒流量计相对于靶式流量计、电磁流量计、超声波时差法、质量流量计更适合测量矿浆等污浊的液体，适应恶劣工况环境，解决了许多流量计无法测量的难题。同时具有操作简单，高度智能化，响应速度快的优点。
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