鉆井液中使用液位變送器測量的試驗(yàn)分析

 

    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)會對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)行變送器丈量的最大難點(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，也會積在其下方，不會對差壓變送器形成任何污染；一起，硅油與泥漿互不相溶，根部閥以上部分會始終保持純潔，密度不會變化，不會影響差壓精度。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)測點(diǎn)的差錯(cuò)批改后，均對應(yīng)著一個(gè)流量系數(shù)，其會隨流速的進(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)會對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)行變送器丈量的最大難點(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，也會積在其下方，不會對差壓變送器形成任何污染；一起，硅油與泥漿互不相溶，根部閥以上部分會始終保持純潔，密度不會變化，不會影響差壓精度。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)測點(diǎn)的差錯(cuò)批改后，均對應(yīng)著一個(gè)流量系數(shù)，其會隨流速的進(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。