;                  
                   
        首   页│  公司简介  产品中心  质量体系  出售网络  联络咱们
 
  温度外表系列
  压力外表系列
  流量外表系列
  校验外表系列
  显现外表系列
  变送器外表系列
  电线电缆系列
 
  博狗体育的作业原理
  氧化锆氧传感器的原理及运用
  有害气体检测报警仪选用准则
  我国计量用仪器外表的开展和现状
  国内仪器外表职业将发作高科....
  西安交大研制出超高温冲击压....
  选用半导体精细温度传感......
  智能温度传感器的开展趋势
  简述几种气体检测传感器.....
  运用传感器技能制作智能服装
  新式传感器监控鱼群数量
   
 
联络办法
 电话(市场部):0517-86851868  
        0517-86882048  
        0517-86881908
   (拓宽部):0517-86882683
 传真:0517-86851869
 邮编:211600
 网址:http://www.masionm88com.com
    http://www.sukeyb.com
 E-mail:china-suke@163.com
     sukeyb@163.com
 地址:江苏省金湖县工业园区环城西
 路269号
 您现在的方位 > 主页 > 职业新闻 > 固井泥浆流量计的开发及运用
     

固井泥浆流量计的开发与运用
发布时刻:2019-06-17

摘要:在剖析励磁信号对计量精度影响的基础上,针对固井作业高密度、大排量泥浆管流场的特色和施工现场的搅扰特征,提出了一种新的励磁信号办法,进步泥浆的计量精度,并给出现场验证成果。
固井的意图便是运用水泥树立层间封隔,首要它有必要能够有用地从井眼中铲除钻井液。在确保井下安全的前提下,经过高压压入泥浆并操控施工流量,完成有用驱替,进步所注水泥的代替功率是防止钻井液窜槽,确保水泥胶结质量和环密封作用的根本前提。泥浆的流量是固井施工进程中的重要参数,对其进行接连实时精确的计量,是确保固井质量、进步施工技能水平和功率、完成科学管理的必要手法。
  因为固井泥浆物性及成份规模很大,现在所选用的几种检测仪器和办法都存在不少问题,例如:科里奥利质量流量计尽管计量精度很高,但因为对外界振荡恰当灵敏,需求固定装置,且耐压性很差,不能用于高压作业实时计量;超声流量计与物性及成份联系极大,在固井现场难于推行运用;也有报导运用博狗体育来计量固井泥浆,但耐压(≤5MPa)和泥浆密度(≤1.8g/cm3)有必定的约束,不能用于精确计量现场不同的物性及成份的泥浆流量。现在各油田大多选用bodog官网来现场计量固井泥浆的流量,其流量精度(3%)虽能满足要求,但涡轮常被泥浆中的杂物卡堵(特别用于高密度泥浆),影响施工,且冲刷和轴承保养要求较高,寿数不长。跟着我国大深度钻井作业日益增多,高密度、大排量泥浆在固井施工中运用日趋频频,需求一种新式的泥浆流量计进行现场实时精确计量。
  本文从惯例博狗体育原理着手,在剖析励磁信号对计量精度影响的基础上,针对固井施工现场的高密度、大流量泥浆管流场的特色,提出了一种新的励磁信号办法,以进步固井泥浆的计量精度,最终给出现场验证成果。
1丈量原理
  依据法拉第电磁感应定律,当一导体在磁场中运动而切开磁力线时,在导体两头便会发作感应电动势。在均匀磁场中,设笔直于磁场方向有一个直径为D的无磁管道,内外表浇注绝缘面料,外外表绕有线圈,在与计量管轴线和磁场磁力线彼此笔直的管壁上装置一对检测电极。用于固井的泥浆是一种导电介质,当丈量管道中的泥浆活动时,泥浆切开线圈中励磁电流发作的磁场,便会发作和泥浆的均匀流速v成正比感应电动势E。

式中:K为外表常数,当坚持磁感应强度B恒守时,丈量感应电动势便可得管道的体积流量Q,且具有线性联系。
2励磁办法
  从丈量原理可知,只要丈量管道保持均匀、稳定的磁场,即B为常数时,体积流量Q与感应电动势E的线性联系才建立,所以需求挑选适宜的励磁办法。
  励磁技能是博狗体育中最要害的技能,现在一般选用直流励磁、工频正弦励磁和低频方波励磁三种办法。直流励磁用直流电或永久磁铁发作磁场,结构虽简略,但电极易发作极化,难以确保B为常数,使其运用规模受限。工频正弦励磁经过励磁线圈发作交变磁场,但易发作正交搅扰和同相搅扰等,引起零点漂移。低频方波励磁用低频方波经功率扩大后励磁线圈发作磁场,在半个周期内,磁场是恒稳的直流磁场,受电磁搅扰影响很小,一起消除由分布电容引起的工频搅扰;一起从整个时刻进程来说,方波信号是一个交变的信号,克服了直流励磁易发作的极化现象。现在这种励磁办法在博狗体育上广泛运用。
  惯例博狗体育所运用的低频方波励磁办法的励磁电流频率一般为工频的1/4~1/10。现在深井(6000m以上)的固井施工中所运用泥浆的密度大多在1.8cm3以上,流速高达25m/s,所用的泥浆又是固液两相低导率流体,尽管高压下能消除非牛顿流体所带来的丈量差错,但丈量管内会发作随流量添加而频率添加的随机搅扰噪声。经测定,在DN50丈量管内,所用的泥浆密度为2.0g/cm3,流速在10~15m/s规模内,丈量管内的活动噪声主要为尖峰状的泥浆流噪声,量级在mv级,频率会集在25Hz以下,如图1所示。在励磁频率较低时,泥浆搅扰的数量级较大,高频时搅扰数量级较小,具有1/?的频谱特性。别的,施工现场敲击和轰动所带来的低频噪声,也会影响博狗体育的计量精度。进步励磁电流频率能够躲避和遏止这些搅扰,以进步电磁流量传感器输出的信噪比,但会献身博狗体育的零点稳定性。本文提出新的一种励磁办法,选用双频矩形波作为励磁信号。其励磁电流波形是在低频矩形波上叠加高频矩形波,用两种采样频率别离得到高频和低频两种流量信号。如图2所示,高频部分是80Hz的矩形波,外包络线是10Hz的低频矩形波。这样,能克服单一低频矩形波励磁存在的泥浆活动噪声,一起又能确保零点的稳定性,进步流量计的计量稳定性和响应速度。
泥浆流量计泥浆流噪声电动势波形和频谱特性图示
泥浆流量计双频矩形波励磁波形示意图
3硬件体系
  用于固井泥浆的博狗体育的硬件部分主要由传感器、电源电路、励磁电路、信号调度电路、信号收集处理电路及接口电路等模块组成,如图3所示。本文要点介绍要害模块励磁电路和信号调度电路。

3.1励磁电路
  励磁电路决议外表的作业磁场,是外表极端要害的部分。本文中的励磁电路由两部分组成,如图4所示。由单片机MSP430F2418的守时器发作双频矩形波,经光耦阻隔后经过两片场效应管组成的开关电路完成通断功用。DH902为恒流管,供给稳定的励磁电流,由MCU守时器脉冲宽度调制(PWM)输出经过滤波后操控励磁电流的幅值,然后发作双频矩形波。

3.2信号调度电路
  电极输出的感应电动势信号为微伏至毫伏级交变信号,经滤波后虑除部分高频信号,然后送高阻抗扩大器进行扩大,经两级带通滤波器别离取出高频、低频信号,隔直后保存沟通重量送MCU的ADC引脚。
4软件体系
  体系软件选用模块化规划办法,由操控模块、丈量模块、空管检测模块和解析软件组成。操控模块为本外表的主程序,用于发作双频矩形励磁波、操控流量信号的收集和处理、以菜单方式经过键盘操作和液晶显现使外表进入参数设定状况或工况显现状况。丈量模块收集来自信号调度模块的流量信号,核算瞬时流量、累计流量和流速,并进行相应的外表系数补偿,由液晶屏显现和接口输出。空管检测模块用于设定运用实践环境的地磁幅值,检测丈量管是否处于空管状况。解析软件用于将计量数据主动生成固井施工所需的各种报表和图标。
5实验成果及剖析
  现场实验所用丈量管的内径为DN50,经过高压由壬接入泥浆管线,并串接bodog官网进行比较,选用规范计量罐测验。计量钻井泥浆密度规模为1.15g/cm3~2.50g/cm3,固井规划施工现场一次性替浆量为18cm3~160cm3,替浆瞬时流量为0.2cm3/min-2.8cm3/min(流速:1.6-23.8m/s);经过近15口井的施工运用,成果如表1所示。实验标明外表计量差错小于l%;在流速2.0m/s以下,跟着流量的削减测验差错逐步进步,在流速1.0m/s左右计量精度降到3%左右。经剖析,主要是由零点漂移引起的,这点与实验室用清水标定成果根本符合。运用DN50的丈量管,实验室标定成果如表2所示。实验证明,选用双频矩形波作为励磁信号,可有用地躲避和遏止固井泥浆的活动噪声和现场轰动等所带来的低频噪声,然后明显进步外表计量泥浆的精度。


6结束语
  本文选用双频矩形波作为励磁信号,依据固井施工的特色和现场搅扰的剖析,选取恰当的励磁电流频率进步外表在作业进程中的抗搅扰才能,明显进步了固井泥浆的计量精度。因为丈量管为无阻流检测件的润滑管道,不可能被泥浆中的杂物卡堵(特别用于高密度泥浆)而影响施工,且冲刷和保养要求很低,具有较好的推行运用价值。往后,将进一步研讨励磁信号的办法和励磁电流频率的选取,进步外表在低流速阶段的丈量精度。

本文博狗体育,江苏省苏科外表有限公司为您供给,转载请注明出处!!

下篇文章:焦炉煤气流量计常见问题与解决方案 上篇文章博狗体育对直管段装置要求与图示
 
江苏省苏科外表有限公司是一家专业供给博狗娱乐bodog官网博狗体育的企业,公司将以优质的服务优惠的价格,服务新老客户。
 版权所有:江苏省苏科外表有限公司       技能支持易品网络
温度外表事业部   压力外表事业部  流量外表事业部   校验外表事业部   显现外表事业部   变送器外表事业部    电线电缆事业部