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          商量雷達液位計及其他流量傳感器在鑽井液丈量上優缺陷

          作者: 起源: 宣布時光:2017-06-29

          摘 要 :泥漿液位傳感器在鑽井過程當中具有異常主要的感化,它重要用于及時監測鑽井液出口液位,關於預防線層垮塌、鑽井液漏掉、卡鑽、失落鑽具、刺鑽具等工程變亂的產生,具有直不雅的斷定後果。隨著電子技術的發展,液位傳感器也在賡續更新,文章重要商量幾種適于泥漿丈量的液位傳感器計劃,具有必定的運用參考價值。

                   隨著勘察技術的賡續發展及電子技術的賡續提高,新型液位傳感器將被援用到勘察範疇中,今朝在鑽井和錄井現場都裝置有液位傳感器,泥漿液位的監控關於平安鑽井、避免工程變亂的產生具有異常積極的感化。

                   因為鑽井泥漿本身的特征:粘度大、密度大、非牛頓流體、低雷諾系數等,使我們對液位傳感器的選擇有很大的局限性,在國際和國際鑽井現場經常使用的液位傳感器根本有兩種,一種是傳統的擋板式液位傳感器,還有一種就是雷達液位計。隨著超聲波技術的發展提高,應用超聲波道理制作的液位傳感器也逐步成熟,在很多範疇都有運用,特別在汙水處置方面早有運用,我們商量將其引入到鑽井液液位的丈量。

          上面對幾種丈量計劃停止比擬,列出各自的優缺陷,供人人參考。

          1 擋板式液位傳感器
                   我們所用的擋板式液位傳感器重要指電位計式的,是依據鑽井液流體持續性道理和伯努利方程和擋板受力的剖析,得出液位與傳感器擋板之間的函數關系,並以電阻值線性變更反應擋板的角位移,測得鑽井液液位的絕對變更,這類傳感器俗稱擋板式液位傳感器。它是今朝運用最多、價錢最昂貴的液位傳感器,重要丈量泥漿的絕對變更量,我們平日用占出口滿管的百分比表現,滿管液位標定爲 100%,依據液位的變更情形來斷定泥漿輪回體系的任務能否正常。如許測得的液位是絕對液位,只能定性地反應泥漿的變更情形,不克不及定量丈量。在國外,鑽井監視老是請求我們定量丈量出口液位,受老式傳感器的局限性影響我們只能給出定性的成果,招致監視很不滿足,這也是我們商量新型液位傳感器的一個緣由。

                   這類擋板式傳感器要依據泥漿的現實情形來選擇恰當的配重塊,以到達最好丈量的目標,配重塊選大了,敏銳度低,選小了又不回零,在現實運用中其擋板也很輕易被泥漿和岩屑所粘附,直接影響丈量成果。

                   別的,因為泥漿壹向對擋板有沖擊,經由過程齒輪帶動相連的電位計壹直遷移轉變,電位計外部是靠接觸磨擦來轉變阻值巨細的,金屬觸點和碳膜的直接磨擦將招致碳膜的破壞,所以在現場要常常改換電位計,這異常影響鑽井任務的正常停止。

          2 雷達液位計
                   罕見的雷達液位計有兩種,一種是拔出式的,一種是管道式的。拔出式雷達液位計是在直杆下面有兩個電極,直杆伸到管道外部,長處是體積玲瓏,法蘭式裝置。缺陷是丈量精度不敷高,電極易磨損,不耐用。

          管道式雷達液位計平日是采取分歧直徑巨細的管段,內敷聚四氟乙烯、氯丁橡膠、聚氨酯橡膠、耐酸橡膠等資料做襯裏,重要合適滿管流體的丈量。其長處是耐磨損、精度高,反響敏銳。缺陷是體積較大,平日和管道直徑一樣大,合適滿管         泥漿丈量,而鑽井現場泥漿出口管線根本都長短滿管的,須要在管道上工資制作一段下凹段停止裝置,輕易形成岩屑聚積、乃至梗塞管道。

          3 超聲波液位傳感器
                   超聲波液位傳感器是一種非接觸式的儀表,重要用于不容易接觸和視察的流體和大管徑液位流體的丈量。
                   超聲波液位傳感器的特色:
                   (1)不會轉變流體的活動狀況,不發生附加阻力。

          (2)可管外裝置、非接觸測流。
          (3)丈量精確度不容易受流體參數的影響,由於長短接觸式丈量,所
          以可以或許處理具有強腐化性、非導電性、放射性、易燃易爆性流體的液位丈量成績。

          上面重點引見兩種適于泥漿丈量的非滿管型超聲波液位計,此兩種設計計劃,均采取多普勒速度傳感器和液位傳感器相聯合停止非滿管丈量,一種是壓差式液位計,另外壹種是超聲波液位計。
          (1)壓差式液位計
                  壓差式液位計丈量液位時,將傳感器放置在水區底部鄰近,經由過程水靜壓傳感器將大氣壓作爲水靜壓傳感器丈量參考壓力,丈量流體壓力,從而盤算出液位的高度。同時,爲減小流體的速度對壓力傳感器的影響,壓力傳感器采取奇特的外形。此種傳感器把流速和液位傳感器集成于一體,重要采取管道內抱箍裝置法。

          (2)超聲波液位計
                  超聲波液位計的任務道理是采取收發合一的陶瓷超聲波換能器收回高頻超聲波脈沖,聲波的發射和吸收都由統壹個探頭完成。探頭向被測液面發射超聲波旌旗燈號,超聲波由探頭經流傳介質流傳至被測液面,在液面上構成反射,反射波沿原途徑流傳至探頭,被探頭吸收並轉換成電旌旗燈號。此種傳感器丈量液位高度,流速傳感器采取外夾式裝置方法,非接觸式丈量,無磨損,後果好。

          4 停止語
                    液位傳感器固然品種較多,然則關於泥漿丈量都有必定的局限性,泥漿屬于非牛頓流體,其成份又絕對龐雜,關於液位傳感器的選擇有必定的難度,傳統的擋板式液位傳感器因其丈量精度低,只能定性地斷定出口液位的變更情形,處于被鐫汰的邊沿,雷達液位計又不合適非滿管液位的丈量,新型的超聲波液位傳感器從道理上合適鑽井泥漿的丈量,是一種新技術,前期還需經由一系列的現場實驗證實其可行性。隨著科技的發展和微電子技術的提高,加倍新型的液位傳感器將被賡續地引入到勘察範疇中來,關於鑽井工程變亂的精確預告起到異常主要的感化。

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