0引言

現(xiàn)在油氣勘探、開發(fā)已進(jìn)人重要時期，深井、特殊工藝井、復(fù)雜井等固井施工作業(yè)量逐年增多，固井施工難度越來越大，對固井質(zhì)量的要求越來越高。固井施工現(xiàn)場指揮必須隨時掌握各項參數(shù)和各個關(guān)鍵環(huán)節(jié)的工作狀況，并及時準(zhǔn)確地發(fā)布作業(yè)指令，達(dá)到對參與施工各個環(huán)節(jié)統(tǒng)一指揮，確保固井施工的順利進(jìn)行。固井計量是固井施工過程中的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，固井施工參數(shù)計量的準(zhǔn)確性直接影響到固井地面施工成功率和固井質(zhì)量。

１固井施工參數(shù)

固井施工主要參數(shù)是否達(dá)到設(shè)計要求直接影響到固井質(zhì)量的優(yōu)劣，實時監(jiān)測固井施工流量、壓力和水泥漿密度三個主要參數(shù)，及時按設(shè)計進(jìn)行調(diào)整控制，有利于提高固井施工水平，確保固井質(zhì)量。

１．１流量監(jiān)測

采用渦輪流量計，它具有體積小、結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、抗震性能強(qiáng)等特點。但渦輪流量計的流量系數(shù)只在一定范圍內(nèi)近似為常數(shù)，其測量范圍為０．３￣５．ＯｍＶｍｉｎ，誤差小于２％。

１．２壓力及密度監(jiān)測

采用的陶瓷壓力變送器具有很強(qiáng)的耐磨損、抗沖擊特性，零點和量程正負(fù)遷移可調(diào)，采用信號剝離技術(shù)，對傳感器溫度漂移跟隨補(bǔ)償，穩(wěn)定性好，線性度優(yōu)于〇．１％。陶瓷膜片特強(qiáng)的耐腐蝕性，可與絕大多數(shù)的介質(zhì)直接接觸，受溫度影響極小，其受力面做成平面結(jié)構(gòu)，從而徹底消除堵塞現(xiàn)象。密度計主要安裝在水泥車上，便于操作人員觀察及時調(diào)整水泥漿的密度。

１．３二次儀表

它對各參數(shù)傳感器信號進(jìn)行采集處理，并將其轉(zhuǎn)換為動態(tài)的固井施工參數(shù)顯示出來。其內(nèi)部核心部件采用高性能微處理器，對傳感器信號的非線性進(jìn)行智能化處理，除能實時顯示固井施工動態(tài)參數(shù)外，還具有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存、打印等功能。同時將實時施工數(shù)據(jù)進(jìn)行編譯傳送到發(fā)射裝置，分別發(fā)送到外掛無線數(shù)據(jù)顯示屏和手持無線數(shù)據(jù)顯示器上。數(shù)據(jù)監(jiān)測調(diào)整界面如圖１所示。

２—次儀表的校驗

由于固井儀表精度要求較高，并且在野外，綜合考慮各種因素，選用了簡單容積法進(jìn)行校驗。

２．１工作原理

采用液位計式容積檢驗法，對流體流量迸行檢驗，具有精度高、穩(wěn)定性好、安全、易維修等優(yōu)點。本系統(tǒng)由兩個大小相同的水箱、水泵、兩個球閥、被測渦輪流量計、單流閥等組成。液位計式容積檢驗圖如圖２所示。

２．２校驗流程

渦輪流量計校驗工作流程如圖３所示。

３固井施工作業(yè)

３．１流量計操作前的準(zhǔn)備

１）將渦輪流量計連人管匯，接好，砸緊，信號放大器旋人一次儀表窗口，放大器應(yīng)擰緊，連接二次儀表與一次儀表之間的信號線，信號線擺放合理，不架空，留２￣３ｍ余地ａ

２）打開二次儀表電源，檢查儀器供電是否正常，標(biāo)準(zhǔn)情況下，供電電壓應(yīng)保持在＋１２Ｖ。

３）連接一次儀表信號線與放大器，用繞線機(jī)校驗，１５００脈沖儀表顯示為０．０２１ｍ３為正確。

４）壓力傳感器安裝在水泥頭專用接口上，用專用數(shù)據(jù)線與二次儀表連接。５）對講機(jī)電量充足，報量及時，聲音清晰、準(zhǔn)確。

３．２操作

１）流量校驗。打開儀表電源，綠燈亮為工作狀態(tài)，按下ＳＥＴ鍵不動，超過２ｓ后儀表顯示主菜單，按？鍵到系數(shù)，流量系數(shù)默認(rèn)值為０７４００，按▲調(diào)整設(shè)定值，校正完畢，按下Ａ／Ｍ鍵，校正系數(shù)生效。

２）清除累積量。按下ＳＥＴ鍵不動，超過２８后儀表顯示主菜單，按？鍵到清１或清２，選擇“是”則累積流量被清零。

３）在工作過程中進(jìn)行設(shè)定系數(shù)操作時（即更改系數(shù)），在操作完成前，儀表仍按原設(shè)定值進(jìn)行計數(shù)；當(dāng)按下Ａ／Ｍ鍵后，儀表即按照新設(shè)定的系數(shù)，接著原數(shù)值（即原累計流量值）繼續(xù)工作。有時在工作過程中，要觀察某一路的轉(zhuǎn)換系數(shù)，可進(jìn)人菜單選ＣＰ項下相應(yīng)的系數(shù)，如不想修改系數(shù)，則直接按Ａ／Ｍ鍵，此時并不影響儀表的工作。

４）結(jié)束操作。施工結(jié)束后，回收一次儀表，沖

洗干凈。回收信號線，切忌生拉硬扯。按下存儲結(jié)

束鍵，記錄、存儲施工數(shù)據(jù)；關(guān)閉儀表電源。

４二次儀表常見的異常及其處理

固井施工現(xiàn)場用的儀表主要完成井口壓力、人井液體流量和密度三個參數(shù)的計量和顯示。

壓力傳感器多為應(yīng)變片式，用久了會發(fā)生零點漂移和應(yīng)變片脫落，會造成壓力無法顯示，此時可以觀察施工水泥車上的壓力表來判斷井口壓力，井口壓力一般情況下要比水泥車壓力表顯示的壓力低ｌ￣２ＭＰａ。密度可以觀察水泥車上的質(zhì)量密度計，并結(jié)合施工現(xiàn)場情況來確定和控制入井水泥漿密度。施工現(xiàn)場使用的流量計絕大多數(shù)是渦輪流量計，在施工時常發(fā)生以下幾種異常問題：

１）二次儀表顯示的排量高于實際排量，這是由于計量液體中有雜質(zhì)（如膠墊、石塊等）造成過流面積減小，渦輪轉(zhuǎn)速虛高。

２）二次儀表顯示的排量低于實際排量，這是由于計量液體中有雜質(zhì)（如絲袋線、小鐵片、塑料袋等）纏卡住葉輪，使渦輪轉(zhuǎn)速虛低。現(xiàn)場施工技術(shù)員要參考非常初測得排量、水泥車排量和大泵排量來判斷正確的排量，要綜合考慮各方面因素，以免造成固井施工事故。

３）—次儀表在進(jìn)行數(shù)次固井施工作業(yè)后，計量精度已經(jīng)滿足不了固井施工的要求了，應(yīng)對一次儀表進(jìn)行定期校驗，及時更換磨損了的葉片和軸承。

４）對施工現(xiàn)場流量計量范圍考慮不全面，會導(dǎo)致計量精度不高，原因是渦輪流量計的計量范圍分為高精度區(qū)域、正常使用區(qū)域、擴(kuò)大使用區(qū)域和低流量區(qū)域，要充分考慮現(xiàn)場施工流量計量范圍，然后選擇流量計，保證計量作業(yè)大部分在高精度區(qū)域。

５）施工現(xiàn)場作業(yè)時，當(dāng)用渦輪流量計計量特種水泥漿體系和鉆井液體系時，計量不準(zhǔn)確，這是因為渦輪流量計的計量數(shù)學(xué)模型與被測介質(zhì)的物理性質(zhì)（介質(zhì)密度、介質(zhì)黏度）有關(guān)，測量不同類型的液體時，要選用不同的流量系數(shù)，才能保證較高的計量精度。

６）—般井隊泥漿泵的缸套是１７０ｍｍ，柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速是１２５０ｒ／ｍｉｎ，二次儀表的顯示流量是２．０￣２．ｌｍＶｍｉｎ。若泥漿栗的缸套是１８０ｍｍ，柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速是１２５０ｒ／ｍｉｎ，二次儀表的顯示流量是２．２￣２．３ｍ３／ｍｉｎ。二次儀表系數(shù)的調(diào)整要考慮到泥漿的性能、泥漿泵的上水是否平穩(wěn)等因素。

５結(jié)束語

通過對便攜式固井施工流量計的引人和應(yīng)用的探討，既有效地保障了我們固井地面施工數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確率和固井質(zhì)量，也能使操作人員對流量計有更深入的了解，從而更快捷、熟練地掌握并運作，更出色地完成每一次的固井任務(wù)。