污水流量計在固井施工現場(chǎng)中的應用與影響因素

固井儀表計量為固井施工提供了重要施工參數，計量的準確性十分重要，其準確與否往往決定了一口井的成敗。固井施工頂替作業(yè)，一般采用儀表計量加車(chē)載計量雙保險的方式進(jìn)行施工。但是在現場(chǎng)實(shí)際操作中，我們發(fā)現車(chē)載計量因其計量方式的局限性，并不能十分精準。而固井施工要求精度很高，車(chē)載計量大多數情況又不能勝任。所以在儀表計量失效時(shí)就只能憑工程師的經(jīng)驗來(lái)決斷，這樣做風(fēng)險很大。去年南區固井施工就出現了因計量失效，固井工程師沒(méi)有準確判定替入清水總量，導致的固井施工留水泥塞的固井事故。經(jīng)統計，固井目前儀表一次計量成功率約為98%，按每年2500口井計算，每年就有50口井計量失敗，因儀表計量失準發(fā)生的固井事故帶來(lái)的經(jīng)濟損失不可小覷。
為解決這個(gè)問(wèn)題，我們構思了一種辦法，用通過(guò)改造水泥車(chē)的方式，在水泥車(chē)水泵至水柜沿程處安裝一塊法蘭水表作為輔助計量，這樣只要水表計量準確，再通過(guò)簡(jiǎn)單計算就可以得到準確的入井頂替量。
1污水流量計 
通過(guò)對市面上常用的幾種計量水表進(jìn)行優(yōu)選，我們選定污水流量計作為水泥車(chē)上水計量水表。
1.1污水流量計的特點(diǎn)
污水流量計傳感器襯里和電*材料具有良好的耐腐蝕和耐磨損性。測量精度不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導率變化的影響，傳感器感應電壓信號與平均流速呈線(xiàn)性關(guān)系，因此測量精度高。測量管道內無(wú)阻流件，不會(huì )堵塞上水管路。
1.2污水流量計工作原理
污水流量計是根據法拉*電磁感應定律進(jìn)行流量測量的流量計。污水流量計的優(yōu)點(diǎn)是壓損*小，可測流量范圍大?？蓽y量電導率不小于5μs/cm的酸、堿、鹽溶液、水、污水、腐蝕性液體以及泥漿、礦漿、紙漿等的流體流量。但它不能測量氣體、蒸汽以及純凈水的流量。
當導體在磁場(chǎng)中做切割磁力線(xiàn)運動(dòng)時(shí)，在導體中會(huì )產(chǎn)生感應電勢，感應電勢的大小與導體在磁場(chǎng)中的有效長(cháng)度及導體在磁場(chǎng)中做垂直于磁場(chǎng)方向運動(dòng)的速度成正比。感應電勢的方向由右手定則判定，感應電勢的大小由下式確定：
Ex=BDv（1）
式中：
Ex——感應電勢，V；
B——磁感應強度，T；
D——管道內徑，
mv——液體的平均流速，m/s。
然而體積流量Qv等于流體的流速v與管道截面積πD2/4的乘積，將式（1）代入該式得：
Qv=（πD/4B）·Ex（2）
由上式可知，在管道直徑D已定且保持磁感應強度B不變時(shí)，被測體積流量與感應電勢呈線(xiàn)性關(guān)系。若在管道兩側各插入一根電*，就可引入感應電勢Ex，測量此電勢的大小，就可求得體積流量。
1.3流量計的安裝
根據污水流量計的工作原理和安裝要求，結合水泥車(chē)管路分布情況，將污水流量計安裝在水泥車(chē)水柜附近的上水立管上。
2現場(chǎng)應用
通過(guò)現場(chǎng)多口井試驗，試驗井如表1所示。污水流量計可以較為準確地計量水泥車(chē)上水總量，防止替空、留水泥塞事故的發(fā)生。
3影響因素

（1）實(shí)驗中污水流量計對清水計量較為靈敏，對沖洗液、鉆井液的計量誤差較大，分析原因是鉆井液、沖洗液易產(chǎn)生氣泡，造成流量計MTP（空管）報警，無(wú)法準確計量。其中鉆井液誤差達5%，沖洗液誤差達到25%。
（2）試驗中反復開(kāi)關(guān)清水泵會(huì )出現污水流量計無(wú)計量情況，說(shuō)明污水流量計靈敏度較低，此時(shí)會(huì )出現漏記情況。
（3）施工中倒換水罐再次抽水時(shí)，污水流量計有時(shí)出現MTP報警。造成計量出現誤差。
4結論
（1）泥漿流量計誤差小，可以有效地計量水泥車(chē)抽入的清水總量。防止固井施工中替空、水泥塞的事故發(fā)生。
（2）污水流量計對空管情況較為敏感，一旦上水管線(xiàn)出現氣泡，就無(wú)法準確進(jìn)行計量。
（3）污水流量計計量靈敏度低。反復抽水時(shí)，會(huì )丟失讀數，影響計量。
（4）通過(guò)對流量計的參數進(jìn)行設置，可以一定程度地提高流量計的敏感性，提高計量精度。
（5）對水泥車(chē)上水計量的改造，沒(méi)能達到預期的完美效果。因流量計的適用環(huán)境等因素影響，還須進(jìn)一步的研究改進(jìn)，提高其計量精度。