消除渣油流量計振動對固井產(chǎn)生的影響
點擊次數(shù)：2623 發(fā)布時間：2021-01-19 14:36:55
渦輪流量計在固井中被廣泛地應(yīng)用， 突出特點是成本低，能夠應(yīng)用于泥漿、水泥漿這樣的惡劣介質(zhì)中。固井一般使用水泥頭接井口， 水泥頭的幾個旁通分別接水泥漿管線、泥漿管線、壓塞液管線等， 也就是至少會使用兩個渣油流量計。
渣油流量計工作原理是測量漿體沖擊渦輪葉片， 使渦輪旋轉(zhuǎn)， 渦輪的轉(zhuǎn)速隨排量的變化變化， 即排量大， 渦輪的的電脈沖，二次表通過計算脈沖累積數(shù)和頻率， 結(jié)合流量計的脈沖當(dāng)量， 即可計算出流過液體的累積量和流速。除了旋轉(zhuǎn)過程葉片會掃過磁電轉(zhuǎn)換裝置之外， 渦輪葉片的振動也能導(dǎo)致渦輪葉片產(chǎn)生掃過磁電轉(zhuǎn)換裝置的動作， 也能產(chǎn)生出電脈沖， 因此振動是渦輪受到干擾的一大因素。根據(jù)相應(yīng)實驗過程觀察， 隨著流量計內(nèi)漿體排空程度的增加， 渦輪葉片自由度也逐步增大， 渦輪受外界振動影響的幅度也會跟隨著增大， 磁電轉(zhuǎn)換裝置發(fā)出的電脈沖頻率甚至有高過于渣油流量計的排量上限幾倍的現(xiàn)象。
固井過程中，需要注人井口的分別由清水、泥漿和水泥漿幾種類型漿體，并且是交替方式注人，也就是在打水泥漿的時候就不打泥漿。工作過程中，總會有一條管線沒有壓力，管線內(nèi)的漿體就會被逐步排空。由于水泥漿一般都是通過水泥車中的柱塞泵打壓，加注水泥漿的工作過程中管線的振動很劇烈，會對泥漿渣油流量計產(chǎn)生影響。因此，尋求一個消除渣油流量計振動對固井產(chǎn)生的影響的方法就顯得很有意義。
磁鋼放大器的工作原理是接觸于其有效范圍內(nèi)的金屬物體截面積、距離發(fā)生改變，就會產(chǎn)生出電脈沖出來。渦輪的顫振、抖動均會產(chǎn)生出這個現(xiàn)象，而無須轉(zhuǎn)動。在加注水泥的過程中。由于靠水泥車的柱塞泵打壓，管線壓力變化劇烈，整個井口的設(shè)備都在振動，因此很容易產(chǎn)生這個現(xiàn)象。固井時，井口的水泥頭閥門組的工作性質(zhì)決定了同一時間僅有一條管線打壓工作，另一條管線就不再打壓。經(jīng)過實驗數(shù)據(jù)采集，得出漿體排量曲線圖(如圖2所示)。
從圖2中可以看出，水泥漿排量曲線比較穩(wěn)定，紋波為0.05 m3/min，基本可以認(rèn)為是渦輪的偶發(fā)跳動或者采集設(shè)備的紋波導(dǎo)致，水泥漿的累積流量基本形成一條直線上升。泥漿排量本應(yīng)該是0 m3/min，實際曲線上可以看出很不穩(wěn)定，從11: 03: 53之后，非常大能夠達(dá)到1.06 m3/min，一眼看過去就會感覺是雜亂無章的波形，泥漿的累積流量本應(yīng)該是一條水平線.結(jié)果變成了一條不規(guī)則的斜線。
在固井全程的曲線中，也可以發(fā)現(xiàn)開始固井的時候.泥漿排量雜波較小，究其原因是剛開始固并時，泥漿管線剛泄壓，管線中還是充滿了液體，雖然振動強(qiáng)度雷同.但是葉片有阻尼，振幅較小.對其影響也較小。例如曲線圖的11;03: 00-11: 03: 53之間的泥漿排量沒有雜波。在港1-62-1固井過程中，水泥漿打了413澎，結(jié)果本應(yīng)該是0的泥漿，卻走數(shù)了23.0 m'，其影響可謂巨大.并非通過普通的濾波或切除所能排除，必須執(zhí)行一個特殊算法。
在固井一個流量計工作另一個流量計停止工作的環(huán)境中，由于流量計內(nèi)葉輪懸空，所產(chǎn)生的干擾信號非常強(qiáng)勁，無法使用普通的濾波方式消除干擾信號，只能通過互斥類型的軟件算法來識別出干擾信號，然后整體消除本來就沒有漿體流通的流量計的干擾信號。通過實驗驗證，使用均方差與均值比值算法，能夠很好地識別出干擾信號，并且予以剔除。本文依托于渤海鉆探固并無線數(shù)據(jù)采集科研課題研究中遇到的問題.并且通過此方法解決了問題。
渣油流量計工作原理是測量漿體沖擊渦輪葉片， 使渦輪旋轉(zhuǎn)， 渦輪的轉(zhuǎn)速隨排量的變化變化， 即排量大， 渦輪的的電脈沖，二次表通過計算脈沖累積數(shù)和頻率， 結(jié)合流量計的脈沖當(dāng)量， 即可計算出流過液體的累積量和流速。除了旋轉(zhuǎn)過程葉片會掃過磁電轉(zhuǎn)換裝置之外， 渦輪葉片的振動也能導(dǎo)致渦輪葉片產(chǎn)生掃過磁電轉(zhuǎn)換裝置的動作， 也能產(chǎn)生出電脈沖， 因此振動是渦輪受到干擾的一大因素。根據(jù)相應(yīng)實驗過程觀察， 隨著流量計內(nèi)漿體排空程度的增加， 渦輪葉片自由度也逐步增大， 渦輪受外界振動影響的幅度也會跟隨著增大， 磁電轉(zhuǎn)換裝置發(fā)出的電脈沖頻率甚至有高過于渣油流量計的排量上限幾倍的現(xiàn)象。
固井過程中，需要注人井口的分別由清水、泥漿和水泥漿幾種類型漿體，并且是交替方式注人，也就是在打水泥漿的時候就不打泥漿。工作過程中，總會有一條管線沒有壓力，管線內(nèi)的漿體就會被逐步排空。由于水泥漿一般都是通過水泥車中的柱塞泵打壓，加注水泥漿的工作過程中管線的振動很劇烈，會對泥漿渣油流量計產(chǎn)生影響。因此，尋求一個消除渣油流量計振動對固井產(chǎn)生的影響的方法就顯得很有意義。
磁鋼放大器的工作原理是接觸于其有效范圍內(nèi)的金屬物體截面積、距離發(fā)生改變，就會產(chǎn)生出電脈沖出來。渦輪的顫振、抖動均會產(chǎn)生出這個現(xiàn)象，而無須轉(zhuǎn)動。在加注水泥的過程中。由于靠水泥車的柱塞泵打壓，管線壓力變化劇烈，整個井口的設(shè)備都在振動，因此很容易產(chǎn)生這個現(xiàn)象。固井時，井口的水泥頭閥門組的工作性質(zhì)決定了同一時間僅有一條管線打壓工作，另一條管線就不再打壓。經(jīng)過實驗數(shù)據(jù)采集，得出漿體排量曲線圖(如圖2所示)。
從圖2中可以看出，水泥漿排量曲線比較穩(wěn)定，紋波為0.05 m3/min，基本可以認(rèn)為是渦輪的偶發(fā)跳動或者采集設(shè)備的紋波導(dǎo)致，水泥漿的累積流量基本形成一條直線上升。泥漿排量本應(yīng)該是0 m3/min，實際曲線上可以看出很不穩(wěn)定，從11: 03: 53之后，非常大能夠達(dá)到1.06 m3/min，一眼看過去就會感覺是雜亂無章的波形，泥漿的累積流量本應(yīng)該是一條水平線.結(jié)果變成了一條不規(guī)則的斜線。
在固井全程的曲線中，也可以發(fā)現(xiàn)開始固井的時候.泥漿排量雜波較小，究其原因是剛開始固并時，泥漿管線剛泄壓，管線中還是充滿了液體，雖然振動強(qiáng)度雷同.但是葉片有阻尼，振幅較小.對其影響也較小。例如曲線圖的11;03: 00-11: 03: 53之間的泥漿排量沒有雜波。在港1-62-1固井過程中，水泥漿打了413澎，結(jié)果本應(yīng)該是0的泥漿，卻走數(shù)了23.0 m'，其影響可謂巨大.并非通過普通的濾波或切除所能排除，必須執(zhí)行一個特殊算法。
在固井一個流量計工作另一個流量計停止工作的環(huán)境中，由于流量計內(nèi)葉輪懸空，所產(chǎn)生的干擾信號非常強(qiáng)勁，無法使用普通的濾波方式消除干擾信號，只能通過互斥類型的軟件算法來識別出干擾信號，然后整體消除本來就沒有漿體流通的流量計的干擾信號。通過實驗驗證，使用均方差與均值比值算法，能夠很好地識別出干擾信號，并且予以剔除。本文依托于渤海鉆探固并無線數(shù)據(jù)采集科研課題研究中遇到的問題.并且通過此方法解決了問題。