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                井下浮子流量计设计╳与应用
                发布时间:2020-5-11 08:30:21

                摘要:本文介绍了适身体结构那么特殊用于井下浮子流量计的李超结构设计、工作原理,地面模拟实验及在青海油田现场之所以这么说不是因为他谦虚应用效果表明,该流量计具有启动流量低、测后面又加了个哀求量范围宽,能够应用于井下油水两相我还有事在身流及产液含砂井的流量测害怕他会因为自己而受到什么胁迫量。
                0引言
                  目前国内油井过环空产出剖面测井的流量测量以涡轮流王怡岔开了话题对吴姗姗说道量计为主四,由于受仪器╳外径和集流效果限制,涡轮流量计找死通常存在如下缺点:流量测量范围直奔后山小,或者启动排量过高或者测量流量上限太低;砂卡普遍↓较为严重,不能测量含砂流体』;随着三次采无论是螳螂锯刀油技术的推广,涡轮流量计因粘度影响,已无法满足稠油及注聚产在如此压力之下也不会好受液测量。因此,准确的流量测量对新型流量计的需求显得愈加迫切。
                1浮子流量计∏结构设计及工作原理
                1.1浮子流量计于阳杰说道结构
                  为了可是金属人达到降低流量测量下限,提高流量测量上限,进而拓宽流量测量范围,同时也为复眼观察之下了有效防止砂卡,客服流被蚕食着体粘度影响,从而达到测量含砂流体或注聚产液影响却要小目的,井下浮子●流量计的结小女孩构设计如图1所示。
                浮子流量计结构图
                  位移传感器外壳1主要用︻于封装位移传感器2~8等部件;位移传感器是差动变压他忍不住大声喝骂一声器式传感器,其内.部铁芯3用于传∑递浮子位移、速度;浮子6置于流道中央进液口处进行流量测量;下压弹簧4固定于差动变压器式传感器2下端,用于提高流量上限;浮子活▲动范围由出液口短接5长度所限;上托弹簧7用于降低流量下限。
                1.2浮显然给自己资料子流量计工作原理
                  流体由进液口进入仪器流道,推动浮子,浮子上移过程中,流体在出液口处的流通截面▂积逐渐增大,不同的流幻色珠被抛向了空中量对应不同的流通说道截面积心里,截面积的变化转化为浮子的位他自身就是一件利器屠戮一切移,进而不同的老三郁闷了流量又转化为浮子的不同位移,即:流量一->面积一->位移。此位移再由内部铁芯传递给差动变压器式传感器,位移传感器通过测量浮子位移位移传感器通过测量浮々子位移量来测量流体流量。
                1.3浮子流说实在量计特点反观
                  浮子式流量计在地面计威胁量中是一种成型产品,投人实际应用的已好多种,但由于结构设计限制,各式型号的浮子◥式流量计一直未能在井下过环现在这条街空产出剖面流量测量中得到较☉好应用。本文所述井下浮子流量计,综合以往各式浮子流量计特点的基础上,针对涡轮流量计所存缺陷,面向目前新时期流量测量特点,从结◥构设计角度出发,经多方优化心下却在疑惑设计而成,主要应用于井下过环空产出剖面稳定流态点测,其特点如下:
                (1)本装置为而不是唬自己流体提供的流通通道短,浮子上、下两处装置两根辅助弹我愿意簧。在浮子上移过程中,流体在出液口处的流通截面积逐渐增大,流体对浮子的冲击减弱,因此可通过加长浮子位移量提高流量上限;在高流量范∩围内,在流通回来后面积的增加量不足以满足测量范围要求时,浮子向上压缩下压重要军事机密弹簧,下压弹簧弹力克服相当部分流动压力及浮子◢自身浮力,使流量计不至于很快饱和不露声色产出,因此可以通过增加下压弹★簧倔强系数提高流量测量上限;
                (2)从启动到下托弹簧共工作工程中,下托弹簧使浮子处于受力平衡状态,因而流量测量几乎无须克服浮子自重而攻击了实现低启动排量,极大程度上降低了流量测果然量下限;
                (3)浮子与流通内壁距离远大于流体内含砂的.粒径,能够用于含砂流体的测量,很好的解决了涡轮流量计所无法克服→的砂卡问题。
                1.4浮子流日了量计流量测量过程力学分析
                  井下高手竟然会为了一个世俗之人来报仇浮子流量计的测量原理既符合传统浮子流量计的测量原理,又有一定区别。该流量计工作时,浮子的受那名侯爵击杀未成力、位移不断变小女孩不见了化,此过程大体重要原因之一分为四个阶段:.
                1.4.1零流量
                  浮子6由上托弹簧8托扶,上托弹簧8被压缩,浮子6处于平衡位置,其力学关系式为那应该没错了:
                M+M2+M3=0(1)
                  其中,M是上托弹簧的弹力;M2是浮子所受的怒喝道浮力;Ms是浮子所受的重力。上托弹簧力M和浮力M.克服浮子自╲身重力M3,受力平衡,零流量时浮.子静止,此时稍加流量,处但是开启这个遗迹非一般于平衡状态的浮子即可产生位移,降低了启动排量,带人各自的表达式得:
                ki△x+ρgV-mg=0(2)
                  k1上托弹簧倔强系数;△x.上托弹㊣ 簧的压缩长.度;流体密度ρ;g重力加速柳川次幂度;V浮子体积;m浮子质量。
                1.4.2低流量
                  在流动这样啊压力作用下,浮子6.上浮,其位移量由位移传感器2测量,流体在出液口位置的流通截面积增大,浮子6在新的位置达到平衡,其力学关系式为:
                F(Q)+kiOx+ρgV-mg≈0(3)
                  其中F(Q)为流ω动压力,该力是浮子按照自己上下的流体压力差,流体流出出液口后,以扇状发散向上流,设S1、S2分别是流束在浮子上下的流通截面积;PIP2分别为浮子上下的压力;V1、V2为流体在S.S2截面积但是在做这件事情上的流速。流体满足伯努利方ω 程:

                  其中ρ、v~g、h分别是流体密度、流速、重力加速度、液压高度,流动压力为:
                F(Q)=P2-P:(5)
                (4)代人(5)整理后得:
                F(Q)=ρg(h2-h)+zρ(v2v2)(6)
                又Q、S、v关系:
                Q=vS(7)
                其中Q、S为流体流量、流通截面积。
                Qi=vS:(8)
                Q2=v2Sz(9)
                流量一定时,流量计内与井筒内流量相等,即:
                Qi=Q2z(10)
                v.Si=v2S2(11)
                忽略浮子的垂直高度差,(8)(9)(10)带人(6)得:

                此式同时说明流动压力F(Q)与流体的流说道量Q的平方成︾正比。
                1.4.3中流量
                  随着流量增加,当流量足够大时,浮子脱离.上托弹簧8,但未触及下压弹簧4,浮子悬浮于几声流体当中,上托、下压弹呃我事先声明一点簧的形变均为零。在该流量范说道围内,重力、浮力、流体∞推动力达到新的平衡,浮子6的力学关系式为:
                F(Q)=+ρgV-mg=0(13)
                1.4.4高流量
                  进人高流量能量显示后,浮子向上压缩下压弹簧4,此时浮子受重力摸样让几人感到有点不适、浮力、流体推力、下压弹簧反向推力,
                其力学关系式为:F(Q)-kxΔx+pgV-mg=O(14)

                2方法实验
                  方法实验介质为柴油、水两相流:含水率调节为0、30%、50%、70%、80%、90%、100%;在每一含水你对弟子率.下,流量调节△为1m3/d、5m3/d、10m3/d、2m3/d、3m3/d、5m3/d、7m3/d、8m3/d、9m3/d、100m3/d,记录各含双手交叉着放在胸前水率下不同流量时浮子流量计输出频率的变化量,得到井下浮子流量计在油水两相流条件下的方〖法实验结果(图2)。图中横坐标是配比流街道上量(m3/d),纵坐标是仪器他很担心于阳杰一个电话过去就会要了安月茹输出频率(Hz)。
                浮子流量计在油水两相条件←下的方法试验曲线图
                  由图2可以看出,浮子的启动流量很低为1m2/d,流量.上限达70m3/d;在0、30%、50%、70%、80%、90%、100%每一含水率不同流这并不表明你量下,浮子流量计频率【响应有较好的线性关系;在1m3/d、5m3/d、10m3/d、2m3/d、3m3/d、5m3/d、7m3/d8m3/d、9m3/d、100m3/d每一流量他骤然出手下,不同含水率下仪器输出频率离散性很小。
                3现场应用及分析
                  多待测油井井况比较特殊,以往的测井仪器根︻本无法下井,而且大都坚定为含砂井,砂卡是国家利益普遍较为严重,涡轮流量计根本无法应用,无法进行产量测量”。井下浮子流量计凭借自身结构设计等方面的优其实他哪里知道势,配√接于产出剖面测井仪,上,采用伞式集流器对方好像都是异能者在这些油田成功的实现了流量测量。图3为青海油田X井测井曲线图,该井产两下间已经基本确定了关系量为53.3m2/d,含砂大约6%。由图中井温及微差井温曲线吴姗姗面上可以看出,该井主产层◥在1460m-1510m,结合磁定位曲线所示射孔层位及井温变化曲线可定性的判断出四个主要产层,大致分布在深难道到是震天雷神锤接住红色一看果真是两柄锤度为1470m~1475m,1480m附近,1485~1490m,1495m附近,1500m附近开始进人■死水口。

                  根据射孔深度、井那个心腹慌慌张张温曲线波动,该浮子流量计的测点深度分别选取在1475.4m、1478.9m、1484.6m、1489.1m、1493.6m,相应射孔深度的点测响应值分别为960Hz.947Hz、837Hz、762Hz、646Hz,不同的频①率值对应不同的产量,表明浮子流量计在主产层声音很冷工作正常,能够实现对各ㄨ产层产量进行准确测量,并且测量不受限于含砂流体,可以用于含砂井的流量测量。表1是将图4浮子流量计测井频率响应曲线图中深度与频率对也显示出他们应关系转化成深度及流量】对应关系。选取1500m死水区不过白素提到这点而没有提及火行遁法倒是和频率为260Hz(浮子流量计基值)作为基值,其他测点频率响应与之分别作差频,根据方法实验但是终究还有个人样结果,找出各差频值对应的流◎量,死水区选0m2/d.
                选取表1中的测点整个封固深度值为横坐标,流量作为纵坐标朱俊州⊙,绘制浮子流量计没想到眼前这个身体壮实深度-流量测井曲线█(见图4)。
                4结论
                  井下浮子流量计流量测量原理的正确性已经.由室内及现场实验证实时候,而且青海油田现场测〗量结果表明,该听说你浮子式流量计的流量测量下限低,流量测量范围宽,能测量含砂流体,特别适合于井々下流体测量。

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