鑽井液出口流量是判斷鑽井現場井湧溢流的關鍵參數，為了實現安全、快速、經濟的鑽井，對鑽井液定量
、實時、準確監測顯得尤其重要。目前國內一般是由綜合錄井儀池體積參數監測與人工定時觀測、記錄、並bing加jia以yi對dui比bi，以yi判pan斷duan是shi否fou出chu現xian溢yi流liu或huo者zhe井jing漏lou等deng事shi故gu。這zhe種zhong判pan斷duan方fang法fa自zi動dong化hua程cheng度du和he精jing度du較jiao低di，不bu能neng實shi現xian定ding量liang檢jian測ce

，而er且qie溢yi流liu發fa現xian時shi間jian晚wan。近jin些xie年nian在zai鑽zuan井jing液ye定ding量liang監jian測ce技ji術shu上shang有you了le新xin的de突tu破po，引yin進jin質zhi量liang流liu量liang計ji和he電磁流量計兩種設備用於石油鑽探過程中的鑽井液的定量監測。質量流量計雖然具有測量精度高、穩(wen)定(ding)性(xing)好(hao)等(deng)優(you)點(dian)，但(dan)是(shi)存(cun)在(zai)價(jia)格(ge)昂(ang)貴(gui)，現(xian)場(chang)安(an)裝(zhuang)複(fu)雜(za)等(deng)缺(que)點(dian)，因(yin)此(ci)目(mu)前(qian)多(duo)采(cai)用(yong)電(dian)磁(ci)流(liu)量(liang)計(ji)定(ding)量(liang)監(jian)測(ce)鑽(zuan)井(jing)現(xian)場(chang)鑽(zuan)井(jing)液(ye)流(liu)量(liang)。電(dian)磁(ci)流(liu)量(liang)計(ji)受(shou)測(ce)量(liang)原(yuan)理(li)限(xian)製(zhi)
，為(wei)保(bao)證(zheng)測(ce)量(liang)精(jing)度(du)，流(liu)體(ti)流(liu)經(jing)流(liu)量(liang)計(ji)的(de)前(qian)後(hou)管(guan)道(dao)內(nei)均(jun)需(xu)要(yao)滿(man)足(zu)滿(man)管(guan)狀(zhuang)態(tai)

，對(dui)電(dian)磁(ci)流(liu)量(liang)計(ji)的(de)安(an)裝(zhuang)使(shi)用(yong)產(chan)生(sheng)了(le)限(xian)製(zhi)；另ling外wai當dang鑽zuan井jing液ye流liu量liang較jiao大da時shi，固gu定ding管guan徑jing下xia的de電dian磁ci流liu量liang計ji會hui對dui流liu體ti通tong過guo產chan生sheng抑yi製zhi作zuo用yong，從cong而er造zao成cheng鑽zuan井jing液ye的de回hui流liu，對dui鑽zuan井jing的de安an全quan作zuo業ye產chan生sheng影ying響xiang。

   該文通過對鑽井液返出管線流速場進行水力學模擬，分析返出管線的流體流動規律，優化了出口流量監測係統結構設計；同時設計了鑽井液定量監測過流分流裝置，克服了大流量狀態下的鑽井液回流問題；從cong而er滿man足zu電dian磁ci流liu量liang計ji的de滿man管guan測ce量liang條tiao件jian，提ti高gao了le流liu量liang計ji適shi用yong性xing和he測ce量liang準zhun確que性xing
，實shi現xian了le鑽zuan井jing液ye出chu口kou流liu量liang的de實shi時shi準zhun確que監jian測ce，為wei溢yi流liu的de準zhun確que預yu警jing和he鑽zuan井jing的de安an全quan施shi工gong提ti供gong了le支zhi持chi

，減jian輕qing了le井jing噴pen和he壓ya井jing作zuo業ye對dui地di下xia油you氣qi層ceng的de傷shang害hai
，從cong而er提ti高gao經jing濟ji和he社she會hui效xiao益yi，降jiang低di對dui環huan境jing的de影ying響xiang。
1 國內外溢流監測現狀
   國內外監測溢流的方法很多，主要方向集中於微流量監測和壓力監測方麵。微流量監測方麵陸續開發出包括井口導管液麵監測技術、鑽井液流量計監測技術、改進流量監測技術、壓力監測方麵則有隨鑽環空壓力測量監測技術、立壓套壓監測技術以及聲波監測技術。郭元恒等人從改進設備和分析類型方麵綜合給出了不同的溢流監測方法的對比分析[1]。目前國內對於溢流
、井湧等複雜情況的監測，一般是由鑽井參數儀、綜合錄井儀池體積參數監測與人工定時觀測、記錄
、並加以對比
，判斷是否出現溢流或者井漏等事故。這種判斷方法自動化程度和精度較低，溢流發現時間晚
；另(ling)外(wai)對(dui)於(yu)早(zao)期(qi)溢(yi)流(liu)監(jian)測(ce)領(ling)域(yu)研(yan)究(jiu)工(gong)作(zuo)還(hai)集(ji)中(zhong)於(yu)對(dui)鑽(zuan)井(jing)液(ye)存(cun)儲(chu)區(qu)域(yu)的(de)體(ti)積(ji)變(bian)化(hua)進(jin)行(xing)精(jing)確(que)測(ce)量(liang)，從(cong)而(er)根(gen)據(ju)進(jin)出(chu)鑽(zuan)井(jing)液(ye)的(de)差(cha)值(zhi)判(pan)斷(duan)溢(yi)流(liu)狀(zhuang)態(tai)。由(you)於(yu)存(cun)儲(chu)區(qu)域(yu)的(de)基(ji)礎(chu)體(ti)積(ji)較(jiao)大(da)，微(wei)小(xiao)流(liu)量(liang)的(de)變(bian)化(hua)範(fan)圍(wei)不(bu)容(rong)易(yi)測(ce)得(de)

，另(ling)外(wai)改(gai)造(zao)添(tian)加(jia)輔(fu)助(zhu)設(she)施(shi)
，增(zeng)加(jia)了(le)施(shi)工(gong)複(fu)雜(za)程(cheng)度(du)，而(er)且(qie)液(ye)麵(mian)波(bo)動(dong)範(fan)圍(wei)受(shou)環(huan)境(jing)影(ying)響(xiang)因(yin)素(su)較(jiao)大(da)
，從(cong)而(er)從(cong)根(gen)本(ben)上(shang)決(jue)定(ding)了(le)測(ce)量(liang)精(jing)度(du)較(jiao)低(di)和(he)發(fa)現(xian)預(yu)警(jing)時(shi)間(jian)的(de)延(yan)遲(chi)。通(tong)常(chang)在(zai)鑽(zuan)井(jing)過(guo)程(cheng)中(zhong)
，出(chu)現(xian)液(ye)麵(mian)變(bian)化(hua)到(dao)發(fa)生(sheng)井(jing)噴(pen)的(de)時(shi)間(jian)較(jiao)短(duan)
，大(da)多(duo)數(shu)井(jing)從(cong)發(fa)現(xian)溢(yi)流(liu)到(dao)井(jing)噴(pen)時(shi)間(jian)隻(zhi)有(you)5～10min，有(you)的(de)時(shi)間(jian)更(geng)短(duan)，甚(shen)至(zhi)溢(yi)流(liu)和(he)井(jing)噴(pen)同(tong)時(shi)發(fa)生(sheng)，幾(ji)乎(hu)沒(mei)有(you)應(ying)急(ji)處(chu)理(li)的(de)時(shi)間(jian)。溢(yi)流(liu)監(jian)測(ce)的(de)原(yuan)理(li)並(bing)不(bu)複(fu)雜(za)
，但(dan)是(shi)由(you)於(yu)溢(yi)流(liu)現(xian)象(xiang)的(de)模(mo)糊(hu)性(xing)和(he)不(bu)確(que)定(ding)性(xing)
，測(ce)量(liang)條(tiao)件(jian)和(he)設(she)備(bei)的(de)限(xian)製(zhi)以(yi)及(ji)監(jian)測(ce)方(fang)案(an)的(de)缺(que)陷(xian)，使(shi)得(de)溢(yi)流(liu)監(jian)測(ce)達(da)不(bu)到(dao)預(yu)期(qi)的(de)效(xiao)果(guo)。
   tongguoduiguoneiwaideyiliujiancexianzhuangfenxi
，keyikanchujingxiayalihedicengyinsushiliuliangbianhuadeyouyin，qitagongchengcanshudebianhuazeshiliutizhuangtaifashengbianhuadejianjieyingxiangjieguo
，erliutiliuliangdebianhuazeshifanyingyiliuzhuangtaidezuizhijiebiaoxian
，xuanzechukouliuliangjiancejishuweitupokoujinenggoupanduanzaoqiyiliuzhuangtai，youshilizuyuwoguolujingjishuxianzhuangdehelixuanze。
2 出口流量監測係統
2.1 出口流量定量監測方法
   該方法基於流體動力學計算，分析出口管線的流體流動規律，考慮流體自然流速和出口壓力狀態，采用V型出口管線方案
，流量計測試係統滿足滿管狀態

，返出管線的入口端傾角範圍為30°～45°。Ansys流體計算後可知，在30°至45°的角度範圍內
，隨著返出管線的入口端傾角的增大，支線管道彎管造成的能量損失增大，則後端測試位置處的伯努利方程C常量值逐漸減小，從而表現為測試位置流速值逐漸減小，所以在保證鑽井液的通過率前提下，應盡量減小入口端傾角；減小入口端傾角保證一定流速的另一個優點還在於保持了鑽井液的岩屑攜帶能力，這一點也在其它的研究工作中得到證實。
2.2 定量監測過流分流裝置裝置
   caiyongduoguanceliangjishu，zaiyuanyouceliangxitongshangjiazhuanglianggehuoduogefenguan，shidefenguanliutongliangzhihedayuhuodengyuzhutongguan，congeryouxiaodejiejueledaliuliangzhuangtaixiadezuanjingyehuiliuwenti，tongguoyouhuafenguananzhuangjiaodu，zaizhuguanhefenguanjiaojiekouchuanzhuangxianliuzhuangzhihefanghuiliufa，manzudianciliuliangjidemanguanceliangtiaojian
，tigaoleliuliangjishiyongxingheceliangzhunquexing

，shixianlezuanjingyechukouliuliangdeshishizhunquejiance。
3 應用實例
   利用出口流量監測裝置獲取的高可靠性瞬時流量值，利用軟件WinBUGS對溢流事件進行了溢流概率計算和驗證。具體事例為：BS24-5-27井位於天津市濱海新區南港工業規劃區，構造位置為濱海斷鼻南翼BS16X1井區岩性圈閉。井別為開發井
，井型為定向井。該井於2014年3月7日開鑽，2014年4月1日鑽進至3673.88m。地層：沙一上
，03：26分出口流量由27.99L/s上升至36.69L/s，氣測全烴值由0.601%上升至88.034%，甲烷由0.508%上升至73.1327%，出口溫度由61℃上升至80℃，電導率由0.915s/m下降至0.832s/m
，鑽井液密度由1.40g/cm3降至1.35～1.38g/cm3，粘度由55s上升至80s，池體積由120.38m3上升至125.17m3。xianchangguanchafaxianfanchuguanxianzuanjingyehanqipaomingxian，dangbanrenyuanzaiquantingfangkongguanxianchuyongqiudanquyang，dianhuoshiyanhuoyanchengdanlanse。jiangxiangguancanshuzhenglihoudairuyujingmoxing，faxianjingguo720s的時間預警概率由0上升至99%，與實際溢流發生時間相吻合
，驗證了流量數據的可用性。
4 結語和展望
   電(dian)磁(ci)流(liu)量(liang)計(ji)在(zai)石(shi)油(you)鑽(zuan)井(jing)現(xian)場(chang)應(ying)用(yong)廣(guang)泛(fan)，其(qi)測(ce)量(liang)過(guo)程(cheng)中(zhong)對(dui)滿(man)管(guan)性(xing)的(de)要(yao)求(qiu)影(ying)響(xiang)了(le)現(xian)場(chang)數(shu)據(ju)的(de)準(zhun)確(que)性(xing)。該(gai)文(wen)通(tong)過(guo)過(guo)流(liu)分(fen)流(liu)裝(zhuang)置(zhi)的(de)設(she)計(ji)及(ji)流(liu)體(ti)動(dong)力(li)學(xue)理(li)論(lun)的(de)模(mo)擬(ni)計(ji)算(suan)，優(you)化(hua)了(le)設(she)計(ji)角(jiao)度(du)，在(zai)提(ti)高(gao)鑽(zuan)井(jing)液(ye)通(tong)過(guo)性(xing)的(de)同(tong)時(shi)又(you)滿(man)足(zu)了(le)電(dian)磁(ci)流(liu)量(liang)計(ji)的(de)準(zhun)確(que)測(ce)量(liang)條(tiao)件(jian)，獲(huo)取(qu)了(le)真(zhen)實(shi)有(you)效(xiao)的(de)流(liu)量(liang)數(shu)據(ju)
，從(cong)而(er)為(wei)準(zhun)確(que)判(pan)斷(duan)溢(yi)流(liu)狀(zhuang)態(tai)打(da)下(xia)了(le)堅(jian)實(shi)基(ji)礎(chu)。

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