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試井儀器簡介丹佛爾電子科技有限責任公司綜合測試儀2井下流量計33壓基本概念介紹力計31基本概念介紹工程技術中所稱的“壓力”,實質上就是物理學中的“壓強”,是指介質垂直均勻作用于單位面積上的力。壓力常用字母p表示,其表達式為

p=F/S

式中F,S―分別為作用力和作用面積。單位:壓力的國際單位為“帕斯卡”,簡稱“帕”(Pa)。工程界長期使用許多不同的壓力計量單位。如“工程大氣壓”、“標準大氣壓”、“毫米汞柱”等。壓力單位轉換對照表基本概念介紹工業生產過程中壓力測量的三種情況

1.絕對壓力是指物體實際所承受的全部壓力。

2.表壓力

表壓力是一個相對壓力,它以環境大氣壓力為參照點。實質上是絕對壓力與環境大氣壓力的差壓。它們之間的關系為

p表壓=p絕對-p大氣在工程實際中,所說的壓力通常是指表壓,即壓力表上的讀數.3.負壓(或真空度)則是指真空表上的讀數。

原理概述結構組成壓力計基本性能指標存儲式電子壓力計常用儀器對比后述原理概述電子壓力計存儲試井技術就是利用電子壓力計精度高、靈敏度高、存儲容量大、工作時間長、工作制度編制靈活等特點,通過試井鋼絲傳輸壓力計,進行油氣水井探液面、測梯度、井溫測試、壓力降落測試、壓力恢復測試、探邊測試、干擾試井等多種測試作業。油氣井探液面測試可以及時掌握井下液面深度,為井下取樣、抽汲排液、低產井液面恢復求產等作業措施方案編制提供準確參數和工作依據。通過測梯度可準確掌握井下不同深度的壓力值,求得井內液體的壓力梯度,從而實現分析各深度的液性和判定油氣分界點深度的目的。

原理概述壓降、壓力恢復測試可以適時記錄油氣水井井下壓力變化,進一步分析地層特性參數、巖性變化特性、產層生產后物性變化、注水傷害和注水前緣等情況。探邊測試主要應用于早期勘探和滾動勘探,通過記錄分析井下壓力變化情況,取得油藏邊界異常數據。干擾試井通過記錄分析信號源井和接收井壓力變化情況,準確掌握油田注水開發過程中井間連通情況和油井受效情況,為開發方案調整提供依據。結構組成存儲式電子壓力計一般由四部分構成(如圖)1、壓力、溫度傳感器2、信號轉換存儲器3、電源(電池)4、地面回放設備壓力溫度傳感器、電子轉換存儲器、電源(電池)這三部分組成井下儀器壓力溫度傳感器

測量電路

存儲器

電池

電量

壓力

感受壓力溫度,并轉換為電信號,送到測量電路進行測量。把傳感器輸出信號轉換成適應保存的數據。

記錄測試數據

結構組成溫度結構組成-壓力傳感器壓力傳感器

壓力傳感器是利用物體某些物理特性,通過不同的轉換元件將被測壓力轉換成各種電量信號,并根據這些信號的變化來間接測量壓力。根據轉換元件的不同,壓力傳感器和壓力變送器可分為電阻式、電容式、應變式、電感式、壓電式、霍爾片式等多種形式。結構組成-壓力傳感器彈性式壓力測量元件測壓原理:是利用彈性元件在被測壓力作用下產生彈性變形的原理來度量被測壓力的。當彈性元件受壓力作用時會產生變形,于是輸出位移或力;再把位移或力通過一定的元件轉換成電量信號。彈性元件的特點:構造簡單,價格便宜,測壓范圍寬,被測壓力低至幾帕,高達數百兆帕都可使用,測量精度也較高,在目前的測壓儀表中占有統治地位。4.2壓力檢測方法常見測壓元件結構組成-壓力傳感器

單圈彈簧管

測量元件是一個彎成圓弧形的空心管子。其截面一般為扁圓形或橢圓形,管子自由端封閉,作為位移輸出端,彈簧管的另一端固定,作為被測壓力的輸入端,當被測壓力從輸入端通入后,由于橢圓形截面在壓力p的作用下將趨于圓形,因而彎成弧形的彈簧管隨之產生向外挺直的擴張變形。其自由端就從B移到B’。從而將壓力變化轉換成位移量,壓力越大,位移量越大。結構組成-壓力傳感器彈簧管壓力計結構簡單,使用方便,價格低廉,測壓范圍寬,應用十分廣泛。一般彈簧管壓力計的測壓范圍為-105~+109Pa;精確度最高可達±0.1%。結構組成-壓力傳感器波紋管:在波紋管中引入壓力時,其自由端產生伸縮變形,可以得到較大的線位移,但壓力—位移特性的線性不如彈簧管。膜片膜片:單膜片測壓元件主要用于低壓的測量,一般使用金屬膜片,也有橡膠膜片。膜片式壓力計的優點是:可測微壓和粘滯性介質壓力。結構組成-壓力傳感器結構組成-壓力傳感器膜盒:廣泛應用于測量差壓。硬芯:用于實現輸出機械位移或力;硅油:用于傳遞壓力和對膜片起過載保護作用;結構組成-壓力傳感器電容式壓力變送器測壓原理:是利用轉換元件將壓力變化轉換成電容變化,再通過檢測電容的方法來測量壓力的。電容式差壓變送器的特點:結構簡單(小型化、輕量化)、性能穩定、可靠,具有較高的精度。結構組成-壓力傳感器擴散硅壓力變送器

擴散硅壓力變送器屬應變式壓力變送器。它是基于電阻應變原理測量壓力的。當電阻體在外力作用下,產生機械變形時,其電阻值也將隨之發生變化。這種現象稱之為電阻應變效應。通過對電阻變化量的檢測,即可得知其受力情況。擴散硅壓力變送器檢測部件的原理結構如圖(a)所示。它的感壓元件叫做擴散硅應變片。其電阻布置如圖(b)所示、杯內腔承受被測壓力p,杯的外側為大氣壓力。如用來測量差壓,則分別接p1及p2。硅杯設計時,取R1=R2=R3=R4=R,所以此時橋路平衡時,當壓力為零時,橋路輸出為U=0當外界有壓力時,由于四個電阻的位置經過精確選擇,使得電阻變化量相等,即:△R1=△R2=△R3=△R4=△R這時橋路失去平衡輸出電壓信號為:上式表明橋路的輸出電壓與應變電阻的變化量成正比。結構組成-壓力傳感器石英晶體壓力傳感器

石英晶體是迄今為止發現的具有最高硬度(僅次于金剛石和剛玉)和最優異彈性模量(比鋼材高數十倍)的天然晶體材料,具有長期的物理穩定性和優異的彈性恢復能力。百年來石油工業廣泛使用的各類壓力計,精度最好的壓力計都一直采用石英晶體為關鍵敏感元件來制作。結構組成-壓力傳感器工作原理

首先給石英晶體兩端電極加上與晶體固有頻率一致的交流電壓信號,這時晶體就會產生穩定度非常高的諧振。當油井內變化著的流體壓力經過緩沖管作用于石英晶體后,就會引起晶體晶格變化而發生頻率改變,這個頻率的變化量與壓力大小成正比。但實際使用中測壓用石英晶體一般諧振頻率較高(5M左右),不能直接處理。所以一般會用一個與測壓晶體頻率相當的基準晶體,它處于密封狀態常壓狀態。輸出頻率不受壓力影響,兩個頻率經混頻器后,產生差頻信號送到電子測量部分進行計數。結構組成-溫度傳感器擴散硅壓力變送器的測量誤差主要取決于三個方面。一是傳感器結構及彈性元件的誤差。二是電阻體的誤差。三是測量電路的誤差。其中,環境溫度變化所引起的誤差是壓力傳感器的主要誤差。形成的原因是因為利用擴散技術形成的電橋阻值易隨溫度改變,并且壓阻元件的壓阻系數具有較大的負溫度系數,這些易引起電阻值與電阻溫度系數的離散,導致壓力傳感器的熱靈敏度漂移和零點漂移。為此,在設計壓力計時會增加一個溫度傳感器對壓力信號進行補償,可達到較為滿意的應用結果

傳感器溫度特性曲線結構組成-溫度傳感器測溫原理溫度測量原理就是選擇合適的物體作為溫度敏感元件,其某一物理性質隨溫度而變化的特性為已知,通過溫度敏感元件與被測對象的熱交換,測量相關的物理量,即可確定被測對象的溫度。壓力計中一般選用金屬熱電阻作為測溫傳感器。它具有穩定性高、互換性好、準確度高的特點。其精度一般為:1%~0.1%鉑熱電阻-200~850℃Pt10、Pt100、Pt1000結構組成-測量電路

測量電路一般有三部分組成:轉化電路首先根據傳感器的不同類型提供穩定的電源;另外完成對傳感器輸出信號的整形放大及A/D轉換,把模擬信號轉變成數字信號。中央處理器協調各部件的工作,按照事先設定的工作制度完成對壓力信號的測試。隨著電子元件集成度的提高目前的許多處理器已經集成了電源及A/D轉換等模塊,可以獨立完成上一部分的功能。存儲器用來存儲測到的采樣數據。

結構組成-電池壓力計電池的選用各個廠家有所不同,目前國內外儀器最常用的是鋰-亞硫酰氯電池(LiSOCl2),鋰-亞硫酰氯電池是能量比最高的一種,目前單節1#電池可達到10000mAh的水平。它的額定電壓是3.6V,以中等電流放電時具有極其平坦的放電特性(可在90%容量范圍內平坦地放電,保持不大的變化)。電池可以在-40℃~+85℃范圍內工作,進口電池可達到175℃。但溫度太低時容量會有損失,-40℃時的容量約為常溫容量的50%。這種電池屬于一次性電池,不可充電。自放電率低(年自放電率≤1%)、儲存壽命長達10年以上。結構組成-電池雖然鋰-亞硫酰氯電池有這么多優點,但長時間不用時,電池電壓會存在滯后現象。電壓滯后現像是由于在鋰表面形成一層LiCl鈍化膜造成的,而這也是這些電池能夠很好長期保持電量的原因。隨著儲存時間的延長和溫度的升高,鈍化膜的厚度也增加。此膜可阻止亞硫酰氯與鋰金屬發生反應,也限制鋰離子從金屬表面流到電解質。然而,一旦電池開始放電,鈍化膜的厚度就逐漸減少,電阻回到一個穩定的值,電池也達到了它的額定電壓。所以使用這種電池的壓力計在使用前應測定電池是否已激活,即電壓是否滿足工作要求。結構組成-電池電池激活可以用專用的激活電路實現(如圖)。在有些壓力計中,因為功耗設計得非常小,而且帶有自動升壓電路所以電池可不用人工激活,伴隨壓力計的采樣過程電池會逐漸恢復,并不影響使用。壓力計基本性能指標測量范圍、上下限及量程靈敏度和分辨率精確度外形尺寸采樣間隔存儲容量防腐性能壓力計基本性能指標測量范圍、上下限每個用于測量的儀表都有測量范圍,它是該儀表按規定的精度進行測量的被測變量的范圍。測量范圍的最小值和最大值分別稱為測量下限和測量上限,簡稱下限和上限。量程壓力計的量程可以用來表示其測量范圍的大小,是其測量上限值與下限值的代數差,使用下限與上限可完全表示儀表的測量范圍,也可確定其量程。量程=測量上限值-測量下限值壓力計基本性能指標靈敏度壓力計對被測壓力變化的靈敏程度,被測壓力改變時,經過足夠時間后壓力計輸出值達到穩定狀態后,輸出變化量△Y與引起此變化的輸入變化量△U之比:量程的變化改變靈敏度;零點變化不改變靈敏度分辨率壓力計能響應和分辨的最小壓力變化,又成為靈敏限。通常儀表的靈敏度高,分辨率也高壓力計基本性能指標-精確度在講精度之前,先談一下有關誤差的幾個概念儀表指示裝置所顯示的被測值稱為示值,它是被測真值的反應。實際中常將用適當精度的儀表測出的或者用特定的方法確定的約定真值代替真實。例如:用國家標準計量機構標定過的標準儀表進行測量,其測量值既可作為約定真值。壓力計基本性能指標-精確度示值與公認的約定真值之差成為絕對誤差 絕對誤差=示值-約定真值絕對誤差簡稱為誤差。誤差為正時,示值偏大,反之偏小。壓力計基本性能指標-精確度絕對誤差與約定真值之比成為相對誤差。相對誤差=如果用量程取代約定真值,得到引用誤差。

引用誤差=壓力計基本性能指標-精確度考慮整個量程范圍內的最大絕對誤差與量程的比值,則得到最大引用誤差。最大引用誤差=最大引用誤差與儀表的具體示值無關,可以更好地說明儀表測量的準確程度。它是儀表基本誤差的主要形式,是儀表的主要性能指標之一壓力計基本性能指標精確度壓力計的精確度通常是用允許的最大引用誤差去掉百分號后的數字來衡量。按規定,壓力計的精確度化分成若干等級,簡稱精度等級,如0.05級、0.1級、0.2級級等。等級的數字越小,精度越高。精度等級0.05級:基本誤差不超過量程的±0.05%輸入(被測量)輸出0標準輸入輸出特性曲線實際上升校驗曲線實際下降校驗曲線誤差上限誤差下限基本誤差限精度等級的確定過程:壓力計基本性能指標-壓力計基本性能指標外形尺寸

-壓力計的不同外形尺寸主要受測試環境的限制,根據不同的測試位置如油管內、工作筒內或油套環形空間內等選用不同外徑的壓力計。常用的有?19?25.4(1”)?32(1.25”)?36等。采樣間隔不同內容的壓力測試或同一測試的不同階段,都需要壓力計提供靈活的采樣制度,目前的大多數壓力計都可提供1秒到若干小時不等的采樣間隔供用戶靈活使用。存儲容量這一指標是與采樣間隔配合使用的。

壓力計基本性能指標防腐性能腐蝕單位:mm/a毫米/年腐蝕特點:隨著含H2S、CO2酸性油氣田的大量開發,為確保正常的測試,對壓力計防腐性能的要求也越來越高。其中H2S的腐蝕最為嚴重。H2S濃度對鋼材腐蝕速率的影響如圖所示。在含H2S蒸餾水中,當H2S含量為200-400mg/L時,腐蝕速率達到最大,而后又隨著H2S濃度增加而降低,到1800mg/L以后,H2S濃度對腐蝕率幾乎無影響。如果含H2S介質中還含有其他腐蝕性組分,如CO2、cl-、殘酸等時,將促使H2S對鋼材的腐蝕速率大幅度增高。

壓力計基本性能指標在目前的壓力計制作材料中,世界公認的最好材料是inconel和Monel合金。但是也不是說選用這兩種材料后壓力計就不受腐蝕了,只是在一定的條件下腐蝕速度更小一些。幾種不同測試類型壓力計常規壓力計

DFP壓力計適用于各種常規測試,包括油井靜壓、流壓測試,水井壓降測試等。精度要求一般在0.1%到0.05%之間,而像干擾、脈沖等多井試井則要求壓力計在0.05%至0.024%甚至更高。 規格壓力范圍:0~60MPa,0~100MPa溫度范圍:0~150℃外徑:1inch/25.4mm、1.25inch/32mm長度:20inch/50.8mm精度:0.05%、0.03%采樣率:1s~18h外殼材料:inconel718合金數據存儲量:210000組幾種不同測試類型壓力計驗封壓力計

DFYP-150驗封壓力計擦用雙傳感器技術,用于測試分層注水井中的封隔器的密封情況。精度優于0.1%。 規格壓力范圍:0~60MPa溫度范圍:0~125℃外徑:36mm長度:48mm精度:0.1%采樣率:1s~18h外殼材料:316L數據存儲量:100000組幾種不同測試類型壓力計分層壓力計

DFFP19分層壓力計采用特殊的外形設計,用于注水井分層壓降壓恢測試,又叫堵塞式壓力計,測試時必須與分層偏心配水器配合。 規格壓力范圍:0~60MPa溫度范圍:0~125℃外徑:19mm長度:20.8mm精度:0.1%采樣率:1s~18h外殼材料:316L合金數據存儲量:210000組幾種不同測試類型壓力計抗震壓裂壓力計

DFYLP抗震壓裂壓力計的傳感器和電路板安裝均采用了特殊的專利安裝工藝,具有良好的抗震性能,可用于射孔、壓裂、酸化、測試等。 規格壓力范圍:0~100MPa溫度范圍:0~150℃外徑:32mm長度:50.8mm精度:0.05%采樣率:0.1s~4h外殼材料:316L合金數據存儲量:210000組幾種不同測試類型壓力計井口存儲式壓力計

DFKP井口存儲式壓力計采用井下壓力計的傳感器技術,排除了井下的惡劣工作環境成為了最可靠的地面井口儀表。儀器采用單節電池供電,可連續采集50萬點以上。通過配套的地面回放設備,可以在不拆卸儀器的情況下方便的進行數據處理。 規格壓力范圍:0~60MPa溫度范圍:-25

℃~85℃外徑:42mm長度:40.5mm精度:0.05%采樣率:1s~4h外殼材料:316L合金數據存儲量:210000組壓力儀表的選用壓力測量儀表的選擇和使用: 主要考慮類型、測量范圍和測量精度三個方面。類型的選擇,通常需要考慮以下因素:(1)被測介質的物理化學性質,如溫度高低、粘度大小、臟污程度、腐蝕性,是否易燃易爆、易結晶等。(2)生產過程對壓力測量的要求,如被測壓力范圍、精確度以及存儲量大小要求最小采樣間隔等等。(3)現場環境條件,如高溫、腐蝕、潮濕、振動、電磁場等(4)測量范圍(量程):一般在被測壓力比較平穩的情況下,最大工作壓力應不超過儀表滿量程的3/4,在被測壓力波動較大的情況下,最大壓力值不超過儀表滿量程的2/3。綜合測試儀

綜合測試儀屬于低壓試井儀器,包括示功儀和回聲儀兩部分。示功儀是測取抽油機井示功圖的儀器,是了解抽油機、泵、桿工作狀況的主要手段?;芈晝x也叫液面探測儀,專門用來測試油井內的液面深度,通過測試了解油井的供液能力,液面恢復能力,掌握生產動態,是油田生產中的一項經常性工作。

目前國內的綜合測試儀品牌眾多,但測試原理都基本相同,下面以目前油田中經常使用的幾種儀器為例作以介紹?;芈晝x儀器結構及原理一般由以下幾部分組成:

A發聲轉換裝置:發聲轉換裝置包括發聲器和換能器兩部分。發聲器用來擊發聲彈產生高能低頻聲波,作為測試信號源。目前在有些比較難測的井上還用到氣彈激發裝置,因為氣彈產生的聲源能量可以人為調解。聲波在油、套管間的環形空間傳播時,遇到液面或節箍后會產生反射,反射波的頻率是液面幾Hz左右,節箍幾十Hz左右?;芈晝x回聲儀

換能器采用高靈敏度的壓電陶瓷環傳感器,利用圖示的陶瓷壓電效應測量反射聲波。 換能器輸出電壓的頻率與反射聲波的頻率相同;B

信號處理部分:對換能器產生的電信號按不同的濾波參數和增益大小進行濾波、放大及采樣等處理,把信號分為液面與節箍通道,最終的采樣值以數字通訊的方式傳給數據記錄儀。電荷放大器低通濾波器高通濾波節箍增益

AD低通濾波液面增益AD節箍通道液面通道RS232回聲儀

C數據記錄 記錄儀的作用是直觀地對聲波反射信號進行顯示、保存或解釋。記錄儀目前有兩種:機械走紙性記錄儀和電子記錄儀。

用戶根據選定節箍波的個數和已知的節箍長度可按下式算出聲波在油井中的傳輸速度:

V=l*n/t。回聲儀

V:聲速

l:單節節箍長度

n:所選節箍個數

t:選定節箍起點至終點的反射時間差,走紙記錄儀指的是所選節箍在紙上的長度。 然后利用求出的聲速及選定的液面位置計算液面深度:

S=V*t液

S:液面深度

t液:液面反射時間,走紙記錄儀指的是井口波到液面波在紙上的長度?;芈晝x回聲儀2.技術性能工作壓力:10MPa擊發可靠性:100%測量精度:0.1%可測液面深度:套壓小于0.5MPa時不小于2000米 套壓大于0.5MPa時不小于4000米工作溫度:-25℃~60℃示功儀儀器結構

A傳感器:傳感器包括載荷傳感器和位移傳感器兩部分。 載荷傳感器用來記錄抽油桿上的載荷變化;有直插應變式和液壓式兩種。

示功儀安裝在抽油井光桿懸掛器的橫梁上,記錄抽油桿的拉伸應力和形成變化,光桿往復運行一次,可測到一組應力隨行程變化的閉合曲線,稱為示功圖,用以指示抽油機的做功情況。 應變式載荷傳感器由彈性元件、電阻應變片和測量電路三部分組成。其工作原理是,被測壓力引起彈性元件應變,通過粘貼在彈性元件上電阻應變片將應變轉換為電阻值的變化,最后通過測量電路把電阻值的變化成電壓或電流的變化。金屬導體在外界力的作用下產生機械應變時,其幾何尺寸和電阻率都要發生變化,從而引起導體電阻值發生變化的現象,稱為金屬的電阻應變效應。金屬絲受拉時,l變長、r變小,導致R變大

。原理演示示功儀示功儀箔式應變片的外形彈性元件一般采用實心圓柱與空心圓柱,受力方向為軸向,應變片縱向或橫向粘貼與圓柱上。此類彈性元件由于應變很小,測力量程較大。粘貼在圓柱上的應變片在力作用下隨著彈性元件產生變形。軸向變短,徑向變長。

示功儀FF測量電路四臂差動電橋

R1、R3是橫向電阻,R2、R4是軸向電阻,

初始狀態時R1=R2=R3=R4,R1~R4均為工作臂,其中對邊橋臂R1、R3為正應變,R2、R4為負應變,且ΔR1=ΔR3=

|

ΔR2|

=

|

ΔR4|

=

ΔR

,則

Uo與力的大小成正比,測量這個電壓信號也就測出了載荷。R1

R2

R3

R4

U

U0

示功儀示功儀液壓式載荷傳感器:首先通過液壓回路中的活塞把抽油桿上的載荷信號轉變成壓力信號,因為活塞面積固定所以轉換的比例是線性的。在由安裝在同一回路內的壓力傳感器進行測量。使用時先將傳感器放在懸掛器上,然后用手壓泵把活塞壓出來,當力完全加在活塞上時就可以開始測試了。示意圖1—杠桿手柄2—小油缸3—小活塞4,7—單向閥5—吸油管

6,10—管道8—大活塞9—大油缸11—截止閥12—油箱手壓泵活塞壓力傳感器卸壓閥示功儀兩種傳感器對比: 直插應變式:、 應變式傳感器缺點在于在使用時需要事先卸除抽油桿加在懸掛器上的負荷,把懸掛器張開,這樣傳感器才能放入測試位置,這個過程操作比較復雜對人員要求較高; 優點是測量精度較高,結構簡單。液壓式: 液壓式示功儀無需事先卸負荷就可放入測試位置。測試比較簡單、安全性較高; 但是液壓元件加工精度要求高,造價高結構復雜維護難度大,而且工作時壓力較高可達到70MPa左右,所以對密封性能有嚴格要求,好的密封性能又帶來較大的摩擦,載荷信號的損失也比較嚴重。另外液壓系統滯后大所以下行程圖形有失真現象。位移傳感器

位移的測量一般是利用抽油機帶動線輪,經過減速,帶動電位器或編碼器產生對應位移的電信號。信號大小與位移成正比。示功儀滑線電阻

Ui

R

RL

Uab

示功儀

2.技術性能載荷測量范圍:0~140kN精度2%位移測量范圍:0~6m精度1%數據容量:不限井次工作溫度:-25℃~60℃PSS活S光λ1P大1P小1圖功分示析圖功分示析返回上級目錄PSS活S光λP大P小光桿開始上行但活塞還未運動的瞬間--光桿加載光桿和活塞都在上行光桿開始下行但活塞還未運動的瞬間--光桿卸載光桿和活塞都在下行理論示功圖PSS活S光λP大P小1.正常:a.基本呈平行四邊形;b.左上角和右下角負載線常有振動波紋;c.深井中力傳遞滯后及動載荷增大使示功圖順時偏轉γ。正常示功圖γPSS活S光λP大P小2.連抽帶噴:a.上下行均不能加載卸載,示功圖一般呈窄條形位于理論值之間;b.噴勢越大示功圖越低于最小理論值。噴勢大噴勢小β1PSS活S光λP大P小3.固定凡爾漏失:a.延長光桿減載過程,減載線夾角β越大,下行線收縮越厲害,漏失越嚴重;b.右上角尖、左下角呈圓弧,曲率中心在示功圖內或左上方。β2β3θ1PSS活S光λP大P小4.出油凡爾漏失:a.延長光桿加載過程,加載線夾角θ越大,上行線收縮越厲害,漏失越嚴重;b.左下角尖、右上角呈圓弧,曲率中心在示功圖右下方。θ2θ3PSS活S光λP大P小5.吸入和排出都漏失:a.上下行均不能有效加載卸載,示功圖一般呈橢圓條帶狀位于理論值之間;b.漏失越嚴重示功圖越窄。PSS活S光λP大P小6.抽油桿斷脫:a.上下行均不能加載卸載,示功圖一般呈水平窄條形位于最小理論值以下;b.斷脫點越淺示功圖越低于最小理論值。斷脫點深斷脫點淺PSS活S光λP大P小7.砂卡:a.上下行負載線均出現不規則鋸齒尖峰;b.加載線和減載線振動強烈;c.嚴重時將導致間歇過大而泵漏。PSS活S光λP大P小8.蠟卡:a.上下行負載線均出現不規則圓弧波;b.上下行負載線均超過理論值;c.嚴重時上行負荷巨增巨減,下行負荷巨減巨增;PSS活S光λP大P小9.氣體影響:a.減載線出現向外彎曲的曲線;b.下行負載線收縮越厲害,氣體影響越大。氣體影響大氣體影響小PSS活S光λP大P小10.供液不足:a.減載線不能卸載只有活塞碰到液面才立即卸載;b.加載線和減載線平行;c.

泵體內液面越低下行負載線越短,當上下負載線接近重合時將因沖滿系數為0而不出油。沒有充滿充滿更差充滿極差充滿最差PSS活S光λP大P小11.排液系統堵塞或回壓過高:a.上下負載線均超過理論值;b.堵塞越嚴重超值越大。堵塞較輕堵塞較重PSS活S光λP大P小12.液體粘度大:a.上下負載線均超過理論值;b.粘度越大超值越大;c.粘度越大四角越圓使示功圖呈橢圓形。粘度較小粘度較大PSS活S光λP大P小13.撞擊固定凡爾罩或打撈頭(下碰):a.在左下角形成不規則的環形“尾巴”;b.由于撞擊導致游動凡爾跳動而漏失,使加載線呈平緩向上凹的曲線。返回本級目錄重復運行PSS活S光λP大P小14.撞擊游動凡爾罩或打撈頭(上碰)在右上角形成不規則的環形“尾巴”;返回本級目錄重復運行井下流量計流量的概念

流體在單位時間內流經某一有效截面的體積或質量,前者稱體積流量(m3/s),后者稱質量流量(kg/s)。 井下流量計主要用于測試注水井注入量。油田開采時,為了保持地層壓力提高油井產量,通常采用一定的井下工藝措施,進行分層注水。注水井投注后,需要定期進行測試,用所得資料檢查配注的準確程度,并為正確地分配注水量提供依據。 流量計有以下幾種:

機械流量計:浮子式 電子流量計:浮子式、渦輪式 超聲流量計、電磁流量計井下流量計 機械浮子式 這種流量計需配合密封段使用,使注入地層的全部液體流過儀器錐管,由于流體的作用,浮子上下端面產生一差壓,該差壓作用在浮子上產生一個向下的推力,當差壓值大于連在浮子上的彈簧拉力時,浮子開始下降。隨著浮子的下降,浮子最大外徑與錐管之間的環形面積逐漸增大,流體的流速則相應下降,作用在浮子上的推力逐漸減小,直至和彈簧力平衡時,浮子就處于一個固定位置。與彈簧相連的記錄筆也就穩定在一個固定位置,同時儀器中的鐘機帶動著裝有記錄紙的記錄旋轉,因此可以在卡片上劃出一定高度的臺階。在不同流量下高度不同,所以可以記錄流量變化。井下流量計

根據流體連續性方程,可得出下面的理論流量公式:

q=Ah1.5[1+htg(?/2)/2R]

其中:A為常數

q為流量,

h為浮子運動距離。

?為錐度,R為浮子半徑 可以看出如果儀器機械尺寸固定,流量和浮子運動距離之間存在單值函數關系

q=f(h)≈Aⅹh1.5+Bⅹh2.5

其理論曲線如圖井下流量計井下流量計電子式浮子流量計

隨著電子技術的發展,在90年代中后期,國內逐漸出現了電子式的浮子流量計。因為其更加的直觀、準確,所以很快便代替了機械流量計。結構及輸出特性與機械式相同。井下流量計工作原理 從工作原理上來看,它和機械式流量計有很多的相同之處,只是把紙筒改為螺線管電子計量。首先與浮子桿相連的是一個導磁體,導磁體周圍繞有兩組線圈。當導磁體移動時,會使線圈的電感不平衡;當在線圈上分別加上相同的階躍信號時,會產生不同大小的感應電動勢,其差值V與磁鐵位置成正比性。而磁鐵位置等同于機械浮子流量計中的筆尖位置。所以電子浮子流量計的理想特性方程也與機械式相同。

浮子流量計具有結構簡單,使用維護方便,壓力損失小且恒定,測量范圍比較寬,工作可靠且線性刻度,適用性廣等特點.但是測試時需要測試流體全部通過儀器內部所以必需配合密封段、配水器坐封測試工藝比較復雜。配合工具有漏失時會直接影響測試準確性。井下流量計代表產品慶106機械浮子流量計FDL100浮子式電子流量計直徑38mm42mm長度965mm970mm最高壓力25MPa45MPa最高溫度80、85量程50~900m3/D50~900m3/D精度2.52生產廠家牡儀廠思坦公司井下流量計超聲流量計工作原理

超聲波流量傳感器的測定方法是多樣的,如傳播速度變化法、波速移動法、多卜勒效應法、流動聽聲法等。但目前應用較廣的主要是超聲波傳播時間差法。超聲波在流體中傳播時,在靜止流體和流動流體中的傳播速度是不同的,利用這一特點可以求出流體的速度,再根據管道流體的截面積,便可知道流體的流

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