[摘(zhai)要]渦(wo)輪流(liu)量計(ji) 是固(gu)井作(zuo)業中(zhong)不可(ke)缺少(shao)的工(gong)具,由(you)于使(shi)用過(guo)程的(de)不🤞可(ke)見性(xing),往往(wang)會出(chu)現很(hen)多問(wen)題。針(zhen)對渦(wo)輪流(liu)量計(ji)在固(gu)井作(zuo)業中(zhong)🌍出現(xian)的問(wen)題進(jin)行總(zong)結分(fen)析，并(bing)對渦(wo)輪變(bian)送💃器(qi)在使(shi)用過(guo)程中(zhong)出現(xian)的特(te)殊響(xiang)聲做(zuo)了細(xi)緻研(yan)究,最(zui)終找(zhao)到了(le)問題(ti)的症(zheng)結所(suo)在,提(ti)出針(zhen)對性(xing)的改(gai)進措(cuo)施,爲(wei)儀器(qi)的現(xian)場使(shi)用和(he)後期(qi)維護(hu)提供(gong)建設(she)性意(yi)見,有(you)效保(bao)障了(le)儀器(qi)在固(gu)井作(zuo)業過(guo)程中(zhong)的良(liang)好表(biao)💚現。
1概(gai)述
　　渦(wo)輪流(liu)量計(ji)是固(gu)井作(zuo)業中(zhong)技術(shu)人員(yuan)的“耳(er)目”,爲(wei)判斷(duan)井下(xia)、地面(mian)施工(gong)情況(kuang)提供(gong)科學(xue)依據(ju)。根據(ju)它可(ke)以🔴确(que)定注(zhu)水泥(ni)漿⛹🏻‍♀️量(liang)和頂(ding)替鑽(zuan)井液(ye)排量(liang),起到(dao)預防(fang)憋泵(beng)、保障(zhang)安全(quan)和💰提(ti)高頂(ding)替效(xiao)率的(de)作用(yong)。在注(zhu)水泥(ni)漿過(guo)程中(zhong),渦輪(lun)流量(liang)計能(neng)測定(ding)出注(zhu)水泥(ni)漿的(de)瞬時(shi)排量(liang)和累(lei)計總(zong)量,可(ke)以有(you)效防(fang)止水(shui)泥返(fan)高不(bu)足的(de)情況(kuang)發生(sheng)。在頂(ding)替鑽(zuan)井液(ye)的過(guo)程中(zhong),它能(neng)測定(ding)出項(xiang)替鑽(zuan)井液(ye)的瞬(shun)時排(pai)❤️量和(he)累🌍計(ji)總量(liang),可以(yi)防止(zhi)留水(shui)泥👉塞(sai)事故(gu)發生(sheng)印。
　　渦(wo)輪流(liu)量計(ji)由渦(wo)輪變(bian)送器(qi)和二(er)次儀(yi)表組(zu)成,當(dang)被測(ce)液⁉️體(ti)經🐉過(guo)📞渦輪(lun)變送(song)器時(shi),渦輪(lun)變送(song)器内(nei)的葉(ye)輪借(jie)助液(ye)體的(de)動能(neng)旋轉(zhuan)2)。此時(shi)，葉輪(lun)葉片(pian)使檢(jian)出裝(zhuang)置中(zhong)的磁(ci)路磁(ci)阻發(fa)生周(zhou)期性(xing)變化(hua),在檢(jian)出線(xian)圈兩(liang)端感(gan)應出(chu)頻㊙️率(lü)與流(liu)量成(cheng)正比(bi)的電(dian)脈沖(chong)信号(hao),經放(fang)大🤟器(qi)放大(da)後通(tong)過數(shu)據線(xian)傳輸(shu)給二(er)次儀(yi)表。
2.儀(yi)器常(chang)見故(gu)障分(fen)析與(yu)解決(jue)方法(fa)

故障(zhang)現象(xiang)	可能(neng)原因(yin)	解決(jue)辦法(fa)
打開(kai)開關(guan)後儀(yi)器無(wu)反應(ying)	(1)儀器(qi)沒電(dian)或保(bao)險絲(si)熔斷(duan) (2)儀器(qi)自身(shen)有問(wen)題	(1)接(jie)通電(dian)源或(huo)更換(huan)保險(xian)絲 (2)檢(jian)修儀(yi)器
顯(xian)示儀(yi)表對(dui)校驗(yan)”信号(hao)有顯(xian)示但(dan)對流(liu)量信(xin)号無(wu)顯示(shi)	(1)放大(da)器與(yu)放大(da)器座(zuo)接觸(chu)不好(hao),或者(zhe)放大(da)器的(de)磁頭(tou)磁性(xing)弱🈚 (2)放(fang)大器(qi)有故(gu)障或(huo)損壞(huai) (3)信号(hao)線插(cha)頭與(yu)放大(da)器接(jie)觸不(bu)好或(huo)者信(xin)号線(xian)插頭(tou)♈不㊙️幹(gan)淨 (4)信(xin)号傳(chuan)輸線(xian)開路(lu)或短(duan)路 (5)葉(ye)輪被(bei)雜物(wu)卡住(zhu)或葉(ye)輪偏(pian)離水(shui)平中(zhong)心線(xian).無法(fa)轉動(dong)	(1)重新(xin)插好(hao)放大(da)器，并(bing)且擦(ca)拭幹(gan)淨 (2)更(geng)換放(fang)大器(qi) (3)将信(xin)号線(xian)插頭(tou)仔細(xi)擦拭(shi)幹淨(jing) (4)維修(xiu)或更(geng)換信(xin)号傳(chuan)輸線(xian) (5)更換(huan)渦輪(lun)變送(song)器
儀(yi)器顯(xian)示數(shu)值不(bu)穩:計(ji)量不(bu)正确(que),偏差(cha)大	(1)實(shi)際流(liu)量超(chao)出儀(yi)表的(de)計量(liang)範圍(wei)或流(liu)量不(bu)穩定(ding) (2)儀表(biao)系數(shu)K設置(zhi)有誤(wu) (3)葉輪(lun)挂上(shang)纖維(wei)等雜(za)質 (4)泥(ni)漿内(nei)有氣(qi)泡存(cun)在 (5)渦(wo)輪變(bian)送器(qi)旁有(you)較強(qiang)的電(dian)磁場(chang)幹擾(rao) (6)渦輪(lun)變送(song)器導(dao)向架(jia)及軸(zhou)嚴重(zhong)磨損(sun),或者(zhe)橡膠(jiao)軸承(cheng)破🌈裂(lie)無💰法(fa)支⛷️撐(cheng)軸在(zai)水平(ping)線上(shang)轉動(dong)! (7)渦輪(lun)變送(song)器電(dian)纜屏(ping)蔽層(ceng)或其(qi)他接(jie)地導(dao)線與(yu)線路(lu)地線(xian)斷開(kai)或接(jie)觸不(bu)良	(1)使(shi)被測(ce)流量(liang)與渦(wo)輪變(bian)送器(qi)的測(ce)量範(fan)圍相(xiang)适應(ying)，并穩(wen)定流(liu)量 (2)使(shi)系數(shu)K設置(zhi)正确(que) (3)清洗(xi)渦輪(lun)變送(song)器 (4)待(dai)穩定(ding)後取(qu)測量(liang)值 (5)盡(jin)量遠(yuan)離千(qian)擾源(yuan)或采(cai)取屏(ping)蔽措(cuo)施 (6)更(geng)換“導(dao)向架(jia)”或“葉(ye)輪軸(zhou)"“橡膠(jiao)軸承(cheng)" (7)接好(hao)信号(hao)線,或(huo)者更(geng)換信(xin)号線(xian)

3渦輪(lun)流量(liang)計使(shi)用時(shi)出現(xian)的異(yi)常響(xiang)聲分(fen)析
　　由(you)于渦(wo)輪變(bian)送器(qi)使用(yong)時葉(ye)輪在(zai)不鏽(xiu)鋼殼(ke)體内(nei)部做(zuo)高速(su)🤟旋轉(zhuan)，隻能(neng)從排(pai)量的(de)變化(hua)以及(ji)産生(sheng)的響(xiang)聲判(pan)斷其(qi)是否(fou)正常(chang)工作(zuo)，而響(xiang)聲産(chan)生的(de)原因(yin)主要(yao)有以(yi)下幾(ji)點:一(yi)是前(qian)導向(xiang)架未(wei)固定(ding)住;二(er)是橡(xiang)膠軸(zhou)承變(bian)形或(huo)破裂(lie);三是(shi)軸與(yu)鋼珠(zhu)彈子(zi)的間(jian)隙不(bu)合适(shi)[5)。
3.1前導(dao)向架(jia)未固(gu)定
　　前(qian)導向(xiang)架的(de)側棱(leng)與殼(ke)體内(nei)壁存(cun)在細(xi)微的(de)間隙(xi)，如🎯果(guo)前導(dao)向架(jia)的三(san)角爪(zhao)與台(tai)階面(mian)存在(zai)細微(wei)間隙(xi)，在泥(ni)漿💔的(de)沖🤞擊(ji)下💯三(san)角♈爪(zhao)便會(hui)撞擊(ji)台階(jie)面，此(ci)時響(xiang)聲中(zhong)能聽(ting)出在(zai)前台(tai)階面(mian)有輕(qing)微的(de)撞擊(ji)聲和(he)刮擦(ca)聲。
　　三(san)角爪(zhao)撞擊(ji)台階(jie)面一(yi)段時(shi)間後(hou)，使三(san)角爪(zhao)邊緣(yuan)呈斜(xie)坡💔型(xing)，壓環(huan)失去(qu)固定(ding)前導(dao)向架(jia)的作(zuo)用，前(qian)導向(xiang)架便(bian)在台(tai)階💯面(mian)上來(lai)回🥵撞(zhuang)擊👉摩(mo)擦台(tai)階面(mian),使台(tai)階面(mian)出㊙️現(xian)凹槽(cao)，此時(shi)在殼(ke)體前(qian)部分(fen)會聽(ting)到連(lian)續刺(ci)耳的(de)響聲(sheng)。
3.2橡膠(jiao)軸承(cheng)變形(xing)或破(po)裂
　　當(dang)前導(dao)向架(jia)未固(gu)定住(zhu)或軸(zhou)太短(duan)時，葉(ye)輪在(zai)泥漿(jiang)沖擊(ji)☂️力的(de)作用(yong)下偏(pian)離水(shui)平線(xian)旋轉(zhuan)，導緻(zhi)支撐(cheng)軸的(de)橡膠(jiao)軸承(cheng)受力(li)不平(ping)衡。鑒(jian)于泥(ni)漿的(de)溫度(du)很高(gao)，在不(bu)平衡(heng)應力(li)長時(shi)間作(zuo)用下(xia)，橡膠(jiao)軸承(cheng)很容(rong)易變(bian)形甚(shen)至📞破(po)裂。而(er)葉💁輪(lun)邊緣(yuan)與渦(wo)輪變(bian)送器(qi)殼體(ti)之間(jian)的間(jian)隙很(hen)小，其(qi)内壁(bi)相互(hu)刮擦(ca),使葉(ye)輪邊(bian)緣嚴(yan)重磨(mo)損，此(ci)時在(zai)安置(zhi)放大(da)器處(chu)能聽(ting)到連(lian)續的(de)刺耳(er)響聲(sheng),在變(bian)送器(qi)殼體(ti)内壁(bi)能清(qing)晰的(de)看到(dao)刮痕(hen)。
　　正常(chang)磨損(sun)的橡(xiang)膠軸(zhou)承的(de)中心(xin)孔很(hen)均勻(yun)，呈比(bi)較規(gui)則的(de)圓,僅(jin)直徑(jing)比新(xin)的大(da)。當軸(zhou)輕微(wei)偏離(li)水平(ping)線旋(xuan)轉時(shi)就會(hui)在軸(zhou)😘承的(de)📐某方(fang)向上(shang)留下(xia)擠壓(ya)的痕(hen)迹;若(ruo)🔆是軸(zhou)嚴重(zhong)偏離(li)水平(ping)線旋(xuan)轉，橡(xiang)✉️膠軸(zhou)承承(cheng)受的(de)應力(li)過大(da)就會(hui)導緻(zhi)其破(po)裂，使(shi)得軸(zhou)失去(qu)水平(ping)支撐(cheng)，與前(qian)🚶‍♀️後導(dao)向架(jia)還🐉有(you)不鏽(xiu)鋼殼(ke)☂️體内(nei)壁直(zhi)接接(jie)觸，葉(ye)輪、軸(zhou)和導(dao)向架(jia)内壁(bi)❤️的嚴(yan)重磨(mo)損(圖(tu)12),産生(sheng)連續(xu)的刺(ci)耳響(xiang)聲。
 

　　由(you)圖1可(ke)看出(chu)非正(zheng)常磨(mo)損的(de)導向(xiang)架與(yu)新導(dao)向架(jia)内壁(bi)的差(cha)異。這(zhe)是軸(zhou)偏離(li)水平(ping)線與(yu)導向(xiang)架直(zhi)接作(zuo)用的(de)結果(guo);由♻️圖(tu)2可看(kan)出軸(zhou)的磨(mo)損情(qing)況，正(zheng)常磨(mo)損的(de)軸其(qi)前後(hou)端大(da)小☂️變(bian)化不(bu)大，隻(zhi)是長(zhang)短有(you)變化(hua)，而非(fei)正常(chang)磨損(sun)的軸(zhou)因過(guo)度磨(mo)損而(er)呈現(xian)錐形(xing)。
 
　　渦輪(lun)變送(song)器是(shi)由軸(zhou)高速(su)旋轉(zhuan)切割(ge)磁感(gan)線産(chan)生感(gan)應電(dian)💰流，所(suo)以保(bao)證軸(zhou)在任(ren)何時(shi)候都(dou)能平(ping)穩地(di)旋轉(zhuan)至關(guan)重要(yao)。在調(diao)節軸(zhou)🏃🏻‍♂️與鋼(gang)珠彈(dan)子之(zhi)間的(de)間隙(xi)時,盡(jin)量使(shi)軸與(yu)彈子(zi)的間(jian)隙在(zai)1~2mm。若間(jian)隙太(tai)小‼️，軸(zhou)旋轉(zhuan)的阻(zu)力大(da),不能(neng)正确(que)測量(liang)小排(pai)量時(shi)的流(liu)量;若(ruo)間隙(xi)太大(da)，當排(pai)量變(bian)化時(shi)，軸不(bu)能保(bao)✍️持在(zai)水平(ping)位☔置(zhi)旋轉(zhuan)，導緻(zhi)✉️橡膠(jiao)軸承(cheng)變形(xing)甚至(zhi)破裂(lie)，葉輪(lun)容易(yi)刮擦(ca)不鏽(xiu)鋼殼(ke)體内(nei)壁産(chan)生異(yi)常響(xiang)聲。
　　在(zai)放置(zhi)前後(hou)鋼珠(zhu)彈子(zi)時有(you)技巧(qiao)，技巧(qiao)在于(yu)大彈(dan)子放(fang)在🧑🏾‍🤝‍🧑🏼前(qian)導☎️向(xiang)✂️架裏(li)，小彈(dan)子放(fang)在後(hou)導向(xiang)架裏(li)。在測(ce)排量(liang)時🏃🏻，由(you)于排(pai)量從(cong)小到(dao)穩🈲定(ding)有個(ge)過程(cheng),葉輪(lun)和軸(zhou)會受(shou)到朝(chao)🔱斜上(shang)方和(he)向前(qian)的推(tui)力,此(ci)時後(hou)㊙️導向(xiang)架裏(li)的橡(xiang)膠軸(zhou)承通(tong)過自(zi)身變(bian)形釋(shi)放軸(zhou)受到(dao)向上(shang)的力(li)。若🌈是(shi)後導(dao)向架(jia)裏的(de)鋼珠(zhu)彈子(zi)太大(da)，軸插(cha)🌈入橡(xiang)膠軸(zhou)承🐕中(zhong)心孔(kong)的長(zhang)度太(tai)短，橡(xiang)膠軸(zhou)承容(rong)易變(bian)形破(po)裂。另(ling)方面(mian),彈子(zi)太📧大(da)會造(zao)成旋(xuan)轉困(kun)難，軸(zhou)長時(shi)間作(zuo)用在(zai)鋼珠(zhu)🌂彈子(zi)的同(tong)-部位(wei),那🌂麽(me)久而(er)久之(zhi)軸就(jiu)會在(zai)鋼珠(zhu)彈子(zi)上形(xing)成一(yi)個凹(ao)槽。
4改(gai)進方(fang)法
　　綜(zong)上所(suo)述，當(dang)放置(zhi)前導(dao)向架(jia)的台(tai)階面(mian)凹凸(tu)不平(ping)時會(hui)☂️産生(sheng)較大(da)異響(xiang)，并對(dui)渦輪(lun)變送(song)器的(de)正常(chang)工作(zuo)産🈲生(sheng)很大(da)影🔞響(xiang)。
　　當前(qian)台階(jie)面出(chu)現凹(ao)槽時(shi),常用(yong)的方(fang)法是(shi)用銑(xi)刀将(jiang)凹凸(tu)不平(ping)的台(tai)階面(mian)銑平(ping)整，由(you)于導(dao)向架(jia)的内(nei)徑、軸(zhou)的長(zhang)👌度、壓(ya)🔅環的(de)高度(du)限制(zhi)了鋼(gang)珠彈(dan)子的(de)直徑(jing)，用該(gai)方法(fa)在🆚調(diao)整軸(zhou)與鋼(gang)珠彈(dan)子的(de)間隙(xi)時不(bu)好調(diao)整。
　　另(ling)有兩(liang)種方(fang)法可(ke)供參(can)考,第(di)-種方(fang)法是(shi)用焊(han)條點(dian)焊,将(jiang)不平(ping)的台(tai)階面(mian)焊平(ping)。此方(fang)法除(chu)了技(ji)術上(shang)的困(kun)難✉️外(wai)，即使(shi)焊平(ping)了💜,在(zai)泥漿(jiang)高速(su)的沖(chong)擊下(xia)很快(kuai)也會(hui)變得(de)凹凸(tu)不平(ping),不能(neng)長期(qi)使用(yong)。
　　第二(er)種方(fang)法是(shi)改變(bian)渦輪(lun)流量(liang)計殼(ke)體的(de)自身(shen)結構(gou)(圖🍉3)。
 
　　圖3(b)是(shi)構想(xiang)中的(de)殼體(ti),最大(da)的差(cha)别是(shi)安置(zhi)放大(da)器座(zuo)的位(wei)置與(yu)現用(yong)殼體(ti)的相(xiang)比它(ta)們不(bu)在同(tong)一圓(yuan)周上(shang)，而是(shi)在同(tong)❄️一條(tiao)直線(xian)🌍上，隻(zhi)要在(zai)現有(you)的殼(ke)體上(shang)照圖(tu)3(b)所示(shi)位🤞置(zhi)裝上(shang)-個放(fang)大器(qi)座後(hou)就可(ke)以使(shi)用。這(zhe)樣做(zuo)✍️的原(yuan)因是(shi)因爲(wei)後導(dao)向架(jia)始終(zhong)受到(dao)一個(ge)向前(qian)的作(zuo)用力(li),當排(pai)量變(bian)化時(shi)，後導(dao)向架(jia)的3個(ge)側棱(leng)起到(dao)支撐(cheng)作用(yong),由于(yu)其🔴側(ce)棱與(yu)渦輪(lun)變送(song)器殼(ke)體内(nei)壁的(de)間隙(xi)很小(xiao),所以(yi)在替(ti)漿㊙️的(de)過程(cheng)中保(bao)證了(le)軸不(bu)會因(yin)爲排(pai)量的(de)不穩(wen)定而(er)偏離(li)水平(ping)線旋(xuan)轉。這(zhe)樣将(jiang)報廢(fei)的殼(ke)💛體重(zhong)新利(li)用,節(jie)約了(le)成本(ben),并保(bao)證了(le)計量(liang)的正(zheng)确性(xing)。
5對比(bi)驗證(zheng)
　　除前(qian)導向(xiang)支架(jia)外，還(hai)對後(hou)導向(xiang)架的(de)不平(ping)穩是(shi)否會(hui)對渦(wo)輪流(liu)量計(ji)的正(zheng)确性(xing)産生(sheng)影響(xiang)進行(hang)了對(dui)比驗(yan)㊙️證。将(jiang)一個(ge)🐕後台(tai)☔階面(mian)👌不平(ping)✉️整的(de)殼體(ti)與後(hou)台階(jie)面平(ping)整的(de)殼🙇🏻體(ti)相連(lian)接,應(ying)用于(yu)坨128-斜(xie)74井,該(gai)井設(she)計3008m,除(chu)去壓(ya)塞液(ye)2.0m³,替漿(jiang)🤟量爲(wei)34.5m³。在測(ce)完排(pai)量、設(she)定好(hao)這兩(liang)💁個殼(ke)體系(xi)💁數後(hou),記錄(lu)了替(ti)漿時(shi)兩個(ge)殼體(ti)的每(mei)分鍾(zhong)顯示(shi)數值(zhi)和最(zui)終數(shu)值(表(biao)2)。通過(guo)試驗(yan)對比(bi)瞬時(shi)排量(liang)和總(zong)排量(liang),可以(yi)發現(xian)當安(an)置後(hou)導向(xiang)架的(de)台階(jie)面不(bu)平整(zheng)時,二(er)次儀(yi)表上(shang)顯示(shi)的數(shu)✏️據依(yi)然能(neng)保持(chi)穩定(ding),波動(dong)小，且(qie)其累(lei)計總(zong)量和(he)完好(hao)的⛷️渦(wo)輪變(bian)送器(qi)相比(bi)兩者(zhe)的誤(wu)差不(bu)超過(guo)1%,這點(dian)差距(ju)完全(quan)🚶‍♀️可以(yi)通過(guo)精心(xin)保養(yang)和調(diao)整系(xi)數來(lai)彌補(bu)。因此(ci)在正(zheng)常情(qing)況下(xia),安置(zhi)後導(dao)向架(jia)的台(tai)階面(mian)不平(ping)整時(shi),渦輪(lun)變送(song)器仍(reng)能達(da)到固(gu)井時(shi)⭐對流(liu)量計(ji)精度(du)的要(yao)求。
 
6結(jie)論
(1)安(an)置前(qian)導向(xiang)架的(de)台階(jie)面是(shi)否平(ping)整直(zhi)接影(ying)響渦(wo)輪變(bian)🈚送器(qi)的正(zheng)常工(gong)作,導(dao)緻一(yi)系列(lie)的問(wen)題出(chu)現。
(2)驗(yan)證了(le)當安(an)置後(hou)導向(xiang)架的(de)台階(jie)面不(bu)平整(zheng)時,渦(wo)輪變(bian)送器(qi)仍然(ran)🙇🏻能正(zheng)常工(gong)作,不(bu)會出(chu)現特(te)殊響(xiang)聲。
(3)通(tong)過前(qian)面的(de)故障(zhang)與異(yi)響分(fen)析,以(yi)及對(dui)比驗(yan)證數(shu)據,找(zhao)到了(le)症結(jie)所在(zai)。爲了(le)使流(liu)量計(ji)能夠(gou)良好(hao)地服(fu)務于(yu)固井(jing)作業(ye)施工(gong)，根據(ju)分析(xi)結論(lun)與改(gai)進措(cuo)施，已(yi)經完(wan)成了(le)部分(fen)流量(liang)計的(de)升級(ji)改造(zao),并在(zai)現場(chang)試驗(yan)與應(ying)用過(guo)程中(zhong)取得(de)了良(liang)好的(de)效果(guo)。

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