鉆井液出口流量是判別鉆井現(xiàn)場井涌溢流的要害參數(shù)，為了完成安全、快速、經(jīng)濟的鉆井，對鉆井液定量、實時、精確監(jiān)測顯得特別重要?，F(xiàn)在國內(nèi)一般是由歸納錄井儀池體積參數(shù)監(jiān)測與人工守時觀測、記載、并加以比照，以判別是否呈現(xiàn)溢流或許井漏等事端。這種判別辦法自動化程度和精度較低，不能完成定量檢測，并且溢流發(fā)現(xiàn)時刻晚。近些年在鉆井液定量監(jiān)測技能上有了新的打破，引入質(zhì)量流量計和電磁式流量傳感器兩種設備用于石油鉆探過程中的鉆井液的定量監(jiān)測。質(zhì)量流量計盡管具有丈量精度高、穩(wěn)定性好等長處，可是存在價格昂貴，現(xiàn)場設備雜亂等缺陷，因此現(xiàn)在多選用電磁流量計定量監(jiān)測鉆井現(xiàn)場鉆井液流量。電磁流量計受丈量原理約束，為確保丈量精度，流體流經(jīng)流量計的前后管道內(nèi)均需求滿意滿管狀況，對電磁流量計的設備使用產(chǎn)生了約束；別的當鉆井液流量較大時，固定管徑下的電磁流量計會對流體經(jīng)過產(chǎn)生抑制作用，然后形成鉆井液的回流，對鉆井的安全作業(yè)產(chǎn)生影響。

    該文經(jīng)過對鉆井液返出管線流速場進行水力學模擬，剖析返出管線的流體活動規(guī)則，優(yōu)化了出口流量監(jiān)測體系結構規(guī)劃；一起規(guī)劃了鉆井液定量監(jiān)測過流分流設備，克服了大流量狀況下的鉆井液回流問題；然后滿意電磁流量計的滿管丈量條件，進步了流量計適用性和丈量精確性，完成了鉆井液出口流量的實時精確監(jiān)測，為溢流的精確預警和鉆井的安全施工供給了支撐，減輕了井噴和壓井作業(yè)對地下油氣層的傷害，然后進步經(jīng)濟和社會效益，下降對環(huán)境的影響。

    1 國內(nèi)外溢流監(jiān)測現(xiàn)狀

    國內(nèi)外監(jiān)測溢流的辦法許多，首要研討方向集中于微流量監(jiān)測和壓力監(jiān)測方面。微流量監(jiān)測方面陸續(xù)開發(fā)出包含井口導管液面監(jiān)測技能、鉆井液流量計監(jiān)測技能、改善流量監(jiān)測技能、壓力監(jiān)測方面則有隨鉆環(huán)空壓力丈量監(jiān)測技能、立壓套壓監(jiān)測技能以及聲波監(jiān)測技能。郭元恒等人從改善設備和剖析類型方面歸納給出了不同的溢流監(jiān)測辦法的比照剖析?，F(xiàn)在國內(nèi)關于溢流、井涌等雜亂情況的監(jiān)測，一般是由鉆井參數(shù)儀、歸納錄井儀池體積參數(shù)監(jiān)測與人工守時觀測、記載、并加以比照，判別是否呈現(xiàn)溢流或許井漏等事端。這種判別辦法自動化程度和精度較低，溢流發(fā)現(xiàn)時刻晚；別的關于前期溢流監(jiān)測領域研討工作還集中于對鉆井液存儲區(qū)域的體積改變進行精確化丈量，然后依據(jù)進出鉆井液的差值判別溢流狀況。因為存儲區(qū)域的根底體積較大，微小流量的改變規(guī)模不容易測得，別的改造增加輔佐設備，增加了施工雜亂程度，并且液面動搖規(guī)模受環(huán)境影響要素較大，然后從根本上決議了丈量精度較低和發(fā)現(xiàn)預警時刻的推遲。通常在鉆井過程中，呈現(xiàn)液面改變到發(fā)生井噴的時刻較短，大多數(shù)井從發(fā)現(xiàn)溢流到井噴時刻只要5～10min，有的時刻更短，乃至溢流和井噴一起發(fā)生，幾乎沒有應急處理的時刻。溢流監(jiān)測的原理并不雜亂，可是因為溢流現(xiàn)象的含糊性和不確定性，丈量條件和設備的約束以及監(jiān)測計劃的缺陷，使得溢流監(jiān)測達不到預期的作用。

    經(jīng)過對國內(nèi)外的溢流監(jiān)測現(xiàn)狀剖析，能夠看出井下壓力和地層要素是流量改變的誘因，其它工程參數(shù)的改變則是流體狀況發(fā)生改變的直接影響成果，而流體流量的改變則是反映溢流狀況的最直接體現(xiàn)，挑選出口流量監(jiān)測技能為打破口即能夠判別前期溢流狀況，又是立足于我國錄井技能現(xiàn)狀的合理挑選。

    2 出口流量監(jiān)測體系

    2.1 出口流量定量監(jiān)測辦法

    該辦法根據(jù)流體動力學核算，剖析出口管線的流體活動規(guī)則，考慮流體天然流速和出口壓力狀況，選用V型出口管線計劃，流量計測驗體系滿意滿管狀況，返出管線的進口端傾角規(guī)模為30°～45°。Ansys流體核算后可知，在30°至45°的視點規(guī)模內(nèi)，跟著返出管線的進口端傾角的增大，支線管道彎管形成的能量丟失增大，則后端測驗方位處的伯努利方程C常量值逐步減小，然后體現(xiàn)為測驗方位流速值逐步減小，所以在確保鉆井液的經(jīng)過率前提下，應盡量減小進口端傾角；減小進口端傾角確保必定流速的另一個長處還在于堅持了鉆井液的巖屑帶著才能，這一點也在其它的研討工作中得到證明。

    2.2 定量監(jiān)測過流分流設備設備

    選用多管丈量技能，在原有丈量體系上加裝兩個或多個分擔，使得分擔流通量之和大于或等于主通管，然后有用的處理了大流量狀況下的鉆井液回流問題，經(jīng)過優(yōu)化分擔設備視點，在主管和分擔交接口處設備限流設備和防回流閥，滿意電磁流量計的滿管丈量條件，進步了流量計適用性和丈量精確性，完成了鉆井液出口流量的實時精確監(jiān)測。

    3 結語和展望

    電子流量傳感器在石油鉆井現(xiàn)場使用廣泛，其丈量過程中對滿管性的要求影響了現(xiàn)場數(shù)據(jù)的精確性。該文經(jīng)過過流分流設備的規(guī)劃及流體動力學理論的模擬核算，優(yōu)化了規(guī)劃視點，在進步鉆井液經(jīng)過性的一起又滿意了電磁流量計的精確丈量條件，獲取了真實有用的流量數(shù)據(jù)，然后為精確判別溢流狀況打下了堅實根底。