| 仪器名称：涡轮流量计在低流速条件下的线性特征 |  |
| 仪器类别：仪表知识 | |
| 市场价格： 洽谈 | |
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| ::产品简介:: |
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实验平台包括管路系统、实验涡轮流量计和高速摄像观测装置，该平台可简单模拟井下仪器流道内的流动情况。 管路采用直径20 mm的有机玻璃管组成。在3 m高处放置带有溢流堰的稳压水箱，可以提供稳定的压力源，使低流量时流速保持稳定，管路经过弯曲后自下而上流过约0. 5 m的稳定段通过待测涡轮流量计。在管路的末端采用节流阀控制流速。 实验涡轮流量计采用大庆油田普遍使用的直径19 mm的铝制涡轮和直径20 mm的有机玻璃管制成。在实际测井中，该涡轮通常的测量范围是1 ^-80 mj/d。 采用量筒和秒表测量管道内的流速，该方法在低流量条件下测量*相对误差小于1.5%。同时，使用Casio公司生产的EX-Fl型高速相机对涡轮流量计的转动情况进行直接拍摄。与通常的磁感应采集方式不同，高速摄影记录方式可以*得到涡轮流量计在低流量条件下的响应情况，包括磁感应难以采集到的低转速和单个转动周期内转速不稳定的情况。采用分析高速摄影视频的方法测量涡轮转速，其测量精度随转速的降低而升高，在1 r/ s时，误差为0. 300，10 r/s时误差不大于2000 实验用水为自来水，采用聚丙烯酞胺(PAM)溶于水配制不同粘度的溶液进行实验，聚丙烯酞胺是三次开采中使用zui广泛的聚合物。PAM溶液密度测量采用体积质量法，测量误差为士100。测量不同配比的PAM溶液，与水密度差别在2%以内。可以通过控制其配比改变溶液粘度，粘度测量采用NDf-1型旋转粘度计，其表观粘度测量误差为士5%。 通过在上述低流量实验平台中使用PAM溶液进行实验，可以对实际测井中遇到的低流量不同粘度的情况进行模拟和观测。 2多粘度响应结果 采用水和PAM溶液，在上述实验平台上对涡轮流量计在。-10 mj /d的范围内的响应情况进行观察。通过调整配比，得到了纯水、8. 2, 14, 20. 5,57. 5 cSt和87 cSt等6种不同表观粘度的流体并观察了直径19 mm的涡轮流量计对其响应的情况。 涡轮流量计 图1反映了涡轮流量计在低流量条件下对不同粘度的流体的响应情况。从图1可见，随着粘度的增加，涡轮流量计的K值下降，且线性度也变差。对图1中各粘度条件下的响应结果进行线性拟合，并结合实验中测量到的启动排量进行比较得到表1所示数据。 涡轮流量计 图1涡轮流量计对不同茹度条件的响应转速图和K值 随着粘度升高，涡轮流量计响应曲线斜率逐步下降，涡轮流量计启动排量也随之下降。在流体为单相纯水时，涡轮流量计可以观察到的zui慢转速为0. 6 r/s，而在粘度为57. 5 cSt和87 cSt时，通过拍摄可以测量到到涡轮流量计低于0. O1 r/s的转动情况。特别是在粘度为87 cSt条件时，难以观察到涡轮流量计无响应的情况，只要管路内有流动，就伴随有涡轮的转动。在测井中使用的涡轮流量计所能采集到的转速一般不低于0. sr/ s，过低的转速会导致磁感应信号难以超过阑值而不会被采集到或者脉冲长度较长无法被识别。 由于涡轮偏心和机械摩擦阻力矩微小变化的影响，涡轮流量计在同一个转动周期内会发生周期性的转速变化，这也使得涡轮很难出现极低的转速，因为此时极易受扰动而停止转动。因而实际使用中，当粘度较小时，涡轮流量计启动后zui低转速一般在0. sr/s以上。但当流体粘度提高之后，涡轮流量计在极低转速时钻性阻力矩就会超过机械摩擦阻力矩，成为主要的阻碍力矩，而钻性阻力矩的大小是与涡轮流量计转速成正比的，此时就会形成一种负反馈机制。当涡轮转速降低时，钻性阻力矩就会下降，驱动力矩上升，使涡轮转速升高，反之依然。因而涡轮流量计的响应会变得较为稳定，启动排量会降低，可以观察到极低的转速。同时，同一周期内涡轮流量计的不稳定转动情况也会减弱。 作为一种速度式流量计，涡轮流量计受人日速度分布影响较大，而人日速度分布情况是受雷诺数影响决定的。实验中得到的涡轮流量计K值与雷诺数的关系 |
