仪器仪表学报

作者：葛亮，黄凯强，田贵云，胡泽，韦国晖

单位：葛亮,西南石油大学机电工程学院成都610500,,黄凯强,西南石油大学机电工程学院成都610500,,田贵云,纽卡斯尔大学工程学院 纽卡斯尔NE1 37RU,,胡泽,西南石油大学电气信息学院成都610500,,韦国晖,西南石油大学理学院成都610500,

关键词：电磁测量;环空流量;仿真分析;早期溢流;实时监测

基金：国家自然科学基金（51974273）、四川省国际科技合作与交流研究项目（18GJHZ0195）资助

复杂油气藏的开采面临严重的溢流、漏失等钻井事故风险，实时监测近钻头环空流量信息可以在事故早期发现工况异常，有效降低井控风险。对钻井过程中的环空流量电磁测量方法进行了研究，首先对基于法拉第电磁感应定律的井下环空流量电磁测量方法的测量原理进行了研究；其次分析了井下环空流量电磁测量系统设计思路，详细推导了其虚电流密度分布及其机械结构力学模型；然后，通过有限元仿真软件进行励磁线圈结构优化及主体力学分析得到测量系统的最优结构；最后，搭建井下环空流量电磁测量地面原理样机并进行实验测试验证。实验结果表明，电磁测量原理样机测量精度在1%左右且安全系数大于9，可以满足井下环空流量测量的需要。本文完成的井下环空电磁测量方法，对于后续井下环空流量测量方法的实现以达到早期井控的目的，继而降低钻井风险具有指导意义。

来源：2019年第12期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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