專利名稱：一種鉆井液出口流量檢測系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種油氣鉆井用鉆井液出口流量檢測系統(tǒng)，尤其涉及一種容積式鉆井液出口流量檢測系統(tǒng)，屬于鉆井參數(shù)檢測設備。
背景技術：
在鉆井作業(yè)中，準確測量鉆井液出口流量，對于檢測所鉆井眼是否有漏失，漏失量是多少；地層中是否有流體侵入井眼，侵入量的大??；對于了解所鉆地層特性，早期發(fā)現(xiàn)溢流或井漏，保證鉆井安全具有十分重要的意義。
目前，油氣鉆井用的鉆井液出口流量計主要有以下幾類，且均有無法克服的弱點。
(1)靶式流量計，鉆井液容易在靶板粘附結塊，嚴重影響測量精度，無法檢測小流量以及無法實現(xiàn)定量計量；(2)電磁流量計，受被測量介質電導率影響大，而且需要介質滿管，測量精度低，無法檢測小流量；(3)液位式流量，需要對各個鉆井液罐進行測量，測量系統(tǒng)復雜，安裝維護困難，對計算手段要求高。

發(fā)明內容
為了克服現(xiàn)有鉆井液出口流量檢測儀器的不足，本發(fā)明提供一種容積式鉆井液出口流量檢測系統(tǒng)，該檢測系統(tǒng)不僅能夠克服現(xiàn)用鉆井液出口流量測量儀器的不足，而且結構簡單，測量范圍寬，結果準確。能夠及時發(fā)現(xiàn)井漏和溢流并實施報警，有利于降低鉆井風險。
本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是采用液位計監(jiān)測緩沖罐液位，同時控制直流伺服電機轉速，使緩沖罐的液位保持恒定值，目的是使葉輪與殼體形成的容積空間始終被鉆井液充滿，保證電機每轉動一周排出的鉆井液為常數(shù)，鉆井液出口流量正比于直流伺服電機的轉速，因此可以通過直流伺服電機的轉速實現(xiàn)對流量的測量。顯示報警單元顯示流量并對于流量的異常變化實施報警。
采用直流伺服電機的優(yōu)點是其低速性能好，可以實現(xiàn)很小流量的計量。
有益效果本發(fā)明的有益效果是，由于采用定值式容積測量，不必考慮鉆井液的物理特性和化學特性，因此可以提高出口流量的測量精度，特別適合于檢測溢流和漏失，對于漏失和溢流及時報警，降低油氣井鉆井風險。


下面結合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
圖1是本發(fā)明的側視圖；圖2是本發(fā)明的頂視圖。
根據(jù)圖1、圖2所示，(1)直流伺服電機，(2)葉輪，(3)殼體，(4)液位計，(5)控制器，(6)顯示報警單元，(7)鉆井液進口，(8)鉆井液出口，(9)溢出通道，(10)緩沖罐，(11)清洗閥。
具體實施例方式
本發(fā)明在直流伺服電機(1)上安裝有一個多葉片的葉輪(2)。葉輪(2)安裝在殼體(3)內。在鉆井液進口(7)下游安裝有緩沖罐(10)用于緩沖入口鉆井液來流，以便液位計監(jiān)測液位。在緩沖罐(10)上方安裝有液位計(4)。液位計(4)與直流伺服電機(1)、控制器(5)、顯示報警單元(6)通過電路連接，用于完成鉆井液流量的測量、顯示、報警。經(jīng)過計量的流體通過出口(8)流到振動篩。溢出通道(9)位于(3)上部，用于在特殊情況下，如儀器故障或流量大于系統(tǒng)測量上限時，排出多余的流體。
本發(fā)明所述的鉆井液出口流量檢測系統(tǒng)安裝在鉆機上的鉆井液出口管線上，在鉆井液由井筒內循環(huán)出井時，流經(jīng)檢測系統(tǒng)，液位計測量排出流體在緩沖罐內的液位，并指令控制器控制直流伺服電機的旋轉速度以保持緩沖罐液位高度為控制值。流量越大，要保持液位高度所需轉速越高，因此，直流伺服電機轉速大小正比于鉆井液出口流量的高低。當被測流量異常升高時，說明井筒內有溢流發(fā)生。當被測流量異常降低時，說明井筒內有井漏發(fā)生。顯示報警單元用于顯示流量值，并檢測流量異常變化。當鉆井液出口流量發(fā)生異常變化時實施報警。
權利要求
1.一種鉆井液出口流量檢測系統(tǒng)其特征是，在直流伺服電機上安裝有一個多葉片的葉輪，葉輪安裝在殼體內，在鉆井液進口下游安裝有緩沖罐并與殼體通聯(lián)，在緩沖罐上方安裝有液位計，液位計與直流伺服電機、控制器、顯示報警單元通過電路連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的鉆井液出口流量檢測系統(tǒng)，其特征還在于通過控制直流伺服電機的轉速保持緩沖罐內液位為某個恒定值。
3.根據(jù)權利要求1所述的鉆井液出口流量檢測系統(tǒng)，其特征還在于當緩沖罐內液位保持在某個恒定值時，直流伺服電機的轉速與井筒內鉆井液來流大小成正比。
4.根據(jù)權利要求1所述的鉆井液出口流量檢測系統(tǒng)，其特征還在于顯示報警單元用于檢測和顯示流量的大小，當流量出現(xiàn)異常變化時實施報警。
5.根據(jù)權利要求1所述的鉆井液出口流量檢測系統(tǒng)，其特征還在于殼體上裝有清洗閥，用于清洗葉輪，防止鉆井液在葉輪上粘附結塊。
6.根據(jù)權利要求1所述的鉆井液出口流量檢測系統(tǒng)，其特征還在于溢出通道位于殼體上部，用于在特殊情況下，如儀器故障或流量大于系統(tǒng)測量上限時，排出多余的流體。
全文摘要
一種油氣鉆機用鉆井液出口流量檢測系統(tǒng)，由葉輪、直流伺服電機、殼體、緩沖罐、液位計、控制器、顯示報警單元、清洗閥等部件構成。這種鉆井液出口流量計通過控制直流伺服電機的轉速實現(xiàn)鉆井液出口流量的檢測。具有鉆井液出口流量測量及流量異常報警功能。清洗筏用于保持葉輪的清潔。由于本發(fā)明涉及的鉆井液出口流量檢測系統(tǒng)，結構簡單，測量精度高，流量檢測范圍寬，特別適合于小流量的檢測，是檢測井漏和溢流，降低鉆井風險的新型儀器。
文檔編號E21B47/10GK101037940SQ20061006571
公開日2007年9月19日 申請日期2006年3月14日 優(yōu)先權日2006年3月14日
發(fā)明者劉志國, 劉剛 申請人:劉志國, 劉剛