CN209444300U - 一种钻井液井口质量流量监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钻井液井口质量流量监测装置，涉及计量设备领域。包括测量罐、缓冲罐和控制器，所述测量罐顶部设有进口管、一侧面设有出口管、另一侧面设有液位计，所述测量罐内设有U型管，所述U型管两端分别连接进口管和出口管，所述出口管上设有阀门，所述U型管底部设有带阀门的支管，所述测量罐底部通过带阀门的测量罐出口管连通缓冲罐，所述测量罐底侧外部设有重量传感器，所述缓冲罐侧壁设有液位计，其底部的排液管上设有泥浆泵，本实用新型通过U型管及支管控制钻井液进入测量罐，通过重量传感器测量钻井液重量，在记录时间的同时，通过控制器即可计算出质量流量，本实用新型解决了常规钻井液井口质量流量难以准确计量的问题。

Description

一种钻井液井口质量流量监测装置

技术领域

本实用新型涉及计量设备技术领域，具体涉及一种钻井液井口质量流量监测装置。

背景技术

目前，公知的钻井液检测仪是由传感器、气体检测装置、数据采集系统、计算机网络系统组成。待测流体从井口流出后与传感器和气体检测装置接触，再通过数据采集系统收集上传到计算机网络系统储存，现有流量仪测得的均为钻井液体积流量，而公知的液体积流量会受到温度等多种现场因素的干扰而变化，而质量流量则是稳定的，所以采用质量流量进行计量是一种更为精准的方式。

现有的质量流量计主要分为直接式和间接式，直接式质量流量计多适用于测量小流量流体，间接式质量流量计多采用速度流量计和密度计的结合、节流式流量计与容积式流量计的结合等组合方式，但由于井底返排的钻井液杂质颗粒较多且流量较大，含有大量大颗粒的岩屑，最大直径可达数厘米，现有的质量流量计在测量钻井液密度时，不能测出含有大颗粒岩屑的钻井液的密度。

实用新型内容

鉴于以上技术问题，本实用新型的目的在于提供一种钻井液井口质量流量监测装置，解决钻井液中杂质颗粒对测量质量流量影响。

本实用新型采用以下技术方案为：

一种钻井液井口质量流量监测装置，包括测量罐、缓冲罐和控制器，所述测量罐顶部设有进口管，所述测量罐一侧面设有出口管、另一侧面设有液位计，所述出口管上设有阀门，所述测量罐内设有两端分别连通进口管和出口管的U型管，所述U型管底部设有带阀门的支管，所述测量罐底部通过带阀门的测量罐出口管连通缓冲罐，所述测量罐底侧外部设有重量传感器和温度传感器，重量传感器测量测量罐及其内部的钻井液重量，同时由于重量传感器的测量精度易受到温度的影响，因此添加温度传感器，通过测出的温度对测出的重量数值做补偿校正，使测量结果更加精确；

所述出口管两端分别连接U型管和缓冲罐，所述缓冲罐侧壁设有液位计，其底部的排液管上设有泥浆泵；

所述控制器内设有时间计量设备，采用本设备监测钻井液的质量流量，通过重量传感器及温度传感器监测测量罐内钻井液的重量，通过简单的换算即可得出质量，通过控制器内的时间计量设备监测时间，即可计算出质量流量。

进一步的，所述测量罐和缓冲罐底部内侧均呈漏斗形状，由于从井口返回的钻井液中含有大量岩屑，漏斗状的罐底使得可能沉积的岩屑不会大量沉积在罐中。

进一步的，所述测量罐一侧壁上还设有清洗水进口管，其底部设有带阀门的清洗水出口管，当罐内含有一定量的沉淀、又不能通过钻进液将其带走时，可通过该清洗水进口管和清洗水出口管清洗测量罐。

进一步的，所述重量传感器、温度传感器、液位计和泥浆泵均与控制器电连接，实现操作的自动化。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过U型管及支管控制钻井液进入测量罐，同时记录时间，当测量罐中的钻井液液位达到一定高度时关闭阀门，待重量传感器的数值稳定后，记录该数据，同时记录温度，即可计算出钻井液的重量，控制器记录钻井液进入测量罐前后的时间，通过控制器即可计算出质量流量；通过设置清洗水进口管和清洗水出口管，解决了测量罐内淤泥沉积的问题，本实用新型解决了常规钻井液井口质量流量难以准确计量的问题。

附图说明

图1为本实用新型整体示意图；

图中，1、测量罐，2、U型管，3、支管，4、清洗水进口管，5、重量传感器，6、温度传感器，7、清洗水出口管，8、测量罐出口管，9、出口管，10、缓冲罐，11、泥浆泵，12、进口管，13、控制器，14、液位计，15、排气阀。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

实施例：

一种钻井液井口质量流量监测装置，包括测量罐1、缓冲罐10和控制器13，测量罐1顶部设有进口管12，测量罐1一侧面设有出口管9、另一侧面设有液位计14，出口管9上设有阀门，测量罐1内设有两端分别连通进口管12和出口管9的U型管2，U型管2底部设有带阀门的支管3，测量罐1底部通过带阀门的测量罐出口管8连通缓冲罐10，测量罐1底侧外部设有重量传感器5和温度传感器6，测量罐1由重量传感器5承重；

出口管9两端分别连接U型管2和缓冲罐10，缓冲罐10侧壁设有液位计14，其底部的排液管14上设有泥浆泵11；

控制器13内设有精确的时间计量设备。

测量罐1和缓冲罐10底部内侧均呈漏斗形状，测量罐1一侧壁上还设有清洗水进口管4，其底部设有带阀门的清洗水出口管7，重量传感器5、温度传感器6、液位计14和泥浆泵11均与控制器13电连接。

进一步的实施例是，测量罐1和缓冲罐10上均设有排气阀15，钻井液从井底返回后，通常携带井底的有机物及气体，在经过测量罐1和缓冲罐10时，部分气体会解析出来，如果不加以排出，则会对设备的正常运行造成影响。

进一步的实施例是，所有阀门包括排气阀15均为电磁阀，并与控制器13电连接，便于控制。

本实用新型使用时，打开支管3上的电磁阀，控制钻进液进入测量罐1，当测量罐内的钻井液达到一定液位时，关闭支管3上的电磁阀同时开启出口管9上的电磁阀，使得钻井液从出口管9流入缓冲罐10，重量传感器5记录测量罐1进液前后的数值，通过温度传感器6记录的温度修正重量传感器5的数值，两个数值之差即为钻井液的重量，后通过简单的单位换算，即可得到钻井液质量；同时控制器13记录钻井液进入测量罐1前后的时间，精确到毫秒，即可计算出质量流量。测量完毕后，打开测量罐出口管8上的电磁阀，将钻井液排入缓冲罐10，缓冲罐10内保持一定量的液位，通过泥浆泵输出钻井液。

当重量传感器5检测到测量罐1空罐的重量远远超过设备投用前测量罐1空罐重量时，从清洗水进口管4泵入清洗水清洗测量罐1，清洗完毕后，从清洗水出口管7排出清洗水及杂质；因钻井液内的气体解析而使得测量罐1或缓冲罐10内的气压升高时，排气阀15自动打开，排出气体泄压。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“一侧”、“另一侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种钻井液井口质量流量监测装置，其特征在于，包括测量罐、缓冲罐和控制器，所述测量罐顶部设有进口管，所述测量罐一侧面设有出口管、另一侧面设有液位计，所述出口管上设有阀门，所述测量罐内设有两端分别连通进口管和出口管的U型管，所述U型管底部设有带阀门的支管，所述测量罐底部通过带阀门的测量罐出口管连通缓冲罐，所述测量罐底侧外部设有重量传感器；

所述出口管两端分别连接U型管和缓冲罐，所述缓冲罐侧壁设有液位计，其底部的排液管上设有泥浆泵；

所述控制器内设有时间计量设备。

2.根据权利要求1所述的一种钻井液井口质量流量监测装置，其特征在于，所述测量罐和缓冲罐底部内侧均呈漏斗形状。

3.根据权利要求1所述的一种钻井液井口质量流量监测装置，其特征在于，所述测量罐底侧外部还设有温度传感器。

4.根据权利要求3所述的一种钻井液井口质量流量监测装置，其特征在于，所述测量罐一侧壁上还设有清洗水进口管，其底部设有带阀门的清洗水出口管。

5.根据权利要求4所述的一种钻井液井口质量流量监测装置，其特征在于，所述重量传感器、温度传感器、液位计和泥浆泵均与控制器电连接。