流量傳感器7為管道式電磁流量計(jì)，管道式電磁流量計(jì)具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠，無可動(dòng)部件，工作壽命長，無機(jī)械慣性，響應(yīng)快速，穩(wěn)定性好，可應(yīng)用于自動(dòng)檢測(cè)、調(diào)節(jié)和程控系統(tǒng)、靈敏性、抗干擾性、測(cè)量精度高的優(yōu)點(diǎn)，各方面均能滿足現(xiàn)場(chǎng)需求，鉆井液入口流量傳感器9為超聲波傳感器，超聲波傳感器具有方向性好的優(yōu)點(diǎn)。
[0022]超聲波傳感器為外夾式超聲波流量計(jì)，外夾式超聲波流量計(jì)具有結(jié)構(gòu)緊湊、堅(jiān)固的優(yōu)點(diǎn)，在本實(shí)施例中，外夾式超聲波流量計(jì)的個(gè)數(shù)為兩個(gè)，兩個(gè)外夾式超聲波流量計(jì)均設(shè)置在鉆井液入口管線的水平段外殼上，兩個(gè)外夾式超聲波流量計(jì)之間的距離為30cm，安裝人員也可根據(jù)實(shí)際需要將兩個(gè)外夾式超聲波流量計(jì)之間的距離設(shè)置在15?50cm之間。數(shù)據(jù)處理器可根據(jù)測(cè)量超聲波脈沖順流和逆流時(shí)傳播的時(shí)間差計(jì)算鉆井液流體流速，進(jìn)而根據(jù)立管截面積計(jì)算出瞬時(shí)入口流量。
[0023]作為本實(shí)施例的改進(jìn):所述井涌井漏監(jiān)測(cè)裝置還包括反饋電路4，反饋電路4設(shè)置在鉆井液出口流量傳感器7與轉(zhuǎn)換電路2之間。反饋電路的設(shè)置可以消除鉆井液溫度、流變性和鉆井液所含氣體等因素對(duì)流量測(cè)量的影響，進(jìn)而提高測(cè)量精度和穩(wěn)定性
[0024]在鉆井液出口流量傳感器7前方設(shè)置有擋板8，擋板8設(shè)置在鉆井液出口管線6上。擋板的設(shè)置會(huì)使鉆井液滿貫出口，進(jìn)而提高鉆井液出口流量傳感器的測(cè)量精度。
[0025]作為本實(shí)施例的進(jìn)一步改進(jìn):井涌井漏監(jiān)測(cè)裝置還包括報(bào)警器5，報(bào)警器5為聲光報(bào)警器，報(bào)警器5與數(shù)據(jù)處理器3相連。在數(shù)據(jù)處理器上設(shè)定一定時(shí)間間隔內(nèi)的鉆井液瞬時(shí)流量差、累計(jì)流量差變化趨勢(shì)，這樣可精確判定井下井涌、井漏情況，當(dāng)出現(xiàn)井涌、井漏情形時(shí)，數(shù)據(jù)處理器自動(dòng)控制聲光報(bào)警器發(fā)出報(bào)警信號(hào)，即，報(bào)警器的設(shè)置有助于工作人員及時(shí)處理意外事故。
[0026]在鉆井施工過程中，具體的作業(yè)流程如下：
[0027]1、通過兩個(gè)外夾式超聲波流量計(jì)測(cè)量超聲波脈沖順流和逆流時(shí)傳播的時(shí)間差計(jì)算鉆井液流體流速，進(jìn)而根據(jù)立管截面積計(jì)算出瞬時(shí)入口流量。
[0028]2、將管道式電磁式流量計(jì)接入鉆井液出口管線，通過擋板實(shí)現(xiàn)滿貫測(cè)量出口流量，通過反饋電路消除鉆井液溫度、流變性和鉆井液所含氣體等因素對(duì)流量測(cè)量的影響，提高測(cè)量精度和穩(wěn)定性。
[0029]3、轉(zhuǎn)換電路將步驟一、步驟二傳遞的信號(hào)歸一化處理后的數(shù)據(jù)傳送至數(shù)據(jù)處理器，進(jìn)而獲得入口流量、出口流量，通過公知的TCP、RS232協(xié)議獲取現(xiàn)場(chǎng)鉆井參數(shù)儀的井深、大鉤負(fù)荷、立管壓力等信息，進(jìn)而獲得井眼體積變化值和鉆具體積變化值，然后通過下述公式計(jì)算瞬時(shí)流量差，瞬時(shí)流量差=入口流量-出口流量-井眼體積變化值+鉆具體積變化值，進(jìn)而計(jì)算累計(jì)流量差，累計(jì)流量差=Σ瞬時(shí)流量差。
[0030]4、若累計(jì)流量差大于用戶設(shè)定的門限值，即可判斷井下發(fā)生溢流、井漏等異常情況，數(shù)據(jù)處理器使聲光報(bào)警器發(fā)出聲光報(bào)警。
[0031]為了滿足簡潔的要求，本說明書每個(gè)部分重點(diǎn)說明的都是與其他部分的不同之處，各個(gè)部分之間相同相似部分可相互參見。對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種井涌井漏監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:包括數(shù)據(jù)采集裝置（I)、轉(zhuǎn)換電路(2)和數(shù)據(jù)處理器(3)，所述數(shù)據(jù)采集裝置(I)包括安裝在入口管線（10)上的鉆井液入口流量傳感器(9)、安裝在鉆井液出口管線(6)上的鉆井液出口流量傳感器(7)和鉆井參數(shù)儀(11)，鉆井液入口流量傳感器(9)和鉆井液出口流量傳感器(7)均與轉(zhuǎn)換電路(2)相連，轉(zhuǎn)換電路(2)和鉆井參數(shù)儀(11)均與數(shù)據(jù)處理器(3)相連。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的井涌井漏監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述井涌井漏監(jiān)測(cè)裝置還包括反饋電路(4)，反饋電路(4)設(shè)置在鉆井液出口流量傳感器(7)與轉(zhuǎn)換電路(2)之間。3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的井涌井漏監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于：在鉆井液出口流量傳感器(7)前方設(shè)置有擋板(8)，擋板(8)設(shè)置在鉆井液出口管線(6)上。4.根據(jù)權(quán)利要求I?3任一所述的井涌井漏監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:井涌井漏監(jiān)測(cè)裝置還包括報(bào)警器(5)，報(bào)警器(5)與數(shù)據(jù)處理器(3)相連。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的井涌井漏監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述報(bào)警器(5)為聲光報(bào)警器。6.根據(jù)權(quán)利要求I?3任一所述的井涌井漏監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述鉆井液出口流量傳感器(7)為管道式電磁流量計(jì)。7.根據(jù)權(quán)利要求I?3任一所述的井涌井漏監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述鉆井液入口流量傳感器(9)為超聲波傳感器。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的井涌井漏監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述超聲波傳感器為外夾式超聲波流量計(jì)，外夾式超聲波流量計(jì)的個(gè)數(shù)為兩個(gè)，兩個(gè)外夾式超聲波流量計(jì)均設(shè)置在鉆井液入口管線的水平段外殼上。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的井涌井漏監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述的兩個(gè)外夾式超聲波流量計(jì)之間的距離為15?50cmo
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種井涌井漏監(jiān)測(cè)裝置，涉及鉆井參數(shù)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，包括數(shù)據(jù)采集裝置、轉(zhuǎn)換電路和數(shù)據(jù)處理器，所述數(shù)據(jù)采集裝置包括安裝在入口管線上的鉆井液入口流量傳感器、安裝在鉆井液出口管線上的鉆井液出口流量傳感器和鉆井參數(shù)儀，鉆井液入口流量傳感器和鉆井液出口流量傳感器均與轉(zhuǎn)換電路相連，轉(zhuǎn)換電路和鉆井參數(shù)儀均與數(shù)據(jù)處理器相連。本實(shí)用新型在鉆井入口管線和出口管線均設(shè)置了傳感器，這有效提高了測(cè)量精度，同時(shí)，測(cè)量鉆井液出入口流量，結(jié)合鉆井參數(shù)儀提供的井深、大鉤負(fù)荷、立管壓力等信息綜合判斷，能夠在鉆井過程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)和準(zhǔn)確預(yù)報(bào)溢流井漏，避免發(fā)生重大安全事故。
【IPC分類】E21B47/10
【公開號(hào)】CN205154146
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520899414
【發(fā)明人】張德安, 陶國強(qiáng), 李油建, 李江陵, 潘立雄, 岳喜楓
【申請(qǐng)人】中石化石油工程技術(shù)服務(wù)有限公司, 中石化中原石油工程有限公司錄井公司
【公開日】2016年4月13日
【申請(qǐng)日】2015年11月12日