测量装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及流量监测领域，尤其涉及一种测量装置。
【背景技术】
[0002]石油天然气钻井工程中，井底压力小于地层压力时，地层流体可能侵入井筒，引发溢流，如不及时采取措施将会诱发井喷，造成不可估量的损失；当井底压力小于地层压力时，如钻遇裂缝地层或者高渗透地层时，钻井液会流入地层，引发井漏，造成经济损失，还可能诱发其他异常。
[0003]传统的钻井液溢流和井漏监测方法是泥浆池液面监测法，该方法反应迟钝，滞后性较强。现有的理论认为钻井液出口处的钻井液流量对溢流和井漏更加敏感，是判断钻井施工过程中井漏和溢流的重要参数，所以可以通过流量计监测钻井液出口处的钻井液流量进而判断井底是否发生井漏和溢流事故。
[0004]在钻井现场，钻井液出口处常用的流量计为挡板式流量计。钻井液通过该挡板式流量计时，推动挡板式流量计的挡板转动，在挡板式流量计内置弹簧的反作用下达到平衡。此时，挡板式的挡板所处位置偏离原来位置一定角度，钻井液流量越大挡板偏离的角度越大。测量出该角度便可推算出钻井液流量。
[0005]上述挡板式流量计在使用过程中，由于会形成一定的偏离角度，使得在钻井液流动时会有少量钻井液无法作用于挡板上，这就使得挡板无法监测到该部分钻井液的流量，使得测量精度较差，无法为钻井工程人员提供判断溢流或井漏的可靠钻井液出口流量值。。
【发明内容】
[0006]鉴于现有技术的不足，本申请提供一种测量装置，以能够提高钻井液出口流量值的测量精度。
[0007]本申请所提供的一种测量装置，包括:
[0008]接头，其用于连接井口以输入钻井液；
[0009]扭矩发生件，其包括第一管道及第二管道；所述第一管道与所述接头转动连接，所述接头能够将钻井液输入至所述第一管道内；所述第二管道的一端连接所述第一管道且与所述第一管道内部相通，其另一端能够输出钻井液且产生使所述扭矩发生件围绕所述第一管道轴线旋转的扭矩；
[0010]扭矩传感器，其连接所述扭矩发生件以测量所述扭矩。
[0011]优选的，所述第一管道与所述接头之间设有转动连接件，所述转动连接件包括壳体、上管道、下管道；所述上管道与所述下管道位于所述壳体内，所述上管道与所述下管道之间设有密封件；所述上管道与所述壳体固定连接；所述下管道与所述壳体之间设有轴承，所述下管道的一端伸出所述壳体与所述第一管道相连接；所述壳体的一端与所述接头密封连接以使得所述接头能将钻井液输入所述上管道。
[0012]优选的，所述接头为一弯管，其弯曲角度大于90度。
[0013]优选的，所述第二管道的数量为η多2根，所述第二管道的横截面积为所述第一管道横截面积的1/η。
[0014]优选的，所述第二管道为沿螺旋线方向延伸。
[0015]优选的，所述第二管道延伸长度为旋转半周的圆柱螺旋线的长度。
[0016]优选的，所述扭矩发生件包括至少一对中心对称的所述第二管道，所述中心对称的中心点为所述第一管道的与所述第二管道连接位置处横截面的圆心。
[0017]优选的，所述测量装置还包括泄流筒，所述泄流筒一端开口，其另一端具有底部；所述底部设有支撑台，所述支撑台连接所述扭矩传感器以支撑所述扭矩传感器；所述第二管道能够将钻井液输出至所述泄流筒内；所述底部设有用于排出钻井液的泄出孔。
[0018]优选的，所述泄出孔位于所述底部的最凹处。
[0019]优选的，所述扭矩传感器连接有扭矩流量转换模块，所述扭矩流量转换模块能够根据所述扭矩计算钻井液的流量。
[0020]通过以上描述，可以看出本申请所提供的测量装置通过设有将钻井液流量转换为扭矩的所述扭矩发生件，同时，所述扭矩发生件所产生的扭矩为所有钻井液同时作用的结果，不会发生现有技术挡板式流量计有一部分钻井液测量不到的情况，进而通过所述扭矩传感器测得的扭矩值计算得出的流量即为钻井液的流量，所以本申请所提供的测量装置能够提高钻井液出口流量值的测量精度。
【附图说明】
[0021]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1是本申请一种实施方式所提供的测量装置结构示意图；
[0023]图2是本申请一个实施例所提供的转动连接件结构示意图；
[0024]图3是本申请一个实施例所提供的扭矩发生件结构示意图；
[0025]图4是本申请一个实施例所提供的泄流筒结构示意图。
【具体实施方式】
[0026]为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
[0027]请参考图1，本申请一种实施方式提供一种测量装置，包括:接头1，其用于连接井口以输入钻井液；扭矩发生件3，其包括第一管道31及第二管道32 ;所述第一管道31与所述接头I转动连接，所述接头I能够将钻井液输入至所述第一管道31内；所述第二管道32的一端连接所述第一管道31且与所述第一管道31内部相通，其另一端能够输出钻井液且产生使所述扭矩发生件3围绕所述第一管道31轴线旋转的扭矩；扭矩传感器4，其连接所述扭矩发生件3以测量所述扭矩。
[0028]使用时，将本实施方式所提供的测量装置通过所述接头I与井口钻井液输出管路连接即可。钻井液由所述接头I进入所述第一管道31内后进入所述第二管道32，所述钻井液经所述第二管道32排出时对所述第二管道32形成一排出方向相反的作用力，该作用力与所述第一管道31的轴线之间具有一定距离的力臂，该作用力配合所述力臂形成使所述扭矩发生件3围绕所述第一管道31轴线旋转的扭矩。在所述扭矩的作用下，所述扭矩发生件3具有围绕所述第一管道31轴线旋转的趋势，由于所述扭矩发生件3连接所述扭矩传感器4，所述扭矩传感器4制止所述扭矩发生件3围绕所述第一管道31轴线转动，所述扭矩传感器4通过制止所述扭矩发生件3转动以测量获知所述扭矩的大小。在液体密度一定的情况下，所述扭矩值和钻井液流量的大小的2次方成正相关关系，从而计算出钻井液流量的大小。
[0029]通过以上描述，可以看出本实施方式所提供的测量装置通过设有将钻井液流量转换为扭矩的所述扭矩发生件3，同时，所述扭矩发生件3所产生的扭矩为所有钻井液同时作用的结果，不会发生现有技术挡板式流量计有一部分钻井液测量不到的情况，进而通过所述扭矩传感器4测得的扭矩值计算得出的流量即为钻井液的流量，所以本实施方式所提供的测量装置能够提高钻井液出口流量值的测量精度。
[0030]请继续参考图1，所述接头I用于连接井口以输入钻井液，其可以为一段管道。考虑到钻井液中通常会具有大量的固相颗粒，为使的固相颗粒能够较顺畅的跟随钻井液流出而不会淤积在管道内，所述接头I可以为一弯管，其弯曲角度大于90度。通过此种设置，钻井液在流入所述接头I时，钻井液内的固相颗粒在自身重力的影响下，同时结合所述弯管的钝角设计，固相颗粒随着钻井液的流动不会受到阻碍，进而不会积留在所述接头I处。以图1所示为例，所述接头I的角度为100度，即具有所述接头I的入口的管段的轴线与具有所述接头I的出口的管段的轴线之间的夹角为100度。在所述测量装置水平放置的情况下，也可以视为所述接头I的仰角为10度。
[0031]由于所述扭矩发生件3在所述钻井液的作用下会产生一定的扭矩，为不影响所述扭矩传感器4所测得的结果，所述接头I与所述扭矩发生件3之间为转动连接，即，所述扭矩发生件3可以相对于所述接头I产生转动。所述转动连接的形式有多种方式实现，请参考图2所示的转动连接件2作为本申请一种优选的实施方式，所述第一管道31与所述接头I之间可以设有所述转动连接件2，所述转动连接件2包括壳体21、上管道22、下管道24。所述上管道22与所述下管道24位于所述壳体21内，所述上管道22与所述下管道24之间设有密封件23。所述上管道22与所述壳体21固定连接。所述下管道24与所述壳体21之间设有轴承25，所述下管道24的一端伸出所述壳体21与所述第一管道31相连接；所述壳体21的一端与所述接头I密封连接以使得所述接头I能将钻井液输入所述上管道22。
[0032]为方便工艺制造，所述壳体21可以包括上壳体211及下壳体212，所述上壳体211与所述接头I之间可以为法兰连接，当然法兰盘之间设有密封垫片。所述上壳体211与所述下壳体212之间同样可以为法兰连接。所述上壳体211与所述上管道22为固定连接，如图2所示，所述上管道22与所述上壳体211可以通过焊接，经过打磨形成一体式结构。所述下管道24位于所述上管道22下方进而输入所述上管道22内的钻井液。为避免所述上管道22的端面与所述下管道24的端面接触进而产生摩擦阻力，所述上管道22与所述下管道24之间可以相隔I毫米至5毫米的间隙。
[0033]为避免钻井液从所述上管道22与所述下管道24之间的所述间隙流出，保证所有的钻井液进入到所述下管道24内，所述上管道22与所述下管道24之间设有所述密封件23，所述密封件23可以为密封圈和/或密封填料，以图2所示为例，所述密封件23套设在所述上管道22的下端同时密封贴紧所述下管道24的上端面。为保证所述密封件23的密封效果，所述密封件23外设有密封罩26，所述密封罩26将所述密封件23限制在所述上管道22与所述下管道24之间，所述密封罩26与所述上管道22的下端固定连接。当然，为进一步保证密封效果，所述密封罩26上设有压盖27，所述压盖27与所述上管道22之间可以设有隔离胶套28，通过所述隔离胶套28可以防止钻井液渗入所述下壳体212内，造成钻井液的漏失。
[0034]所述下管道24与所述下壳体212之间设有所述轴承25，具体的，所述轴承25通过其内圈固定套设在所述下管道24上，且，所述轴承25的外圈与所述下壳体212可以过盈配合，进而所述下管道2