混合钻井液在线密度检测结构的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于钻井设备技术领域，涉及一种混合钻井液在线密度检测结构。
【背景技术】
[0002] 与陆地和浅海钻井相比，深海钻井环境更复杂，所采用的技术与陆地有所不同，许 多地区都存在钻井液密度窗口窄、浅层气、浅层水，地层压力控制难度大，极易引起溢流等 井下复杂情况，严重时会导致井喷和井漏事故，给钻井造成极大的困难。为了控制浅层水流 等危害，需要利用动态压井系统，其原理是将预先配好的高密度压井液与正常钻进时的低 密度钻井液或海水，通过一台可自动控制密度的混浆装置，自动调节到所需要的钻井液密 度，直接供泥浆栗向井内连续不断的栗送到井下，控制地层压力，进而有效地控制地层流体 进入井筒，减少井涌、井漏等钻井复杂情况，提高钻井效率和钻井安全性，真正意义上实现 边作业边加重的动态压井钻井作业。为保证动态压井钻井的安全，及时检测混合钻井液密 度是必备的环节，以便于及时掌握环空压力，保证安全钻进。
[0003] 目前采用的密度检测装置是安装在钻井液罐里的一般密度计来检测密度，这种检 测方式需等到钻井液罐中混合钻井液浸没密度计感应器才能检测到密度，较为滞后，且每 当调节一次密度需将钻井液罐中的残余钻井液排空才能检测调节后的密度，浪费钻井液材 料，在人工检测密度时需要在钻井液罐中取样，动作较为危险，不符合安全作业的要求。且 原有密度计安装方案较为繁琐需将原来的钻井液罐开孔作业后，进行安装。
[0004] 现有的一般密度计在检测正向（从上向下流）流入垂直管道中流体密度时，流体 流速过大时在密度检测管道入口弯接头处会产生一片静压负压区，负压区会波及到上压力 感应器，不能正确的感应压力，直接影响密度计读数准确性，目前对于垂直管道都采用倒置 检测，流体从底向上流入密度检测管道，流体压力较小时流体不能够浸没压力感应器，检测 不到密度。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种混合钻井液在线密度检测结 构，它结构简单，就可以即时、精确检测主管道中正向流动的混合钻井液的密度。
[0006] 本发明的目的是这样实现的：
[0007] -种混合钻井液在线密度检测结构，包括混合钻井液的呈倒L型的主管道，所述 主管道包括水平主管道、垂直主管道，还包括呈U型的密度检测管道、压差式密度计，所述 密度检测管道包括第一垂直管、第二垂直管以及连接于第一垂直管、第二垂直管下端之间 的连接管，所述第一垂直管的长度大于第二垂直管的长度，所述第一垂直管的上端与水平 主管道连通，所述第二垂直管与垂直主管道连通，所述压差式密度计安装在密度检测管道 上。
[0008] 为了便于安装压差式密度计，优选地，所述压差式密度计安装在第一垂直管的上 端，压差式密度计的上压力感应器、下压力感应器均位于第一垂直管内。
[0009] 为了便于安全取样，优选地，还包括取样水龙头，所述取样水龙头安装在连接管 上。
[0010] 为了保证主管道、密度检测管道的连接强度，以及便于本发明结构的安装，优选 地，所述主管道、密度检测管道成型为一体。
[0011] 为了保证流体能快速的流入密度检测管道中，即时检测密度，优选地，所述密度检 测管道的孔径小于主管道的孔径。
[0012] 由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：
[0013] 1.密度检测管道采用"U"型密度检测管道设计，密度检测管道的第二垂直管产生 回压，可以消除了流体正向流入第一垂直管产生的静压负压，从而能够实现在第一垂直管 中的密度检测；这不仅节省了密度检测时间，为后续钻井液密度调整带来了足够的时间，而 且节省了混合钻井液的用量，也给人工检测密度取样带来了方便，并节省了海洋钻井平台 的有限空间；
[0014] 2.本检测结构为外挂式，不需要在钻井液罐开孔，结构简单，保证钻井液罐的密封 性能；
[0015] 3.它可以针对各种压力的混合钻井液，精确检测主管道中正向流动的混合钻井液 的密度，不需要专门进行倒置检测；
[0016] 4.由于本检测结构是对主管道中的混合钻井液进行密度测量，本检测结构对钻井 液罐中的存量没有要求，可以即时检测到混合钻井液的密度，混合钻井液的密度调整时也 不需要排空钻井液罐中的残余钻井液。
【附图说明】
[0017] 图Ia为本发明的结构示意图；
[0018] 图Ib为图1的俯视不意图；
[0019] 图Ic图1的透视示意图；
[0020] 图2为流体密度为1300kg/m3时本发明整体压力等高显示图；
[0021] 图3为流体密度为1300kg/m3时第一垂直管竖切面压力等高显示图；
[0022] 图4为流体密度为1300kg/m3时第一垂直管竖切面速度等高显示图；
[0023] 图5为流体密度为1300kg/m3时第二垂直管出口处速度矢量图。
[0024] 附图标记
[0025] 附图中，1为主管道，2为密度检测管道，3为压差式密度计，4为取样水龙头，A为 混合钻井液在主管道进口，D为混合钻井液在主管道出口，B为混合钻井液在密度检测管道 的进口，C为混合钻井液在密度检测管道的出口。
【具体实施方式】
[0026] 参见图Ia至图lc，为混合钻井液在线密度检测结构的一种较佳的实施例，包括混 合钻井液的呈倒L型的主管道1，所述主管道1包括水平主管道1、垂直主管道1，还包括呈 U型的密度检测管道2、压差式密度计3,所述密度检测管道2包括第一垂直管、第二垂直管 以及连接于第一垂直管、第二垂直管下端之间的连接管，所述第一垂直管的长度大于第二 垂直管的长度，所述第一垂直管的上端通过连接管与水平主管道1连通，所述第二垂直管 通过连接管与垂直主管道1连通，形成一体式结构。所述压差式密度计3安装在密度检测 管道2上。本实施例中，所述压差式密度计3安装在第一垂直管的上端，压差式密