泥浆罐液面稳态测量装置的制作方法

本发明涉及液面高度测量领域，尤其是一种泥浆罐液面稳态测量装置。

背景技术：

在钻探以及石油钻井过程中需要使用泥浆润滑钻具、携岩等，泥浆罐是钻井液循环系统的重要组成部分，泥浆罐内的液面高度表征了泥浆体积，泥浆体积反映了部分井况。

当液面突然增高或者降低时，表征着井内压力突然增高或者降低，是溢流、井喷的前兆，因此准确的测量泥浆罐内的泥浆液面高度，是及时发现并采取相应措施避免钻井事故的重要前提。

目前，测量泥浆罐内泥浆液面高度的方法主要是使用固定的测量尺和浮筒尺的方法。

在泥浆循环以及其他作业中搅拌器会不断搅动泥浆，以便保持泥浆的性能，该搅动会引起泥浆罐液面波动，因此现有的测量尺来判断液面高度的方法具有很大的误差。

在气井钻探的过程中，泥浆液面高度少量的变化是气侵的征兆，因此稳态测量泥浆液面高度并准确及时的反应出来在钻探领域具有重要的意义。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种能够有效消除波动影响且提高测量精度的泥浆罐液面稳态测量装置。

为了解决上述技术问题，本发明包括测量尺以及内部中空的测量池和阻尼筒，所述测量池为圆管状结构，该测量池上端向上竖直延伸到泥浆罐的外部，下端密封连接在所述阻尼筒的上部，且该测量池与泥浆罐相对固定设置，所述阻尼筒包括由上到下依次设置的扩张段、胀径段、收缩段和孔道段，其中所述扩张段和收缩段上下对称设置且两者均为变径管状结构，所述胀径段为圆管状结构，且该胀径段的直径大于测量池的直径，所述孔道段的直径等于测量池的直径，该孔道段的外壁底部周向设有多个通孔，且每个所述通孔的底部均形成有开口，所述孔道段的下端顶触在泥浆罐的内部底面，所述测量尺竖直设置在测量池内部且该测量尺能够漂浮在泥浆液面上以指示液面高度。

所述扩张段的扩张角和收缩段的收缩角的角度范围均是5°～7°。

所述测量池的长度至少是测量池直径的4倍；所述扩张段和收缩段的长度均是测量池直径的2倍；所述胀径段的长度是测量池直径的3倍；所述孔道段的长度是测量池直径的8倍。

所述测量池外壁上套装并固定有一扶正筒，所述扶正筒通过多个扶正筋与一环状的扶正板固接，所述扶正板固定在泥浆罐上。

本发明的有益效果是：泥浆罐内的泥浆通过阻尼筒流入到测量池内，当泥浆罐内的泥浆液面波动时，泥浆会流入或流出测量池，阻尼筒将通过巧妙的结构设置，使得泥浆流入或流出测量装置内的流量降低，进而测量了测量池内泥浆液面的稳态高度，准确的测量了泥浆罐内波动状态下泥浆液面高度，装置结构简单，可靠性高。进一步，本发明的装置可用于测量任意波动流体液面高度，实用价值高。

附图说明

图1为本发明泥浆罐液面稳态测量装置的结构示意图；

图2为本发明泥浆罐液面稳态测量装置的剖切结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

参见图1和图2，本发明的泥浆罐液面稳态测量装置包括测量尺1、测量池2、阻尼筒6、扶正筒3、扶正筋4和扶正板5，其中测量尺1、测量池2和阻尼筒6构成测量部分，扶正筒3、扶正筋4和扶正板5构成测量部分的固定部分。

阻尼筒6和测量池2均为内部中空设置，阻尼筒6和测量池2密封连接，测量部分竖直放入泥浆罐中，阻尼筒6放入泥浆罐的泥浆液面以下，阻尼筒6底部接触泥浆罐内部底面，测量池2伸出泥浆罐外部，测量池2露出泥浆罐外面的部分用扶正筒3、扶正筋4和扶正板5固定，使测量部分和泥浆罐相对固定。

所述测量池2为圆管状结构，该测量池2的长度是测量池2直径的4倍以上；所述测量池2上端向上竖直延伸到泥浆罐的外部，下端密封连接在所述阻尼筒6的上部，且该测量池2与泥浆罐相对固定设置，所述测量池2外壁上套装并固定有一扶正筒3，所述扶正筒3通过多个扶正筋4与一环状的扶正板5固接，所述扶正板5固定在泥浆罐上。

所述阻尼筒6包括由上到下依次设置的扩张段7、胀径段8、收缩段9和孔道段10，其中所述扩张段7和收缩段9上下对称设置且两者均为变径管状结构。所述胀径段8为圆管状结构，且该胀径段8的直径大于测量池2的直径，所述胀径段8还可以为上下两端窄中间宽的筒状结构，且该胀径段8的最小直径大于测量池2的直径。所述孔道段10的直径等于测量池2的直径，该孔道段10的外壁底部周向设有多个通孔，且每个所述通孔的底部均形成有开口，为了使得泥浆罐与阻尼筒6之间泥浆的流入和流出相对顺畅，还可以在孔道段10的外壁上增加开有多排长圆孔，所述孔道段10的下端顶触在泥浆罐的内部底面。

所述扩张段7的扩张角和收缩段9的收缩角的角度范围均是5°～7°，图2中的a即为扩张段7的扩张角。

所述扩张段7和收缩段9的长度均是测量池2直径的2倍；所述胀径段8的长度是测量池2直径的3倍；所述孔道段10的长度是测量池2直径的8倍。

所述测量尺1竖直设置在测量池2内部且该测量尺1能够漂浮在泥浆液面上以指示液面高度。

泥浆罐内的泥浆通过阻尼筒6流入到测量池2内，当泥浆罐内的泥浆液面波动时，泥浆会流入或流出测量池2，阻尼筒6将通过巧妙的结构设置，使得泥浆流入或流出测量装置内的流量降低，进而提供了测量池2内泥浆液面的稳态高度，准确的测量了泥浆罐内波动状态下泥浆液面高度，其中阻尼筒6用于提供稳态的泥浆流量，测量池2提供稳态的泥浆液面高度，测量尺1在测量池2内浮动，并指示液面高度。

综上所述，本发明的内容并不局限在上述的实施例中，本领域的技术人员可以在本发明的技术指导思想之内提出其他的实施例，但这些实施例都包括在本发明的范围之内。