流速测量装置的制作方法

本实用新型涉及钻井领域，特别涉及一种流速测量装置。

背景技术：

在石油钻井作业中，若地层流体的压力大于井内的压力，则地层流体就会在压力差的作用下大量涌入井筒，并从井口无控制地喷射出来，即发生井喷，井喷对现场作业的工作人员会带来极大的安全危害。为了防止发生井喷，在实际钻井作业过程中，可以向井筒内注入钻井液，以提高井内的压力。在实际应用中，通过测量钻井液从井筒中排出时的流速可以推断出井内的压力状况，从而为判断是否会发生井喷提供依据。

相关技术中，为了测量钻井液从井筒中排出时的流速，将一个木板垂直于钻井液流动的方向插入钻井液中，在流动钻井液的冲击作用下，该木板会发生一定的偏转，利用木板的偏转角度即可计算得出钻井液从井筒中排出时的流速。

在实现本实用新型的过程中，实用新型人发现现有技术至少存在以下问题：

利用现有技术对钻井液从井筒中排出时的流速进行测量，木板的偏转角度不仅与钻井液的流速有关，还与钻井液的密度以及木板浸入钻井液的深度有关，这就导致利用这种方法对钻井液从井筒中排出时的流速进行测量不够准确。

技术实现要素：

为了解决现有技术的问题，本实用新型实施例提供了一种流速测量装置。所述流速测量装置包括：叶轮、接近开关、处理器和短信报警模块；

所述叶轮包括至少两个叶片，所述叶轮能够在待测流体的带动下旋转；

所述接近开关用于在所述至少两个叶片中任一叶片距所述接近开关的距离为预设值时，向所述处理器发送脉冲信号；

所述处理器用于接收所述脉冲信号，并获取接收相邻两个脉冲信号的时间差，根据所述时间差计算所述待测流体的流速；

所述处理器，还用于在所述待测流体的流速满足预设条件时，向所述短信报警模块发送控制指令，所述控制指令用于指示所述短信报警模块向预设设备发送报警短信；

所述短信报警模块，用于接收所述处理器发送的所述控制指令，并在接收到所述控制指令后，向所述预设设备发送报警短信。

可选的，所述多个叶片中任意两个相邻的叶片的夹角相等。

可选的，所述流速测量装置还包括支架；所述叶轮和所述处理器固定于所述支架上。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过在流速测量装置中设置叶轮、接近开关、处理器和短信报警模块，且叶轮能够在待测流体的带动下旋转，使得对待测流体的流速的测量转化为对叶轮旋转线速度的测量，通过接近开关及处理器可以测得叶轮旋转的周期，从而即可计算得出叶轮轮旋转的线速度，即待测流体的流速，叶轮旋转的线速度仅与待测流体的流速有关而与其他的因素没有关系，因此，利用这种方法对钻井液从井筒中排出时的流速进行测量准确度较高，此外，短信报警模块还可以在待测流体的流速满足预设条件时，向预设设备发送报警短信，使得技术人员可以即使根据待测流体的流速进行相应的操作，防止造成井漏或井喷事故。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的流速测量装置的结构示意图。

图2是本实用新型实施例提供的短信报警子模块的结构示意图。

图3是本实用新型实施例提供的流速测量装置的结构示意图。

图4是本实用新型实施例提供的短信报警子模块的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

本实用新型提供了一种流速测量装置，如图1所示，该流速测量装置包括：叶轮110、接近开关120、处理器130和短信报警模块150。

该叶轮110包括至少两个叶片，该叶轮110能够在待测流体的带动下旋转。

该接近开关120用于在该至少两个叶片中任一叶片距该接近开关的距离为预设值时，向该处理器130发送脉冲信号。

该处理器130用于接收该脉冲信号，并获取接收相邻两个脉冲信号的时间差，根据该时间差计算该待测流体的流速。

该处理器130，还用于在该待测流体的流速满足预设条件时，向该短信报警模块150发送控制指令，该控制指令用于指示该短信报警模块150向预设设备发送报警短信。

该短信报警模块150，用于接收该处理器130发送的该控制指令，并在接收到该控制指令后，向该预设设备发送报警短信。

在实际应用中，该叶轮110的一部分可以浸入该待测流体中，叶轮110浸入该待测流体的叶片受到待测流体的冲击，在该冲击的作用下，叶轮110可以进行旋转，且，叶轮110旋转的线速度等于该待测流体的流速。

叶轮110在旋转的过程中，某一叶片距该接近开关120的距离可以为预设值，此时，该接近开关120可以向处理器130发送脉冲信号。该某一叶片随着叶轮110的旋转远离该接近开关120，而与该某一叶片相邻的下一叶片随着叶轮110的旋转接近该接近开关120，某一时刻该下一叶片距该接近开关120的距离可以为预设值，此时，该接近开关120可以向处理器130发送脉冲信号。由此可知，该接近开关120两次发送脉冲信号的时间差，即该处理器130两次接收脉冲信号的时间差，等于该下一叶片旋转至该某一叶片所处的位置所需要的时间。通过该时间差，处理器130可以计算出该叶轮110旋转的线速度，即该待测流体的流速。

需要说明的是，该接近开关120和该处理器130可以以有线或者无线的方式连接起来。

还需要说明的是，如图2所示，该短信报警模块150可以包括发送子模块151，该发送子模块151可以根据处理器130发送的控制指令向该预设设备发送报警短信，从而实现远程报警。在本实用新型的一些实施例中，该短信报警模块150还可以包括SIM(Subscriber Identification Module，客户识别模块)卡。

还需要说明的是，上述预设条件包括该待测流体的流速大于某一阈值，或者，该待测流体的流速小于某一阈值，本实用新型对此不作具体限定。

综上所述，本实用新型实施例提供的流速测量装置，通过在流速测量装置中设置叶轮、接近开关、处理器和短信报警模块，且叶轮能够在待测流体的带动下旋转，使得对待测流体的流速的测量转化为对叶轮旋转线速度的测量，通过接近开关及处理器可以测得叶轮旋转的周期，从而即可计算得出叶轮轮旋转的线速度，即待测流体的流速，叶轮旋转的线速度仅与待测流体的流速有关而与其他的因素没有关系，因此，利用这种方法对钻井液从井筒中排出时的流速进行测量准确度较高，此外，短信报警模块还可以在待测流体的流速满足预设条件时，向预设设备发送报警短信，使得技术人员可以即使根据待测流体的流速进行相应的操作，防止造成井漏或井喷事故。

可选的，该多个叶片中任意两个相邻的叶片的夹角相等。

例如，当该叶轮110包含三个叶片时，该叶轮110中任意两个相邻的叶片的夹角为120°。

可选的，如图3所示，该流速测量装置还包括支架140；该叶轮110和该处理器130固定于该支架140上。

可选的，该叶轮110的材料的密度小于预设阈值。

为了使叶轮110能够在待测流体的带动下顺利地进行旋转，该叶轮110的材料的密度可以小于预设阈值，从而使得一定体积下叶轮110的质量较轻，可以更为容易地在待测流体的带动下进行旋转。

可选的，该待测流体为钻井液。

可选的，该处理器130用于根据流速计算公式计算该待测流体的流速；

该流速计算公式为：

$v=\frac{2\mathrm{\π}r}{\underset{i=m}{\overset{n}{\Σ}}{t}_i}$

其中，v为该待测流体的流速，r为该叶轮的半径，t_i为该处理器接收到第i个脉冲信号和第i+1个脉冲信号间的时间差，n-m+1为该叶轮包含的叶片的数量。

需要说明的是，该为该叶轮110旋转一周的时间，即叶轮110的旋转周期。

还需要说明的是，如图4所示，在本实用新型的一些实施例中，该短信报警模块150还可以包括接收子模块152，该接收子模块152用于接收短信，并判断该短信的发送设备是否为该预设设备，若该短信的发送设备为该预设设备，则该接收子模块152可以提取出接收到的短信携带的控制信息，并将该控制信息发送给处理器130，处理器130基于该控制信息开始执行获取接收相邻两个脉冲信号的时间差，根据该时间差计算该待测流体的流速的操作，或者，处理器130基于该控制信息停止执行获取接收相邻两个脉冲信号的时间差，根据该时间差计算该待测流体的流速的操作。

综上所述，本实施例提供的流速测量装置，通过在流速测量装置中设置叶轮、接近开关、处理器和短信报警模块，且叶轮能够在待测流体的带动下旋转，使得对待测流体的流速的测量转化为对叶轮旋转线速度的测量，通过接近开关及处理器可以测得叶轮旋转的周期，从而即可计算得出叶轮轮旋转的线速度，即待测流体的流速，叶轮旋转的线速度仅与待测流体的流速有关而与其他的因素没有关系，因此，利用这种方法对钻井液从井筒中排出时的流速进行测量准确度较高，此外，短信报警模块还可以在待测流体的流速满足预设条件时，向预设设备发送报警短信，使得技术人员可以即使根据待测流体的流速进行相应的操作，防止造成井漏或井喷事故。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。