专利名称：一种钻井液出口流量检测系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种油气钻井用钻井液出口流量检测系统，尤其涉及一种容积式钻井液出口流量检测系统，属于钻井参数检测设备。
背景技术：
在钻井作业中，准确测量钻井液出口流量，对于检测所钻井眼是否有漏失，漏失量是多少；地层中是否有流体侵入井眼，侵入量的大小；对于了解所钻地层特性，早期发现溢流或井漏，保证钻井安全具有十分重要的意义。
目前，油气钻井用的钻井液出口流量计主要有以下几类，且均有无法克服的弱点。
(1)靶式流量计，钻井液容易在靶板粘附结块，严重影响测量精度，无法检测小流量以及无法实现定量计量；(2)电磁流量计，受被测量介质电导率影响大，而且需要介质满管，测量精度低，无法检测小流量；(3)液位式流量，需要对各个钻井液罐进行测量，测量系统复杂，安装维护困难，对计算手段要求高。
发明内容
为了克服现有钻井液出口流量检测仪器的不足，本发明提供一种容积式钻井液出口流量检测系统，该检测系统不仅能够克服现用钻井液出口流量测量仪器的不足，而且结构简单，测量范围宽，结果准确。能够及时发现井漏和溢流并实施报警，有利于降低钻井风险。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是采用液位计监测缓冲罐液位，同时控制直流伺服电机转速，使缓冲罐的液位保持恒定值，目的是使叶轮与壳体形成的容积空间始终被钻井液充满，保证电机每转动一周排出的钻井液为常数，钻井液出口流量正比于直流伺服电机的转速，因此可以通过直流伺服电机的转速实现对流量的测量。显示报警单元显示流量并对于流量的异常变化实施报警。
采用直流伺服电机的优点是其低速性能好，可以实现很小流量的计量。
有益效果本发明的有益效果是，由于采用定值式容积测量，不必考虑钻井液的物理特性和化学特性，因此可以提高出口流量的测量精度，特别适合于检测溢流和漏失，对于漏失和溢流及时报警，降低油气井钻井风险。
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的侧视图；图2是本发明的顶视图。
根据图1、图2所示，(1)直流伺服电机，(2)叶轮，(3)壳体，(4)液位计，(5)控制器，(6)显示报警单元，(7)钻井液进口，(8)钻井液出口，(9)溢出通道，(10)缓冲罐，(11)清洗阀。
具体实施例方式
本发明在直流伺服电机(1)上安装有一个多叶片的叶轮(2)。叶轮(2)安装在壳体(3)内。在钻井液进口(7)下游安装有缓冲罐(10)用于缓冲入口钻井液来流，以便液位计监测液位。在缓冲罐(10)上方安装有液位计(4)。液位计(4)与直流伺服电机(1)、控制器(5)、显示报警单元(6)通过电路连接，用于完成钻井液流量的测量、显示、报警。经过计量的流体通过出口(8)流到振动筛。溢出通道(9)位于(3)上部，用于在特殊情况下，如仪器故障或流量大于系统测量上限时，排出多余的流体。
本发明所述的钻井液出口流量检测系统安装在钻机上的钻井液出口管线上，在钻井液由井筒内循环出井时，流经检测系统，液位计测量排出流体在缓冲罐内的液位，并指令控制器控制直流伺服电机的旋转速度以保持缓冲罐液位高度为控制值。流量越大，要保持液位高度所需转速越高，因此，直流伺服电机转速大小正比于钻井液出口流量的高低。当被测流量异常升高时，说明井筒内有溢流发生。当被测流量异常降低时，说明井筒内有井漏发生。显示报警单元用于显示流量值，并检测流量异常变化。当钻井液出口流量发生异常变化时实施报警。
权利要求
1.一种钻井液出口流量检测系统其特征是，在直流伺服电机上安装有一个多叶片的叶轮，叶轮安装在壳体内，在钻井液进口下游安装有缓冲罐并与壳体通联，在缓冲罐上方安装有液位计，液位计与直流伺服电机、控制器、显示报警单元通过电路连接。
2.根据权利要求1所述的钻井液出口流量检测系统，其特征还在于通过控制直流伺服电机的转速保持缓冲罐内液位为某个恒定值。
3.根据权利要求1所述的钻井液出口流量检测系统，其特征还在于当缓冲罐内液位保持在某个恒定值时，直流伺服电机的转速与井筒内钻井液来流大小成正比。
4.根据权利要求1所述的钻井液出口流量检测系统，其特征还在于显示报警单元用于检测和显示流量的大小，当流量出现异常变化时实施报警。
5.根据权利要求1所述的钻井液出口流量检测系统，其特征还在于壳体上装有清洗阀，用于清洗叶轮，防止钻井液在叶轮上粘附结块。
6.根据权利要求1所述的钻井液出口流量检测系统，其特征还在于溢出通道位于壳体上部，用于在特殊情况下，如仪器故障或流量大于系统测量上限时，排出多余的流体。
全文摘要
一种油气钻机用钻井液出口流量检测系统，由叶轮、直流伺服电机、壳体、缓冲罐、液位计、控制器、显示报警单元、清洗阀等部件构成。这种钻井液出口流量计通过控制直流伺服电机的转速实现钻井液出口流量的检测。具有钻井液出口流量测量及流量异常报警功能。清洗筏用于保持叶轮的清洁。由于本发明涉及的钻井液出口流量检测系统，结构简单，测量精度高，流量检测范围宽，特别适合于小流量的检测，是检测井漏和溢流，降低钻井风险的新型仪器。
文档编号E21B47/10GK101037940SQ20061006571
公开日2007年9月19日 申请日期2006年3月14日 优先权日2006年3月14日
发明者刘志国, 刘刚 申请人:刘志国, 刘刚