流量传感器7为管道式电磁流量计，管道式电磁流量计具有结构简单、可靠，无可动部件，工作寿命长，无机械惯性，响应快速，稳定性好，可应用于自动检测、调节和程控系统、灵敏性、抗干扰性、测量精度高的优点，各方面均能满足现场需求，钻井液入口流量传感器9为超声波传感器，超声波传感器具有方向性好的优点。
[0022]超声波传感器为外夹式超声波流量计，外夹式超声波流量计具有结构紧凑、坚固的优点，在本实施例中，外夹式超声波流量计的个数为两个，两个外夹式超声波流量计均设置在钻井液入口管线的水平段外壳上，两个外夹式超声波流量计之间的距离为30cm，安装人员也可根据实际需要将两个外夹式超声波流量计之间的距离设置在15?50cm之间。数据处理器可根据测量超声波脉冲顺流和逆流时传播的时间差计算钻井液流体流速，进而根据立管截面积计算出瞬时入口流量。
[0023]作为本实施例的改进:所述井涌井漏监测装置还包括反馈电路4，反馈电路4设置在钻井液出口流量传感器7与转换电路2之间。反馈电路的设置可以消除钻井液温度、流变性和钻井液所含气体等因素对流量测量的影响，进而提高测量精度和稳定性
[0024]在钻井液出口流量传感器7前方设置有挡板8，挡板8设置在钻井液出口管线6上。挡板的设置会使钻井液满贯出口，进而提高钻井液出口流量传感器的测量精度。
[0025]作为本实施例的进一步改进:井涌井漏监测装置还包括报警器5，报警器5为声光报警器，报警器5与数据处理器3相连。在数据处理器上设定一定时间间隔内的钻井液瞬时流量差、累计流量差变化趋势，这样可精确判定井下井涌、井漏情况，当出现井涌、井漏情形时，数据处理器自动控制声光报警器发出报警信号，即，报警器的设置有助于工作人员及时处理意外事故。
[0026]在钻井施工过程中，具体的作业流程如下：
[0027]1、通过两个外夹式超声波流量计测量超声波脉冲顺流和逆流时传播的时间差计算钻井液流体流速，进而根据立管截面积计算出瞬时入口流量。
[0028]2、将管道式电磁式流量计接入钻井液出口管线，通过挡板实现满贯测量出口流量，通过反馈电路消除钻井液温度、流变性和钻井液所含气体等因素对流量测量的影响，提高测量精度和稳定性。
[0029]3、转换电路将步骤一、步骤二传递的信号归一化处理后的数据传送至数据处理器，进而获得入口流量、出口流量，通过公知的TCP、RS232协议获取现场钻井参数仪的井深、大钩负荷、立管压力等信息，进而获得井眼体积变化值和钻具体积变化值，然后通过下述公式计算瞬时流量差，瞬时流量差=入口流量-出口流量-井眼体积变化值+钻具体积变化值，进而计算累计流量差，累计流量差=Σ瞬时流量差。
[0030]4、若累计流量差大于用户设定的门限值，即可判断井下发生溢流、井漏等异常情况，数据处理器使声光报警器发出声光报警。
[0031]为了满足简洁的要求，本说明书每个部分重点说明的都是与其他部分的不同之处，各个部分之间相同相似部分可相互参见。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。
【主权项】
1.一种井涌井漏监测装置，其特征在于:包括数据采集装置（I)、转换电路(2)和数据处理器(3)，所述数据采集装置(I)包括安装在入口管线（10)上的钻井液入口流量传感器(9)、安装在钻井液出口管线(6)上的钻井液出口流量传感器(7)和钻井参数仪(11)，钻井液入口流量传感器(9)和钻井液出口流量传感器(7)均与转换电路(2)相连，转换电路(2)和钻井参数仪(11)均与数据处理器(3)相连。2.根据权利要求I所述的井涌井漏监测装置，其特征在于:所述井涌井漏监测装置还包括反馈电路(4)，反馈电路(4)设置在钻井液出口流量传感器(7)与转换电路(2)之间。3.根据权利要求I所述的井涌井漏监测装置，其特征在于：在钻井液出口流量传感器(7)前方设置有挡板(8)，挡板(8)设置在钻井液出口管线(6)上。4.根据权利要求I?3任一所述的井涌井漏监测装置，其特征在于:井涌井漏监测装置还包括报警器(5)，报警器(5)与数据处理器(3)相连。5.根据权利要求4所述的井涌井漏监测装置，其特征在于:所述报警器(5)为声光报警器。6.根据权利要求I?3任一所述的井涌井漏监测装置，其特征在于:所述钻井液出口流量传感器(7)为管道式电磁流量计。7.根据权利要求I?3任一所述的井涌井漏监测装置，其特征在于:所述钻井液入口流量传感器(9)为超声波传感器。8.根据权利要求7所述的井涌井漏监测装置，其特征在于:所述超声波传感器为外夹式超声波流量计，外夹式超声波流量计的个数为两个，两个外夹式超声波流量计均设置在钻井液入口管线的水平段外壳上。9.根据权利要求8所述的井涌井漏监测装置，其特征在于:所述的两个外夹式超声波流量计之间的距离为15?50cmo
【专利摘要】本实用新型公开了一种井涌井漏监测装置，涉及钻井参数检测技术领域，包括数据采集装置、转换电路和数据处理器，所述数据采集装置包括安装在入口管线上的钻井液入口流量传感器、安装在钻井液出口管线上的钻井液出口流量传感器和钻井参数仪，钻井液入口流量传感器和钻井液出口流量传感器均与转换电路相连，转换电路和钻井参数仪均与数据处理器相连。本实用新型在钻井入口管线和出口管线均设置了传感器，这有效提高了测量精度，同时，测量钻井液出入口流量，结合钻井参数仪提供的井深、大钩负荷、立管压力等信息综合判断，能够在钻井过程中及时发现和准确预报溢流井漏，避免发生重大安全事故。
【IPC分类】E21B47/10
【公开号】CN205154146
【申请号】CN201520899414
【发明人】张德安, 陶国强, 李油建, 李江陵, 潘立雄, 岳喜枫
【申请人】中石化石油工程技术服务有限公司, 中石化中原石油工程有限公司录井公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年11月12日