一種并聯(lián)式雙壓鉆井液密度和質量流量檢測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種并聯(lián)式雙壓鉆井液密度和質量流量檢測系統(tǒng)，它包括儲液箱以及并聯(lián)設置的兩路鉆井液檢測管路，兩路鉆井液檢測管路的鉆井液流入端分別與鉆井液輸送干線相連通，鉆井液流出端通過一個三通溢流閥與儲液箱相連通；所述兩路鉆井液檢測管路均分別依次設置有螺桿泵、溢流閥、減壓閥、壓力表和科里奧利質量流量計，所述螺桿泵的鉆井液流入端通過一球閥與鉆井液輸送干線相連通，在溢流閥和減壓閥之間設置一球閥，所述壓力表設置在科里奧利質量流量計的入口處，所述科里奧利質量流量計通過一球閥與儲液箱相連通；所述溢流閥通過溢流管路與儲液箱相連通。本發(fā)明具有實時檢測鉆井液壓強與其密度和質量流量關系的優(yōu)點，提高了對鉆井液密度和質量流量的檢測精確度。
【專利說明】一種并聯(lián)式雙壓鉆井液密度和質量流量檢測系統(tǒng)

【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于鉆井液檢測【技術領域】，具體涉及一種并聯(lián)式雙壓鉆井液密度和質量流量檢測系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002]石油開采過程中，鉆井液是一種不可或缺的物質，有著重要作用:1、清潔井底，攜帶巖屑，避免鉆頭重復切削，減少鉆頭的磨損；2、平衡井壁巖石側壓力，防止井壁坍塌；3、平衡地層壓力，防止井噴、井漏；4、冷卻和潤滑鉆頭，減少鉆具磨損，提高鉆具的使用壽命等。在線檢測鉆井液的密度和質量流量以實現(xiàn)對鉆井液各組成成分的物料比進行精確控制是保證鉆井液發(fā)揮上述重要作用的必要條件，影響鉆井液密度和質量流量精確檢測的因素主要有鉆井液的壓強變化和外界振動等。
[0003]目前，用于在線檢測鉆井液密度和質量流量的設備主要有同位素儀表和科里奧利質量流量計，同位素儀表具有放射性物質，長時間使用會影響人的健康，此外，同位素儀表價格昂貴，大量采用會造成生產成本過高。
[0004]對于科里奧利質量流量計，雖然不存在放射性物質危害人體健康的不足，但在使用科里奧利質量流量計檢測鉆井的液密度和質量流量時采用的是單一壓強，即采用一條檢測線路檢測鉆井液的密度和質量流量，難以實時判斷鉆井液的壓強的變化對檢測的鉆井液密度和質量流量的影響，同時，不能夠判斷外界振動對鉆井液密度和質量流量檢測值的影響。而且，采用單一壓強的密度和質量流量檢測系統(tǒng)不利于鉆井液密度和質量流量的實時精確檢測。


【發(fā)明內容】

[0005]為了克服以上技術的不足，本發(fā)明所要解決的技術問題在于提供了一種并聯(lián)式雙壓鉆井液密度和質量流量檢測系統(tǒng)，其不僅安全、高效，而且能夠提高對鉆井液密度和質量流量的檢測精確度。
[0006]本發(fā)明解決其技術問題所采取的技術方案是:一種并聯(lián)式雙壓鉆井液密度和質量流量檢測系統(tǒng)，其特征是，包括儲液箱和鉆井液檢測管路，所述鉆井液檢測管路包括并聯(lián)設置的第一路鉆井液檢測管路和第二路鉆井液檢測管路，所述第一路鉆井液檢測管路和第二路鉆井液檢測管路的鉆井液流入端分別與鉆井液輸送干線相連通，鉆井液流出端通過一個三通溢流閥與儲液箱相連通；所述的第一路鉆井液檢測管路和第二路鉆井液檢測管路均分別依次設置有螺桿泵、溢流閥、減壓閥、壓力表和科里奧利質量流量計，所述螺桿泵的鉆井液流入端通過一球閥與鉆井液輸送干線相連通，在溢流閥和減壓閥之間設置一球閥，所述壓力表設置在科里奧利質量流量計的入口處，所述科里奧利質量流量計通過一球閥與儲液箱相連通；所述溢流閥通過溢流管路與儲液箱相連通。
[0007]優(yōu)選地，所述第一路鉆井液檢測管路和第二路鉆井液檢測管路的溢流閥共用一個三通溢流閥。
[0008]進一步地，該檢測系統(tǒng)還包括支撐臺，所述第一路鉆井液檢測管路和第二路鉆井液檢測管路中的螺桿泵分別通過支架固定在支撐臺上，所述第一路鉆井液檢測管路和第二路鉆井液檢測管路中的科里奧利質量流量計分別通過振動臺固定在支撐臺上。
[0009]優(yōu)選地，所述支架分別通過螺栓與螺桿泵和支撐臺固定連接。
[0010]優(yōu)選地，所述振動臺包括振動臺面、振動支架和兩個振動電機，所述振動支架通過螺栓安裝在支撐臺上，所述振動臺面通過支撐彈簧設置在振動支架上，所述科里奧利質量流量計通過螺栓安裝在振動臺面的中間位置，所述兩個振動電機分別對稱設置在科里奧利質量流量計兩側的振動臺面上，所述振動電機的轉軸與科里奧利質量流量計中鉆井液流動方向平行且振動電機的轉軸上安裝有偏心塊。
[0011]優(yōu)選地，所述第一路鉆井液檢測管路和第二路鉆井液檢測管路中減壓閥設置的壓強不相同。
[0012]優(yōu)選地，所述第一路鉆井液檢測管路中減壓閥的壓強設置為0.101?4MPa，所述第二路鉆井液檢測管路中減壓閥的壓強設置為I?30Mpa。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供了一種并聯(lián)式雙壓鉆井液密度和質量流量檢測系統(tǒng)，避免了放射性元素的使用，保證安全的同時降低了生產成本，采用雙壓強檢測法，即兩條檢測線路同時檢測不同壓強的鉆井液的密度和質量流量，提高了對鉆井液密度和質量流量的檢測精確度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的結構示意圖；
[0015]圖2是圖1的左視圖(放大I倍)；
[0016]圖3是本發(fā)明一振動臺的放大圖(放大2倍)；
[0017]圖4是圖3的俯視圖(放大2倍)；
[0018]圖5是本發(fā)明另一振動臺的放大圖(放大2倍)；
[0019]圖6是圖5的俯視圖(放大2倍)。
[0020]圖中:I儲液箱，2球閥A，3輸入管路甲，4三通溢流閥甲，5球閥C，6科里奧利質量流量計甲，7球閥E，8三通溢流閥乙，9輸出管路，10球閥F，11科里奧利質量流量計乙，12球閥D，13螺桿泵甲，14輸入管路乙，15振動臺乙，16減壓閥甲，17振動臺甲，18支撐臺，19壓力表甲，20壓力表乙，21溢流管路，22螺桿泵乙，23球閥B，24減壓閥乙，25支架A，26支架B。

【具體實施方式】
[0021]為能清楚說明本方案的技術特點，下面通過【具體實施方式】，并結合其附圖，對本發(fā)明進行詳細闡述。下文的公開提供了許多不同的實施例或例子用來實現(xiàn)本發(fā)明的不同結構。為了簡化本發(fā)明的公開，下文中對特定例子的部件和設置進行描述。此外，本發(fā)明可以在不同例子中重復參考數(shù)字和/或字母。這種重復是為了簡化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實施例和/或設置之間的關系。應當注意，在附圖中所圖示的部件不一定按比例繪制。本發(fā)明省略了對公知組件和處理技術及工藝的描述以避免不必要地限制本發(fā)明。
[0022]如圖1和圖2所示，本發(fā)明的一種并聯(lián)式雙壓鉆井液密度和質量流量檢測系統(tǒng)，它包括儲液箱I和支撐臺18，以及并聯(lián)設置的第一路鉆井液檢測管路和第二路鉆井液檢測管路，所述第一路鉆井液檢測管路由球閥A2、螺桿泵乙22、輸入管路甲3、溢流閥甲4、球閥C5、減壓閥乙24、壓力表甲19、科里奧利質量流量計甲6、球閥E7和溢流閥乙8構成，所述第二路鉆井液檢測管路由球閥B23、螺桿泵甲13、輸入管路乙14、溢流閥甲4、球閥D12、減壓閥甲16、壓力表乙20、科里奧利質量流量計乙11和球閥FlO構成。所述的輸入管路甲3的一端流入鉆井液，所述的球閥A2安裝在所述的螺桿泵乙22的前面；所述的輸入管路甲3沿鉆井液輸送方向依次安裝有螺桿泵乙22、溢流閥甲4、球閥C5、減壓閥乙24、壓力表甲19、科里奧利質量流量計甲6、球閥E7和溢流閥乙8 ;所述的輸入管路乙14的一端流入鉆井液，所述的球閥B23安裝在所述螺桿泵甲13的前面；所述的輸入管路乙14沿鉆井液輸送方向依次安裝有螺桿泵甲13、球閥D12、減壓閥甲16、壓力表乙20、科里奧利質量流量計乙11、球閥F10、溢流閥乙8 ;所述的溢流管路21 —端與溢流閥甲4焊接，另一端與儲液箱I的入口A通過螺紋連接；所述的輸出管路9 一端與溢流閥乙8連接，另一端與儲液箱I的入口 B通過螺紋連接。所述的螺桿泵乙22通過螺栓安裝在支撐臺18上的支架A25上；所述的螺桿泵甲13通過螺栓安裝在支撐臺18上的支架B26上。
[0023]如圖3至圖6所示，所述的科里奧利質量流量計甲6通過螺栓安裝在振動臺甲17的振動臺臺面的中間位置處，所述的振動臺甲17的振動臺支架通過螺栓安裝在支撐臺18上；所述的科里奧利質量流量計乙11通過螺栓安裝在振動臺乙15的振動臺臺面的中間位置處，所述的振動臺乙15的振動臺支架通過螺栓安裝在支撐臺上18。所述振動臺甲17包括振動臺面、振動支架、振動電機A和振動電機B,所述振動臺乙15包括振動臺面、振動支架、振動電機C和振動電機D。所述的振動電機A和振動電機B的轉軸上均安裝有偏心塊，振動電機A和振動電機B的轉軸與鉆井液流的動方向平行，振動電機A和振動電機B通過螺栓安裝在振動臺甲17的振動臺臺面的邊緣的中間位置處，振動電機A和振動電機B關于科里奧利質量流量計甲6對稱；所述的振動電機C和振動電機D的轉軸上均安裝有偏心塊，振動電機C和振動電機D的轉軸與鉆井液的流動方向平行，振動電機C和振動電機D通過螺栓安裝在振動臺乙15的振動臺臺面的邊緣的中間位置處，振動電機C和振動電機D關于科里奧利質量流量計乙11對稱；所述的振動臺甲17和振動臺乙15的振動臺臺面與振動臺支架間均安裝有支承彈簧。
[0024]所述的科里奧利質量流量計甲6中鉆井液的壓強范圍為0.101(1個標準大氣壓)?4MPa，所述的科里奧利質量流量計乙11中鉆井液的壓強范圍為I?30MPa。
[0025]下面結合附圖介紹實施例的工作過程:
[0026]工作時，第一路鉆井液沿鉆井液輸入管路甲3依次流經球閥A2、螺桿泵乙22、溢流閥甲4、球閥C5、減壓閥乙24、壓力表甲19、科里奧利質量流量計甲6、球閥E7和溢流閥乙8，由減壓閥乙24調節(jié)輸入管路甲3中鉆井液的壓強，由壓力表甲19檢測輸入管路甲3中鉆井液的壓強，由科里奧利質量流量計甲6檢測輸入管路甲3中鉆井液的密度和質量流量；第二路鉆井液沿鉆井液輸入管路乙14依次流經球閥B23、螺桿泵甲13、球閥D12、減壓閥甲16、壓力表乙20、科里奧利質量流量計乙11、球閥F10、溢流閥乙8，由螺桿泵甲13為輸入管路乙14中的鉆井液加壓，由減壓閥甲16調節(jié)輸入管路乙14中鉆井液的壓強，由壓力表乙20檢測輸入管路乙14中鉆井液的壓強，由科里奧利質量流量計乙11檢測輸入管路乙14中鉆井液的密度和質量流量。最終，輸入管路甲3和輸入管路乙14經溢流閥乙8匯流至輸出管路9，由輸出管路9流入儲液箱I。調節(jié)第一路鉆井液和第二路鉆井液的壓強，保持所述的第二路鉆井液的壓強大于第一路鉆井液的壓強，檢測并分析兩路鉆井液的密度和質量流量，可得出壓強因素對鉆井液密度和質量流量影響的規(guī)律。
[0027]給定兩路鉆井液的壓強、溫度以及流速，調節(jié)振動臺甲17和振動臺乙15的振動參數(shù)，使振動臺甲17和振動臺乙15的振動參數(shù)不同，由科里奧利質量流量計甲6檢測輸入管路甲3中鉆井液的密度和質量流量，由科里奧利質量流量計乙11檢測輸入管路乙14中鉆井液的密度和質量流量，可得出外界振動對科里奧利質量流量計檢測精度的影響。
[0028]本發(fā)明提供了一種并聯(lián)式雙壓鉆井液密度和質量流量檢測系統(tǒng)，采用兩條檢測線路同時檢測鉆井液的密度和質量流量，不僅能夠實時檢測鉆井液的壓強變化對鉆井液密度和質量流量檢測值的影響，而且還可以檢測外界振動對科里奧利質量流量計檢測精度的影響。
[0029]此外，本發(fā)明的應用范圍不局限于說明書中描述的特定實施例的工藝、機構、制造、物質組成、手段、方法及步驟。從本發(fā)明的公開內容，作為本領域的普通技術人員將容易地理解，對于目前已存在或者以后即將開發(fā)出的工藝、機構、制造、物質組成、手段、方法或步驟，其中它們執(zhí)行與本發(fā)明描述的對應實施例大體相同的功能或者獲得大體相同的結果，依照本發(fā)明可以對它們進行應用。因此，本發(fā)明所附權利要求旨在將這些工藝、機構、制造、物質組成、手段、方法或步驟包含在其保護范圍內。
【權利要求】
1.一種并聯(lián)式雙壓鉆井液密度和質量流量檢測系統(tǒng)，其特征是，包括儲液箱和鉆井液檢測管路，所述鉆井液檢測管路包括并聯(lián)設置的第一路鉆井液檢測管路和第二路鉆井液檢測管路，所述第一路鉆井液檢測管路和第二路鉆井液檢測管路的鉆井液流入端分別與鉆井液輸送干線相連通，鉆井液流出端通過一個三通溢流閥與儲液箱相連通；所述的第一路鉆井液檢測管路和第二路鉆井液檢測管路均分別依次設置有螺桿泵、溢流閥、減壓閥、壓力表和科里奧利質量流量計，所述螺桿泵的鉆井液流入端通過一球閥與鉆井液輸送干線相連通，在溢流閥和減壓閥之間設置一球閥，所述壓力表設置在科里奧利質量流量計的入口處，所述科里奧利質量流量計通過一球閥與儲液箱相連通；所述溢流閥通過溢流管路與儲液箱相連通。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種并聯(lián)式雙壓鉆井液密度和質量流量檢測系統(tǒng)，其特征是，所述第一路鉆井液檢測管路和第二路鉆井液檢測管路的溢流閥共用一個三通溢流閥。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種并聯(lián)式雙壓鉆井液密度和質量流量檢測系統(tǒng)，其特征是，還包括支撐臺，所述第一路鉆井液檢測管路和第二路鉆井液檢測管路中的螺桿泵分別通過支架固定在支撐臺上，所述第一路鉆井液檢測管路和第二路鉆井液檢測管路中的科里奧利質量流量計分別通過振動臺固定在支撐臺上。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種并聯(lián)式雙壓鉆井液密度和質量流量檢測系統(tǒng)，其特征是，所述支架分別通過螺栓與螺桿泵和支撐臺固定連接。
5.根據(jù)權利要求3所述的一種并聯(lián)式雙壓鉆井液密度和質量流量檢測系統(tǒng)，其特征是，所述振動臺包括振動臺面、振動支架和兩個振動電機，所述振動支架通過螺栓安裝在支撐臺上，所述振動臺面通過支撐彈簧設置在振動支架上，所述科里奧利質量流量計通過螺栓安裝在振動臺面的中間位置，所述兩個振動電機分別對稱設置在科里奧利質量流量計兩側的振動臺面上，所述振動電機的轉軸與科里奧利質量流量計中鉆井液流動方向平行且振動電機的轉軸上安裝有偏心塊。
6.根據(jù)權利要求3所述的一種并聯(lián)式雙壓鉆井液密度和質量流量檢測系統(tǒng)，其特征是，所述第一路鉆井液檢測管路和第二路鉆井液檢測管路中減壓閥設置的壓強不相同。
7.根據(jù)權利要求6所述的一種并聯(lián)式雙壓鉆井液密度和質量流量檢測系統(tǒng)，其特征是，所述第一路鉆井液檢測管路中減壓閥的壓強設置為0.101?4MPa，所述第二路鉆井液檢測管路中減壓閥的壓強設置為I?30Mpa。
【文檔編號】G01F1/84GK104316103SQ201410509185
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年9月28日 優(yōu)先權日:2014年9月28日
【發(fā)明者】宋方臻, 李棟, 陶立英, 馬玉真, 宋波, 王新華 申請人:濟南大學