本发明专利技术涉及一种即时测量含气液体除气前后密度的装置。其技术方案是：包括调速电机、锥形旋流腔、含气测量装置和除气测量装置，所述的锥形旋流腔的上侧通过管线连接含气测量装置，下侧通过管线连接除气测量装置，所述含气测量装置上设有第一称重装置，所述锥形旋流腔的顶部设有调速电机和排气孔，除气测量装置上设有第二称重装置。有益效果是：在与大气连通的情况下，对除气前后的钻井液密度进行实时准确的测量，两个测量装置中间充分利用流体自身的旋流效果和叶轮旋转实现流体除气，出入口位置设计和高速叶轮均能够确保测量的液体为刚从井内返出的钻井液，本装置结构简单，便于加工，与现有的密度测量装置相比，具有体积小，测量实时、精准，节省人力等特点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及石油工程相关领域，特别涉及一种即时测量含气液体除气前后密度的装置及方法。
技术介绍
研究即时测量油气井内返出的含气液体除气前后不同密度的装置对于在目的层钻进的井控安全具有重要意义，以便于随时掌握井内钻井液的密度情况及静液柱压力，确定混气后钻井液密度降低情况，及引起密度降低的原因（除了混杂气体外，是否还有其他地层液体混入循环体系），为后续钻井液的调整提供依据。传统上是通过只能测量一种密度的装置进行测量；而实际作业时，最准确的测量方式是通过工人先利用密度计在三除区域对井内返出的钻井液进行除气前密度测量，再利用除气密度计进行除气后密度测量，每次只能测量一种密度，且不能够连续实时测量。本研究根据现场作业的需要，通过专用装置对含气液体进行脱气，在脱气前后分别对液体进行密度测量，可以达到对两种密度进行连续测量的效果，对制造出的试验样机效果也进行试验验证分析，对含气油气井内钻井液的密度监测具有重要意义。钻井液密度测量装置在石油工程相关领域的钻井作业中使用非常广泛。钻井作业中利用钻井液的静液柱压力来平衡井下的地层压力，当地层内油、气、水等流体进入到钻井液体系后，势必会降低钻井液的密度，从而造成井内压力的失衡，出现井涌、井喷等事故。传统使用的人工测量方法费时费力，而其他连续密度测量装置只能够对一种密度进行测量，不能够准确掌握混在钻井液内的地层流体情况。从公开的文献报道和实际应用来看，到目前为止基于上述思想进行的即时测量含气液体除气前后密度的研究与应用还未见报道。本研究在严格遵循基本客观规律基础上充分发挥主观能动性，根据已有的理论和应用进行探索，开辟了旋流装置在密度测量方面新的应用领域。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种即时测量含气液体除气前后密度的装置及方法，达到在地层流体不明的情况下，实时测量从油气井内返出的钻井液密度及除气后的钻井液密度。本专利技术提到的一种即时测量含气液体除气前后密度的装置，其技术方案是：包括调速电机（a5）、锥形旋流腔（a7）、含气测量装置（a14）和除气测量装置（a15），所述的锥形旋流腔（a7）的上侧通过管线连接含气测量装置（a14），下侧通过管线连接除气测量装置（a15），所述含气测量装置（a14）上设有第一含气流体入口（a1）、第一称重装置（a2）、第一溢流口（a3），第一称重装置（a2）设置在含气测量装置（a14）的底部，第一溢流口（a3）设置在含气测量装置（a14）的中上部；所述锥形旋流腔（a7）的顶部设有调速电机（a5）和排气孔（a6），调速电机（a5）带动锥形旋流腔（a7）内腔的叶轮（a9）旋转；所述除气测量装置（a15）上设有除气流体入口（a11）、第三溢流口（a12）、第二称重装置（a13），第二称重装置（a13）设置在除气测量装置（a15）的底部，第三溢流口（a12）设置在除气测量装置（a15）的中上部。上述的锥形旋流腔（a7）的内壁上分布有螺旋流道（a8），所述的叶轮（a9）设有倾斜角度。上述锥形旋流腔（a7）的中下部设有第二溢流口（a10），管线通过第二溢流口（a10）连接到除气测量装置（a15）的除气流体入口（a11）。上述锥形旋流腔（a7）的中上部设有第二含气流体入口（a4），管线通过第二含气流体入口（a4）连接到含气测量装置（a14）的第一溢流口（a3）。本专利技术提到的一种即时测量含气液体除气前后密度的装置的测量方法，包括以下步骤：（一）从油气井井下返出的含岩屑、气体、地层水等的混合体经过井口（1）到达泥浆出口槽（2），通过离心泵（4）把钻井液在滤网（3）处将固相岩屑滤除，通过压力表（5）可以直观地观察钻井液的流动状态，通过调节截止阀（6）来控制进入整个装置内液体的流量和流动速度，从截止阀（6）出来的管线与测量装置的含气流体入口（a1）连接，并做好密封处理；第二溢流口（a12）与管线相连，并将测量过的钻井液排至泥浆池（9）；测量装置中的三个溢流口足够开阔以确保液体溢流后能够立即流向更低的位置，以防止三个容器内的液面高于溢流口，造成测量不准；其他未测钻井液经泥浆管线流至三除设备（8）进行除泥除砂除气后回到泥浆池（9），装置与管线连接完成；（二）、进行试验：首先打开离心泵（4）关闭截止阀进行试压操作，直至压力表（5）有读数，慢慢打开截止阀（6）当装置（a）处有流体流入，同时确保压力表（5）继续有压力，表示整个装置内运行情况正常，当第二溢流口（a12）处有钻井液流出后，表明整个装置内已经充满钻井液，第一称重装置（a2）、第二称重装置（a13）得出的数值就是钻井液的实时密度；测量过程中通过调节截止阀（6）对整个装置进行调节和控制，从而达到满意的测量效果；（三）、试验完毕后，关闭离心泵，移除前后的管线并用淡水将装置清洗干净、晾干以备再次使用。本专利技术的有益效果是：在与大气连通的情况下，对除气前后的钻井液密度进行实时准确的测量，两个测量装置中间充分利用流体自身的旋流效果和叶轮旋转实现流体除气，出入口位置设计和高速叶轮均能够确保测量的液体为刚从井内返出的钻井液，本装置结构简单，便于加工，与现有的密度测量装置相比，具有体积小，测量实时、精准，节省人力等特点。附图说明附图1是本专利技术的测量装置的结构示意图；附图2是图1中的叶轮的结构示意图；附图3是本专利技术的实施流程图；上图中：第一含气流体入口a1、第一称重装置a2、第一溢流口a3、第二含气流体入口a4、调速电机a5、排气孔a6、锥形旋流腔a7、螺旋流道a8、叶轮a9、第二溢流口a10、除气流体入口a11、第三溢流口a12、第二称重装置a13、含气测量装置a14、除气测量装置a15；井口1、泥浆出口槽2、滤网3、离心泵4、压力表5、截止阀6、测量装置7、三除设备8、泥浆池9，装置a、装置b、装置c。具体实施方式结合附图1-3，对本专利技术作进一步的描述：本专利技术提到的一种即时测量含气液体除气前后密度的装置，其技术方案是：包括调速电机a5、锥形旋流腔a7、含气测量装置a14和除气测量装置a15，所述的锥形旋流腔a7的上侧通过管线连接含气测量装置a14，下侧通过管线连接除气测量装置a15，所述含气测量装置a14上设有第一含气流体入口a1、第一称重装置a2、第一溢流口a3，第一称重装置a2设置在含气测量装置a14的底部，第一溢流口a3设置在含气测量装置a14的中上部；所述锥形旋流腔a7的顶部设有调速电机a5和排气孔a6，调速电机a5带动锥形旋流腔a7内腔的叶轮a9旋转；所述除气测量装置a15上设有除气流体入口a11、第三溢流口a12、第二称重装置a13，第二称重装置a13设置在除气测量装置a15的底部，第三溢流口a12设置在除气测量装置a15的中上部。上述的锥形旋流腔a7的内壁上分布有螺旋流道a8，所述的叶轮a9设有倾斜角度。上述锥形旋流腔a7的中下部设有第二溢流口a10，管线通过第二溢流口a10连接到除气测量装置a15的除气流体入口a11。上述锥形旋流腔a7的中上部设有第二含气流体入口a4，管线通过第二含气流体入口a4连接到含气测量装置a14的第一溢流口a3。本专利技术利用传统的旋流器理论及其应用，在传统的设计原理基础上，根据实际作业的需要进行改进，使其具备实时准确测量的效果，达到同时测量两种密度的目标本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种即时测量含气液体除气前后密度的装置，其特征是：包括调速电机（a5）、锥形旋流腔（a7）、含气测量装置（a14）和除气测量装置（a15），所述的锥形旋流腔（a7）的上侧通过管线连接含气测量装置（a14），下侧通过管线连接除气测量装置（a15），所述含气测量装置（a14）上设有第一含气流体入口（a1）、第一称重装置（a2）、第一溢流口（a3），第一称重装置（a2）设置在含气测量装置（a14）的底部，第一溢流口（a3）设置在含气测量装置（a14）的中上部；所述锥形旋流腔（a7）的顶部设有调速电机（a5）和排气孔（a6），调速电机（a5）带动锥形旋流腔（a7）内腔的叶轮（a9）旋转；所述除气测量装置（a15）上设有除气流体入口（a11）、第三溢流口（a12）、第二称重装置（a13），第二称重装置（a13）设置在除气测量装置（a15）的底部，第三溢流口（a12）设置在除气测量装置（a15）的中上部。
【技术特征摘要】
1.一种即时测量含气液体除气前后密度的装置，其特征是：包括调速电机（a5）、锥形旋流腔（a7）、含气测量装置（a14）和除气测量装置（a15），所述的锥形旋流腔（a7）的上侧通过管线连接含气测量装置（a14），下侧通过管线连接除气测量装置（a15），所述含气测量装置（a14）上设有第一含气流体入口（a1）、第一称重装置（a2）、第一溢流口（a3），第一称重装置（a2）设置在含气测量装置（a14）的底部，第一溢流口（a3）设置在含气测量装置（a14）的中上部；所述锥形旋流腔（a7）的顶部设有调速电机（a5）和排气孔（a6），调速电机（a5）带动锥形旋流腔（a7）内腔的叶轮（a9）旋转；所述除气测量装置（a15）上设有除气流体入口（a11）、第三溢流口（a12）、第二称重装置（a13），第二称重装置（a13）设置在除气测量装置（a15）的底部，第三溢流口（a12）设置在除气测量装置（a15）的中上部。2.根据权利要求1所述的即时测量含气液体除气前后密度的装置，其特征是：所述的锥形旋流腔（a7）的内壁上分布有螺旋流道（a8），所述的叶轮（a9）设有倾斜角度。3.根据权利要求1所述的即时测量含气液体除气前后密度的装置，其特征是：所述锥形旋流腔（a7）的中下部设有第二溢流口（a10），管线通过第二溢流口（a10）连接到除气测量装置（a15）的除气流体入口（a11）。4.根据权利要求1所述的即时测量含气液体除气前后密度的装置，其特征是：所述锥形旋流腔（a7）的中上部设有第二含气流体入口（a4），管线...
【专利技术属性】
技术研发人员：史吉辉，程远方，张怀文，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东;37
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