[实用新型]一种井口返出流量在线监测系统

说明书

本申请涉及石油工程钻井技术领域，公开了一种井口返出流量在线监测系统，利用在线监测系统实现了管道内液位高度和流体流速的测量，同时还配套有高度自动校正模块，因此不仅成本更低，测量流量也更加精确，同时整个在线监测系统对现场的安装要求更低，安装也更加方便。

技术领域

本申请涉及石油工程钻井技术领域，更具体的说，涉及一种井口返出流量在线监测系统。

背景技术

钻井井口返出流量是溢漏分析的最直接的指标，因此，实现流量的高精度监测，有利于快速发现管道溢漏。目前，井队普遍使用的是8L03型出口流量计，该装置采用接触式测量，存在测量精度差、测量数据波动大等问题，无法给现场人员提供定量分析。

经分析，造成接触式测量误差大的问题主要有以下原因：

1、来流的钻井液密度、粘度、波浪、液面高度都对挡板摆动产生重要的影响，无法准确界定流量的变化，是误差大的主要原因。

2、测量过程中钻井液固相粘附在挡板上，造成挡板的重量改变，进而引起持续测量误差。

3、挡板的安装位置不同，导致与流体接触的面积不同，也会影响测量精度。

针对以上问题，研究人员做出了大量研究分析。例如在现有技术中，公开号为：CN102704874A，公开日为：2012年10月03日，发明名称为“一种钻井液返出流量检测装置及方法”的专利公开文本，其技术方案为：装置由安装于井筒钻井液返出口(3)与振动筛(4)之间的一个或多个流量测量短节(5)组成，所述的流量测量短节(5)包括矩形截面过流段(6)和位于矩形截面过流段(6)两端的喇叭口缓冲段，矩形截面过流段(6)顶部安装有液位传感器(1)，矩形截面过流段(6)内部液流中安装有流速传感器(2)，液位传感器(1)、流速传感器(2)分别与计算及显示报警单元(8)电连接。

上述现有技术虽然能够实现井口返出流量的实时测量，但是由于其采用接触式方式测量流速，因此长期使用可靠性低，并且上述装置在安装使用时，需要对井口防溢管进行改动，还存在工作量大的问题。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题和缺陷，本申请提供了一种井口返出流量在线监测系统，在线监测系统实现了管道内液位高度和流体流速的测量，并且还能自动校正管道内的真实液位高度，不仅成本更低，同时测量流量也更加精确，并且对现场的安装要求更低，安装更加方便。

为了实现上述发明目的，本申请的技术方案如下：

一种井口返出流量在线监测系统，包括信号探头装置、一号角度传感器、二号角度传感器、信号转换器以及处理器，所述信号探头装置、一号角度传感器以及二号角度传感器均设置在管道外表面，信号探头装置以及一号角度传感器设置在安装壳体内，并且一号角度传感器与信号探头装置位于同一安装平面的两侧，安装壳体通过连接法兰与管道连接，二号角度传感器直接安装在管道上，信号探头装置、一号角度传感器以及二号角度传感器均分别与信号转换器连接，信号转换器又与处理器连接；

其中：

信号探头装置，用于向管道内发射信号并同时接收反射信号；

一号角度传感器，用于测量信号探头装置中的信号发生探头与竖直方向的夹角；

二号角度传感器，用于测量管道与竖直方向的夹角；

信号转换器，用于将信号探头装置以及角度传感器输出的信号转换成处理器可以识别的输入信号；

处理器，用于接收所述信号转换器传输的数字信号并进行数据处理，最终根据管道内的平均液位高度以及平均液体流速计算出管道内的实时流量。

优选地，所述连接法兰上设置有局部镂空的套筒。