[发明专利]一种固井泥浆流量计装置

说明书

技术领域

本发明涉及固井工具领域中的一种固井泥浆流量计装置。

背景技术

固井作业过程中，水泥车通过加压把水泥浆输送到井下套管与井眼之间的环空内，使钻好的油井得到加固而不能坍塌。固井作业中，水泥浆加注量的准确与否是保障固井质量的生命线。如果水泥浆计量值低于实际作业值，将造成水泥浆的溢出，对最终的碰压及设备安全造成隐患；如果水泥浆计量值高于实际作业值，加注的水泥浆量不够会在井眼环空内形成空洞，达不到固井技术要求的水泥浆胶结指标，将会导致井壁坍塌甚至报废。近几年来，随着石油开采对固井技术的要求越来越严格，要把极高压力的水泥浆精确注入到几千米甚至上万米深的井下并充填到井管与井壁的环空之间，泥浆流量计的精确度和安全性是至关重要的指标。由于固井水泥浆中主要成分是水泥和一些化学添加剂颗粒，原用的涡轮流量计在工作过程中，巨大的压力下的水泥浆颗粒直接冲击在叶片上，在物理与化学作用下涡轮叶片很快就磨损报废。有资料介绍，当水泥浆流量达到3.5m³/min时，叶片的寿命只有150分钟，有时候仅一口井作业就可能导致叶片磨损报废。另外水泥浆中难免混入一些水泥块、塑料布等杂质，原用的涡轮流量计叶片设计理论上要求叶片与流量计内径全封闭，水泥浆与流量计叶片几乎呈70度角的狭小的倾角中流出。当水泥浆中带有塑料布等杂物时，很容易缠绕到叶片上，造成流量计堵塞，使固井中断乃至发生事故。另外现用的流量计还存在与水泥车管路口径不统一，没口井注水泥浆的压力要根据井深等情况调整而导致原有流量计压力等级不够造成安全隐患等急需解决的问题。如何在确保安全作业的前提下，准确的把水泥浆注入到目标井眼环空内，研发制造出可以快速互换连接、具有高压力、不堵塞、计量精确的新型泥浆流量计。因此研制一种固井泥浆流量计装置一直是急需解决的新课题。

发明内容

本发明的目的是提供一种固井泥浆流量计装置，采用石油行业的由壬连接，可实现不同管径任意互换连接、叶轮采用切向设计，减小了叶片在流量计本体内的面积、超高压力（特殊要求可达到102Mpa）保障、全数字控制的专用固井泥浆流量计，提供了一种具有连接迅速，不易堵塞、使用安全可靠、计量精确的流量计。

本发明的目的是这样实现的：一种固井泥浆流量计装置，包括流量计本体、由壬螺母、传感器、上法兰盘、传感器座、下法兰盘、叶轮、由壬接头，流量计本体通过由壬螺母、由壬接头分别与水泥浆管路的两端连接，在流量计本体的中间部位焊有下法兰盘，在下法兰盘里面安装有传感器座，在传感器座的下部安装有叶轮；叶轮是圆盘式形状，叶轮的轴线垂直安放在流量计本体的轴线上，在下法兰盘的上面采用上法兰盘把传感器座与下法兰盘固定在一起，上法兰盘内安装有传感器；所述装置的工作原理是，为提高叶轮的耐磨度，叶轮设计成圆盘形状，提高了叶轮使用寿命，由于水泥浆的主要成分是由高强度水泥，含有大量的颗粒物质，对叶轮有很强的机械磨损；原有流量计的涡轮叶片在流量计本体内的横截面积占到90%以上，横截面积大摩擦力也大，泥浆在高速状态下，冲击涡轮叶片，使得涡轮叶片很快磨损；叶轮采用了圆盘设计，叶轮在流量计本体里只露出很小的面积，面积不足流量计本体横截面积的百分之五，摩擦力变得很小，叶轮的寿命得到很大提高。

本发明的要点在于它的结构及工作原理。其工作原理是，为提高叶轮的耐磨度，叶轮设计成圆盘形状，提高了叶轮使用寿命，由于水泥浆的主要成分是由高强度水泥，含有大量的颗粒物质，对叶轮有很强的机械磨损；原有流量计的涡轮叶片在流量计本体内的横截面积占到90%以上，横截面积大摩擦力也大，泥浆在高速状态下，冲击涡轮叶片，使得涡轮叶片很快磨损；叶轮采用了圆盘设计，叶轮在流量计本体里只露出很小的面积，面积不足流量计本体横截面积的百分之五，摩擦力变得很小，叶轮的寿命得到很大提高。

一种固井泥浆流量计装置与现有技术相比，具有采用由壬连接、叶轮切向安装、具有可工作在高压力下的水泥浆流量值的实时监测，计算及显示功能，极大地简化固井泥浆流量计与管道连接手续延长使用寿命、杜绝现用涡轮容易堵塞的隐患、提高了流量计计量精确度，提升了压力安全等级等优点，将广泛地应用于固井工具领域中。

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

参照附图，一种固井泥浆流量计装置，包括流量计本体1、由壬螺母2、传感器3、上法兰盘4、传感器座5、下法兰盘6、叶轮7、由壬接头8，流量计本体1通过由壬螺母2、由壬接头8分别与水泥浆管路的两端连接，在流量计本体1的中间部位焊有下法兰盘6，在下法兰盘6里面安装有传感器座5，在传感器座5的下部安装有叶轮7；叶轮7是圆盘式形状，叶轮7的轴线垂直安放在流量计本体1的轴线上，在下法兰盘6的上面采用上法兰盘4把传感器座5与下法兰盘6固定在一起，上法兰盘4内安装有传感器3。所述装置的工作原理是，为提高叶轮7的耐磨度，叶轮7设计成圆盘形状，提高了叶轮7使用寿命，由于水泥浆的主要成分是由高强度水泥，含有大量的颗粒物质，对叶轮7有很强的机械磨损；原有流量计的涡轮叶片在流量计本体内的横截面积占到90%以上，横截面积大摩擦力也大，泥浆在高速状态下，冲击涡轮叶片，使得涡轮叶片很快磨损；叶轮7采用了圆盘设计，叶轮7在流量计本体1里只露出很小的面积，面积不足流量计本体1横截面积的百分之五，摩擦力变得很小，叶轮7的寿命得到很大提高。