[发明专利]双弧曲线形钻井液出口流量测量装置及测量方法

权利要求书

1.一种双弧曲线形钻井液出口流量测量装置，其特征在于：这种双弧曲线形钻井液出口流量测量装置由光学液位传感器（3）、双弧曲线形返出管线（1）、喇叭管（11）、传感器支架（2）、数据采集与预处理单元（6）、客户端计算机（7）、声光报警装置组成，喇叭管开窗（13）处连接双弧曲线形返出管线（1）；双弧曲线形返出管线（1）由底板、前面板、两个侧面板围成的槽状体，槽状体的末端为开放的，两个侧面板上各设置一个弧形实体，两个弧形实体对应设置形成双弧曲线形实体（4）；在双弧曲线形实体（4）起始位置上方20~30cm处安装传感器支架（2），光学液位传感器（3）安装在传感器支架（2）上；双弧曲线形实体（4）的水平跨度等于5—7倍的纵宽，而纵宽位置选取在来水方向双弧曲线形实体水平跨度长度的1/5—1/3处，纵宽为单个弧形实体突起最宽处的宽度，水平跨度是双弧曲线形实体（4）的长度，收缩比选取范围为0.55-0.65，水平跨度为1.5m，，为喉口宽度，喉口宽度为两个弧形实体突起最宽处之间的距离，为双弧曲线形返出管线（1）宽度。

2.根据权利要求1所述的双弧曲线形钻井液出口流量测量装置，其特征在于：所述的双弧曲线形返出管线（1）宽度为0.5-0.6m。

3.一种权利要求1所述的双弧曲线形钻井液出口流量测量装置的测量方法，其特征在于：这种双弧曲线形钻井液出口流量测量装置的测量方法通过实时监测双弧曲线形返出管线内形成的稳定液面高度而进一步得到钻井液返出流量，具体如下：

步骤一、将高精度光学液位传感器（3）安装在双弧曲线形返出管线（1）内双弧曲线形实体（4）起点位置上方20~30cm处；

步骤二、步骤一中高精度光学液位传感器（3）实时测量返出管线内湿周截面液面高度，并输出模拟辅助变量信号至数据采集与预处理单元（6）；

步骤三、数据采集与预处理单元（6）实时采集并预处理从步骤二得到的测量数据，随后结合辅助变量输入客户端计算机（7）；

步骤四、客户端计算机（7）的软件测量系统根据流量公式拟合计算得到钻井液出口流量Q值，流量公式为：，系数a及指数n值可通过应用实测和模型试验数据拟合确，为重力加速度，为喉口宽度，为喉口处的临界水深，然后根据预先设定的极值判断是否启动声光报警装置。