[发明专利]流速测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及钻井领域，特别涉及一种流速测量装置。

背景技术

在石油钻井作业中，若地层流体的压力大于井内的压力，则地层流体就会在压力差的作用下大量涌入井筒，并从井口无控制地喷射出来，即发生井喷，井喷对现场作业的工作人员会带来极大的安全危害。为了防止发生井喷，在实际钻井作业过程中，可以向井筒内注入钻井液，以提高井内的压力。在实际应用中，通过测量钻井液从井筒中排出时的流速可以推断出井内的压力状况，从而为判断是否会发生井喷提供依据。

相关技术中，为了测量钻井液从井筒中排出时的流速，将一个木板垂直于钻井液流动的方向插入钻井液中，在流动钻井液的冲击作用下，该木板会发生一定的偏转，利用木板的偏转角度即可计算得出钻井液从井筒中排出时的流速。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

利用现有技术对钻井液从井筒中排出时的流速进行测量，木板的偏转角度不仅与钻井液的流速有关，还与钻井液的密度以及木板浸入钻井液的深度有关，这就导致利用这种方法对钻井液从井筒中排出时的流速进行测量不够准确。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种流速测量装置。所述流速测量装置包括：叶轮、接近开关、处理器和短信报警模块；

所述叶轮包括至少两个叶片，所述叶轮能够在待测流体的带动下旋转；

所述接近开关用于在所述至少两个叶片中任一叶片距所述接近开关的距离为预设值时，向所述处理器发送脉冲信号；

所述处理器用于接收所述脉冲信号，并获取接收相邻两个脉冲信号的时间差，根据所述时间差计算所述待测流体的流速；

所述处理器，还用于在所述待测流体的流速满足预设条件时，向所述短信报警模块发送控制指令，所述控制指令用于指示所述短信报警模块向预设设备发送报警短信；

所述短信报警模块，用于接收所述处理器发送的所述控制指令，并在接收到所述控制指令后，向所述预设设备发送报警短信。

可选的，所述多个叶片中任意两个相邻的叶片的夹角相等。

可选的，所述流速测量装置还包括支架；所述叶轮和所述处理器固定于所述支架上。

可选的，所述叶轮的材料的密度小于预设阈值。

可选的，所述待测流体为钻井液。

可选的，所述处理器用于根据流速计算公式计算所述待测流体的流速；

所述流速计算公式为：

其中，v为所述待测流体的流速，r为所述叶轮的半径，t_i为所述处理器接收到第i个脉冲信号和第i+1个脉冲信号间的时间差，n-m+1为所述叶轮包含的叶片的数量。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过在流速测量装置中设置叶轮、接近开关、处理器和短信报警模块，且叶轮能够在待测流体的带动下旋转，使得对待测流体的流速的测量转化为对叶轮旋转线速度的测量，通过接近开关及处理器可以测得叶轮旋转的周期，从而即可计算得出叶轮轮旋转的线速度，即待测流体的流速，叶轮旋转的线速度仅与待测流体的流速有关而与其他的因素没有关系，因此，利用这种方法对钻井液从井筒中排出时的流速进行测量准确度较高，此外，短信报警模块还可以在待测流体的流速满足预设条件时，向预设设备发送报警短信，使得技术人员可以即使根据待测流体的流速进行相应的操作，防止造成井漏或井喷事故。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明 的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的流速测量装置的结构示意图。

图2是本发明实施例提供的短信报警子模块的结构示意图。

图3是本发明实施例提供的流速测量装置的结构示意图。

图4是本发明实施例提供的短信报警子模块的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明提供了一种流速测量装置，如图1所示，该流速测量装置包括：叶轮110、接近开关120、处理器130和短信报警模块150。

该叶轮110包括至少两个叶片，该叶轮110能够在待测流体的带动下旋转。