[发明专利]恒温型双压力振动管式钻井液密度在线测量仪器

权利要求书

1.恒温型双压力振动管式钻井液密度在线测量仪器，包括螺杆泵、振动管密度计、压力传感器和背压阀，其特征在于：将螺杆泵、振动管密度计I和背压阀I、振动管密度计II和背压阀II通过管线依次连接，把压力传感器I和压力传感器II分别并接在背压阀I的前、后的管线上。

2.按权利要求1所述的恒温型双压力振动管式钻井液密度在线测量仪器，其特征在于：振动管密度计为科里奥利质量流量计。

3.按权利要求1或2所述的恒温型双压力振动管式钻井液密度在线测量仪器的测量方法，其特征在于：将两个振动管密度计均安装在半导体恒温容器内，并用半导体恒温容器控制两个振动管密度计的温度，用背压阀I和背压阀II调节振动管密度计I和II的压力，用压力传感器I和压力传感器II分别测量振动管密度计I和振动管密度计II的压力瞬时值，用振动管密度计I和振动管密度计II测量不同压力下的流体密度的瞬时值。

4.按权利要求3所述的恒温型双压力振动管式钻井液密度在线测量仪器的测量方法，其特征在于：

调整半导体恒温容器的温度至所测钻井液的温度，以一定的流量连续循环容器中的钻井液，调整背压阀I和背压阀II，使两个振动管密度计I和II的压力分别为P₁和P₂，测量两个振动管密度计I和II的密度值ρ₁和ρ₂；

根据P₁、P₂、ρ₁、ρ₂和钻井液温度T的瞬时值计算钻井液的固液相密度ρ_m的瞬时值：

和标准状态下的气液体积比值：

连续测定这些P₁、P₂、ρ₁、ρ₂和T的瞬时值，实时测量并连续记录钻井液固液相密度和标准状况下的气液体积比的变化过程，实现充气钻井液密度的自动化在线检测，并计算不同温度T和压力P下的含气钻井液密度：

式中：P₁—压力传感器I显示的压力；P₂—压力传感器II显示的压力；

T₁—恒温系统设置的温度；T₀—标准状态下的温度；

ρ₁—振动管密度计I测试的密度；ρ₂—振动管密度计II测试的密度；

V_m—钻井液的固液相体积；ρ_m—钻井液的固液相密度；

ρ—任意温度(T)和压力(P)的充气钻井液密度；

v_m—钻井液固液相体积；v_g—任意温度压力下的气体体积；

v_g0—标准状态下的气体体积；p₀—标准大气压；

p—钻井液所处压力；T—钻井液的温度。