[发明专利]一种测量含气液体密度的方法

说明书

本发明涉及一种测量含气液体密度的方法。其技术方案是：包括调速电机、锥形旋流腔、含气测量装置和除气测量装置，所述的锥形旋流腔的上侧通过管线连接含气测量装置，下侧通过管线连接除气测量装置，所述含气测量装置上设有第一称重装置，所述锥形旋流腔的顶部设有调速电机和排气孔，除气测量装置上设有第二称重装置。有益效果是：在与大气连通的情况下，对除气前后的钻井液密度进行实时准确的测量，两个测量装置中间充分利用流体自身的旋流效果和叶轮旋转实现流体除气，出入口位置设计和高速叶轮均能够确保测量的液体为刚从井内返出的钻井液，本装置结构简单，便于加工，与现有的密度测量装置相比，具有体积小，测量实时、精准，节省人力等特点。

技术领域

本发明涉及石油工程相关领域，特别涉及一种测量含气液体密度的方法。

背景技术

研究即时测量油气井内返出的含气液体除气前后不同密度的装置对于在目的层钻进的井控安全具有重要意义，以便于随时掌握井内钻井液的密度情况及静液柱压力，确定混气后钻井液密度降低情况，及引起密度降低的原因（除了混杂气体外，是否还有其他地层液体混入循环体系），为后续钻井液的调整提供依据。传统上是通过只能测量一种密度的装置进行测量；而实际作业时，最准确的测量方式是通过工人先利用密度计在三除区域对井内返出的钻井液进行除气前密度测量，再利用除气密度计进行除气后密度测量，每次只能测量一种密度，且不能够连续实时测量。本研究根据现场作业的需要，通过专用装置对含气液体进行脱气，在脱气前后分别对液体进行密度测量，可以达到对两种密度进行连续测量的效果，对制造出的试验样机效果也进行试验验证分析，对含气油气井内钻井液的密度监测具有重要意义。

钻井液密度测量装置在石油工程相关领域的钻井作业中使用非常广泛。钻井作业中利用钻井液的静液柱压力来平衡井下的地层压力，当地层内油、气、水等流体进入到钻井液体系后，势必会降低钻井液的密度，从而造成井内压力的失衡，出现井涌、井喷等事故。传统使用的人工测量方法费时费力，而其他连续密度测量装置只能够对一种密度进行测量，不能够准确掌握混在钻井液内的地层流体情况。

从公开的文献报道和实际应用来看，到目前为止基于上述思想进行的即时测量含气液体除气前后密度的研究与应用还未见报道。本研究在严格遵循基本客观规律基础上充分发挥主观能动性，根据已有的理论和应用进行探索，开辟了旋流装置在密度测量方面新的应用领域。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种测量含气液体密度的方法，达到在地层流体不明的情况下，实时测量从油气井内返出的钻井液密度及除气后的钻井液密度。

本发明提到的一种即时测量含气液体除气前后密度的装置，其技术方案是：包括调速电机（a5）、锥形旋流腔（a7）、含气测量装置（a14）和除气测量装置（a15），所述的锥形旋流腔（a7）的上侧通过管线连接含气测量装置（a14），下侧通过管线连接除气测量装置（a15），所述含气测量装置（a14）上设有第一含气流体入口（a1）、第一称重装置（a2）、第一溢流口（a3），第一称重装置（a2）设置在含气测量装置（a14）的底部，第一溢流口（a3）设置在含气测量装置（a14）的中上部；所述锥形旋流腔（a7）的顶部设有调速电机（a5）和排气孔（a6），调速电机（a5）带动锥形旋流腔（a7）内腔的叶轮（a9）旋转；所述除气测量装置（a15）上设有除气流体入口（a11）、第三溢流口（a12）、第二称重装置（a13），第二称重装置（a13）设置在除气测量装置（a15）的底部，第三溢流口（a12）设置在除气测量装置（a15）的中上部。

上述的锥形旋流腔（a7）的内壁上分布有螺旋流道（a8），所述的叶轮（a9）设有倾斜角度。

上述锥形旋流腔（a7）的中下部设有第二溢流口（a10），管线通过第二溢流口（a10）连接到除气测量装置（a15）的除气流体入口（a11）。

上述锥形旋流腔（a7）的中上部设有第二含气流体入口（a4），管线通过第二含气流体入口（a4）连接到含气测量装置（a14）的第一溢流口（a3）。