[发明专利]一种流动式高温、高压自动钻井液参数测量系统及方法

权利要求书

1.一种流动式高温、高压自动钻井液参数测量系统，其特征在于，包括配浆罐、泥浆热交换器、加热套、柱塞泵、流动测试装置及控制模块，其中：

所述配浆罐、泥浆热交换器、柱塞泵依次管道连接，所述泥浆热交换器位于所述配浆罐下方位置；所述配浆罐上端开设有进液口，所述配浆罐用于从进液口接收流动测试装置排出的测试钻井液，所述配浆罐还用于配置测试钻井液，所述加热套设置于配浆罐外表面，用于对配浆罐内流体保温，所述泥浆热交换器，用于接收从配浆罐流出的测试钻井液，并根据实际工况对测试钻井液进行实时循环加热，所述柱塞泵用于使配置后的测试钻井液输至流动测试装置中，所述流动测试装置用于模拟实际工况下钻井液处于环空或常规管流中的流动状态，还用于实时获取钻井液进、出流动测试装置时的压力和流量；所述控制模块，用于根据瞬时压力和流量进行反演，获取常规管或环空管最佳流变模式及流经钻井液流变参数。

2.根据权利要求1所述的流动式高温、高压自动钻井液参数测量系统，其特征在于，所述流动测试装置包括温度传感器、压力流量传感器、常规测试管段和环空测试管段，所述温度传感器用于检测进入柱塞泵的液体温度，所述压力流量传感器用于实时获取钻井液进、出流动测试装置时的压力和流量，所述常规测试管段和环空测试管段分别用于模拟实际工况下钻井液处于环空、常规管流中的流动状态。

3.根据权利要求1所述的流动式高温、高压自动钻井液参数测量系统，其特征在于，所述控制模块，根据瞬时压力和流量信号进行反演，获取常规管或环空管最佳流变模式及流经钻井液流变参数，具体包括，根据瞬时压力和流量分别获取幂律模式下流变参数值、宾汉模式下流变参数值、赫-巴模式下流变参数值及卡森模式下流变参数值，根据各流变模式下流变参数值及对应的不同流变模式压耗计算模型得到各流变模式下的流量和压耗，将所述流量、压耗与实时获取的流量、压力对比拟合，得到常规管或环空管最佳流变模式及对应的流经钻井液流变参数。

4.根据权利要求1所述的流动式高温、高压自动钻井液参数测量系统，其特征在于，还包括止回阀、第一、第二回压控制阀及流量计，所述止回阀设置于流动测试装置入口管道，用于预防测试钻井液倒流，所述第一回压控制阀设置于流动测试装置出口管道，所述第二回压控制阀设置于配浆罐与柱塞泵之间，所述第一、第二回压控制阀，均用于节流，所述流量计设置于止回阀与流动测试装置之间，用于对流动测试装置流量的监测。

5.一种流动式高温、高压自动钻井液参数测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

模拟实际工况下钻井液处于环空或常规管流中的流动状态；

实时获取钻井液进、出流动测试装置时的压力和流量；

根据瞬时压力和流量进行实时反演，获取常规管或环空管最佳流变模式及流经钻井液流变参数。

6.根据权利要求5所述的流动式高温、高压自动钻井液参数测量方法，其特征在于，根据瞬时压力和流量信号进行实时反演，获取常规管或环空管最佳流变模式及流经钻井液流变参数，具体包括，根据瞬时压力和流量分别获取幂律模式下流变参数值、宾汉模式下流变参数值、赫-巴模式下流变参数值及卡森模式下流变参数值，根据各流变模式下流变参数值及对应的不同流变模式压耗计算模型得到各流变模式下的流量和压耗，将所述流量、压耗与实时获取的流量、压力对比拟合，得到常规管或环空管最佳流变模式及对应的流经钻井液流变参数。