[发明专利]一种钻井液溢流预警监测系统及预警监测方法

权利要求书

1.一种钻井液溢流预警监测系统，其特征在于：包括流量控制计算机、泥浆流槽和设置于泥浆流槽上方的顶部开有开口的箱体，所述箱体侧面靠近顶部的位置设有与其内部连通的溢流管，所述箱体底部开有小微量泥浆出口，所述溢流管和小微量泥浆出口均位于泥浆流槽上方，所述泥浆流槽两侧且与小微量泥浆出口对应的位置设有小微量流量传感器，所述箱体侧面设有与其内部连通的主计量管路，所述主计量管路上设有主流量计，所述主计量管路底部设有两端分别与主计量管路和箱体连通的取样计量管路，所述取样计量管路上设有气液两相质量流量计，所述主计量管路远离箱体的一端设有泥浆入管，所述小微量流量传感器、主流量计和气液两相质量流量计均与流量控制计算机通讯连接。

2.根据权利要求1所述的一种钻井液溢流预警监测系统，其特征在于：所述箱体内侧靠近顶部的位置分别通过支架设有密度计、排气器和电导率测量仪，所述密度计、排气器和电导率测量仪均与流量控制计算机通讯连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种钻井液溢流预警监测系统，其特征在于：所述箱体外侧壁分别通过支架设有摄像头和声光报警器，所述摄像头和声光报警器均与流量控制计算机通讯连接。

4.根据权利要求1所述的一种钻井液溢流预警监测系统，其特征在于：所述溢流管入口位置高于主计量管路出口位置。

5.根据权利要求4所述的一种钻井液溢流预警监测系统，其特征在于：所述溢流管的流通能力大于泥浆入管的流通能力，所述泥浆入管的流通能力大于小微量泥浆出口的流通能力。

6.根据权利要求5所述的一种钻井液溢流预警监测系统，其特征在于：所述主计量管路、取样计量管路和泥浆入管与水平面的夹角均≤90°。

7.一种钻井液溢流预警监测方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤10、组装钻井液溢流预警监测系统，保证溢流管入口位置高于主计量管路出口位置、溢流管流通能力大于泥浆入管的流通能力且泥浆入管的流通能力大于小微量泥浆出口的流通能力，设定主流量计流量下限值及主流量计流量标准范围值，进入步骤20；

步骤20、泥浆流体由泥浆入管进入，一部分泥浆流体进入主计量管路，一部分泥浆流体进入取样计量管路，待泥浆流体布满主计量管路，主流量计持续计量泥浆流体流量，将计量到的泥浆流体流量数据实时输出至流量控制计算机，如计量到的泥浆流体流量＞主流量计流量下限值，钻井液溢流预警监测系统进行泥浆流体计量作业，进入步骤30，如计量到的泥浆流体流量≤主流量计流量下限值，监测并判断泥浆流体流量变化趋势，如流量变化趋势正常，主流量计保持持续计量泥浆流体流量状态，如流量变化趋势不正常，钻井液溢流预警监测系统进行泥浆流体溢流预警作业，进入步骤50；

步骤30、气液两相质量流量计持续计量进入取样计量管路的泥浆流体的温度、密度和流量，将计量到的泥浆流体的温度数据、密度数据和流量数据实时输出至流量控制计算机，主流量计和气液两相质量流量计计量到的泥浆流体流量之和为泥浆流体总流量，如主流量计计量到的泥浆流体的流量大于或小于设定的主流量计流量标准范围值，声光报警器报警，进入步骤40；

步骤40、泥浆流体进入箱体，经溢流管和小微量泥浆出口进入泥浆流槽，由泥浆流槽排出；

步骤50、主流量计和气液两相质量流量计持续计量泥浆流体流量，如主流量计或气液两相质量流量计至少其中一个计量到泥浆流体流量数据，将计量到的泥浆流体流量数据输出至流量控制计算机，声光报警器报警，小微量流量传感器持续检测泥浆流体流量信号，如检测到泥浆流体流量信号，将检测到的泥浆流体流量信号输出至流量控制计算机，声光报警器报警。

8.根据权利要求7所述的一种钻井液溢流预警监测方法，其特征在于：步骤40中，泥浆流体中的气泡通过排气器排出。

9.根据权利要求7或8所述的一种钻井液溢流预警监测方法，其特征在于：还包括泥浆流体二次计量步骤，具体如下：

密度计和电导率测量仪持续计量进入箱体的泥浆流体的密度和电导率，并将计量到的密度数据和电导率数据输出至流量控制计算机。

10.根据权利要求7或8所述的一种钻井液溢流预警监测方法，其特征在于：还包括视频监测步骤，具体如下：

摄像头持续采集箱体内视频信号，并将采集到的视频信号输出至流量控制计算机。