[其他]钻井用磁控流量显示器

说明书

本实用新型用于钻井液的流量控制与监测。

随着钻探技术的发展，用流量计监测输入井内冲洗液流量是钻井工艺主要求之一，它不仅起着防止烧钻事故的作用。还可实现钻井工艺的优化，反映钻具在孔内的工作状态，以及反映泥浆泵及其管路的工作情况。由于钻井液多为不透明浆液，且冲击力大，流量计设计需要采取一些特殊措施。例如采用高强度材料制作，其显示部分要另外考虑等。目前使用的国产LZZ－1型钻探用金属转子流量计，在锥管中装有一个由转子与上下导杆连成一体的转子部件上导杆上端是圆柱状磁钢；指示部分有一个跟踪磁钢以异名磁极靠近上导杆。当转子部件随流量变化而上下移动时，靠磁力作用使跟踪磁钢带动机械转动系统，使指针在刻度盘上指示相应的流量刻度值。指示部分还附有一个由线圈和金属片组成的报警无触点开关。这种流量计能满足一般现场要求，但由于指示部分与流量计结成一体，只能就近观察，而且体积大，结构复杂，机械零件易于磨损，耐冲击性较差，使用寿命短。

本实用新型的目的是提供一种结构简单，无机械指示部件的流量计，并且适于钻井现场远距离观测和报警控制。

磁控流量显示器由流量传感器（图1）和仪表箱（图2）组成，它们之间用32线通讯电缆联结。传感器垂直安置，它由锥管1、磁性转子2、固定导杆3、上下法兰座4、流量传感板5、报警板6、控制板7等组成。锥管、转子本体和导杆等都是由不锈钢（1Cr18Ni9Ti），铝合金等非磁性材料制成的。锥管安装时大端朝上。转子本体中嵌装环状磁钢成为磁性转子，磁钢极性是轴向的，这样使水平面四周的磁场均匀分布。锥管和转子的尺寸是依据流量测量范围来设计的，导杆起着转子导向扶正作用，上下法兰座用铝合金材料制成，起连接管道的作用，下座接进水管路，上座接出水管路。导杆上下两端套有胶垫15，上垫起限位作用，防止超流量时转子顶住上座而发生憋泵和液压冲击；下垫是防止转子下落时撞击下法兰座，或转子与锥管内壁贴紧造成转子卡死。上下法兰座通过四根螺杆拧紧，使锥管固定。锥管和上下法兰座之间均有双重密封－－端面密封14和“O”型圈13密封。该结构不需要拆开全部传感器就能取出转子和导杆进行清洗。流量传感板为长条形，其上装有等间距排列的若干个干簧管，一般为20个。进行流量标定时该板在径向和轴向都是可以微调的。报警板和控制板可沿杆全长调节定位，板上装有干簧管。控制板位于报警板的下方，用螺钉定位，可以在整个量程范围内定值报警和控制。仪表箱面板10上装有与干簧管同数量的发光二极管，从每一发光管的下方可查出相应的流量值。如果两管同时亮则取其中间值。箱上有电源、报警和控制三个开关，相应有三个指示灯。

分析表明，流量与转子的上升高度成线性关系，知道转子的高度就能确定出相应的流量，也就是说当转子上升到某一高度时，转子中嵌装的磁钢使对应高度的干簧管触点接通，面板上与之相连的发光二极管发亮，从管下方的流量表即可得知此时的流量大小。当转子下降到报警板的高度时，该板上的干簧管接通，经延时电路9延时后使报警器11报警。电路的设计使得转子只要下降到或低于报警板高度，报警器就会一直报警，而当转子回升到高于报警板时，报警自动消除。当转子下降到控制板高度时，该板上的干簧管接通，经延时电路8延时后使保护执行机构12动作，例如实现停机动作。报警和控制的延时电路是为了避免误动作而设计的。

图1是本实用新型的流量传感器的正视图；

图2是本实用新型的电原理框图。

实验表明：本实用新型工作可靠，报警和控制动作灵敏，流量线性度好，耐震、耐压、耐磨损、耐腐蚀、适应多种冲洗液介质。