[發明專利]恒溫型雙壓力振動管式鉆井液密度在線測量儀器

在審

• 申請號: 201711148383.7
• 申請日: 2017-11-17
• 公開（公告）號: CN109799165A
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發明（設計）人: 劉保雙;王忠杰;馬云謙;羅云鳳
• 申請（專利權）人: 中石化石油工程技術服務有限公司;中石化勝利石油工程有限公司;中石化勝利石油工程有限公司鉆井工藝研究院
• 主分類號: G01N9/00
• 分類號: G01N9/00;E21B21/08
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司 37107
• 代理人: 侯華頌;李勇

1.恒溫型雙壓力振動管式鉆井液密度在線測量儀器，包括螺桿泵、振動管密度計、壓力傳感器和背壓閥，其特征在于：將螺桿泵、振動管密度計I和背壓閥I、振動管密度計II和背壓閥II通過管線依次連接，把壓力傳感器I和壓力傳感器II分別并接在背壓閥I的前、后的管線上。

2.按權利要求1所述的恒溫型雙壓力振動管式鉆井液密度在線測量儀器，其特征在于：振動管密度計為科里奧利質量流量計。

3.按權利要求1或2所述的恒溫型雙壓力振動管式鉆井液密度在線測量儀器的測量方法，其特征在于：將兩個振動管密度計均安裝在半導體恒溫容器內，并用半導體恒溫容器控制兩個振動管密度計的溫度，用背壓閥I和背壓閥II調節振動管密度計I和II的壓力，用壓力傳感器I和壓力傳感器II分別測量振動管密度計I和振動管密度計II的壓力瞬時值，用振動管密度計I和振動管密度計II測量不同壓力下的流體密度的瞬時值。

4.按權利要求3所述的恒溫型雙壓力振動管式鉆井液密度在線測量儀器的測量方法，其特征在于：

調整半導體恒溫容器的溫度至所測鉆井液的溫度，以一定的流量連續循環容器中的鉆井液，調整背壓閥I和背壓閥II，使兩個振動管密度計I和II的壓力分別為P₁和P₂，測量兩個振動管密度計I和II的密度值ρ₁和ρ₂；

根據P₁、P₂、ρ₁、ρ₂和鉆井液溫度T的瞬時值計算鉆井液的固液相密度ρ_m的瞬時值：

和標準狀態下的氣液體積比值：

連續測定這些P₁、P₂、ρ₁、ρ₂和T的瞬時值，實時測量并連續記錄鉆井液固液相密度和標準狀況下的氣液體積比的變化過程，實現充氣鉆井液密度的自動化在線檢測，并計算不同溫度T和壓力P下的含氣鉆井液密度：

式中：P₁—壓力傳感器I顯示的壓力；P₂—壓力傳感器II顯示的壓力；

T₁—恒溫系統設置的溫度；T₀—標準狀態下的溫度；

ρ₁—振動管密度計I測試的密度；ρ₂—振動管密度計II測試的密度；

V_m—鉆井液的固液相體積；ρ_m—鉆井液的固液相密度；

ρ—任意溫度(T)和壓力(P)的充氣鉆井液密度；

v_m—鉆井液固液相體積；v_g—任意溫度壓力下的氣體體積；

v_g0—標準狀態下的氣體體積；p₀—標準大氣壓；

p—鉆井液所處壓力；T—鉆井液的溫度。