一種鉆井液性能自動(dòng)測(cè)量裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種鉆井液性能自動(dòng)測(cè)量裝置，其包括：泥漿取樣器：將鉆井液抽取至過(guò)濾組件；過(guò)濾組件：過(guò)濾鉆井液；測(cè)量組件：測(cè)量流入其內(nèi)部鉆井液的粘度以及密度；水箱總成：為噴淋系統(tǒng)提供清水；自動(dòng)噴淋裝置：清洗測(cè)量組件以及過(guò)濾組件；控制器：以順序控制方式實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)測(cè)量，所述裝置具有測(cè)量精度高、測(cè)量間隔短等優(yōu)點(diǎn)，從根本上避免了人工測(cè)量所帶來(lái)的不確定因素。另外，該測(cè)量裝置的應(yīng)用領(lǐng)域并不僅僅局限于石油行業(yè)，在任何需要流動(dòng)物體進(jìn)行自動(dòng)秒表粘度以及密度測(cè)量的場(chǎng)合，都可以使用。
【專利說(shuō)明】
一種鉆井液性能自動(dòng)測(cè)量裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及鉆井液性能測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種鉆井液性能自動(dòng)測(cè)量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，鉆井現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量鉆井液的秒表粘度以及密度只能通過(guò)人工使用馬氏漏斗以及密度計(jì)實(shí)現(xiàn)。這種測(cè)試方式存在以下弊端:
[0003]1.精度不高，測(cè)量過(guò)程中人為因素會(huì)帶來(lái)很大誤差；
[0004]2.測(cè)量間隔長(zhǎng)，往往不能及時(shí)反映出鉆井液性能變化；
[0005]3.操作麻煩，通常需要許多步驟及工具才能實(shí)現(xiàn)。
[0006]通過(guò)提高人工的操作水平及熟練程度能夠提高部分指標(biāo)，但這種方式無(wú)法徹底的解決以上問(wèn)題，為此，本實(shí)用新型提供一種鉆井液性能自動(dòng)測(cè)量裝置。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型的目的是提供一種鉆井液性能自動(dòng)測(cè)量裝置，該測(cè)量裝置能夠在鉆井施工過(guò)程中對(duì)鉆井液進(jìn)行自動(dòng)取樣、測(cè)量以及清洗，無(wú)需人工干預(yù)，并將鉆井液的粘度及密度測(cè)量結(jié)果傳輸至司鉆顯示器中。這種裝置完全能夠取代傳統(tǒng)人工的測(cè)量方式，徹底解決由于人為因素帶來(lái)的不確定性，具有極高的精度及測(cè)量速度并能自動(dòng)的進(jìn)行取樣及清潔。同時(shí)，該裝置使用方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性極高，非常適合鉆井施工現(xiàn)場(chǎng)使用。
[0008]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型通過(guò)鉆井液性能自動(dòng)測(cè)量裝置，其包括:
[0009]過(guò)濾組件，過(guò)濾鉆井液；
[0010]泥漿取樣器，將鉆井液抽取至所述過(guò)濾組件；
[0011 ]測(cè)量組件，測(cè)量流入其內(nèi)部的鉆井液的粘度以及密度；
[0012]自動(dòng)噴淋裝置，清洗所述測(cè)量組件以及所述過(guò)濾組件；
[0013]水箱總成，為所述自動(dòng)噴淋裝置提供清水；
[0014]控制器，以順序控制方式實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)測(cè)量。
[0015]為使本實(shí)用新型達(dá)到更佳的效果，本實(shí)用新型還提供了一種專門針對(duì)于石油鉆機(jī)的安裝方法，這種方法將該裝置與石油鉆機(jī)的鉆井液系統(tǒng)集成，并實(shí)現(xiàn)對(duì)出口鉆井液進(jìn)行連續(xù)測(cè)量。
[0016]該測(cè)量裝置測(cè)量的鉆井液取決于自動(dòng)取樣器安裝的位置，若取樣器安裝在井口，那么測(cè)量出的就是出口鉆井液參數(shù);若安裝在離大栗最近的泥漿罐中，那么就是入口鉆井液參數(shù)。與人工測(cè)量類似，通常情況下需要對(duì)出口鉆井液參數(shù)進(jìn)行測(cè)量。
[0017]石油鉆機(jī)鉆井液循環(huán)系統(tǒng)分為兩種，一種是封閉式，一種是半封閉式。無(wú)論哪種循環(huán)系統(tǒng)，該裝置需要被安裝在振動(dòng)篩后級(jí)，必須保證鉆井液通過(guò)振動(dòng)篩過(guò)濾后直接流經(jīng)取樣器，這樣才能保證取樣器取到的是出口鉆井液而非經(jīng)過(guò)混合之后的鉆井液。在振動(dòng)篩后級(jí)取樣的好處是，此時(shí)鉆井液已經(jīng)經(jīng)過(guò)振動(dòng)篩的過(guò)濾，能夠有效緩解該裝置中過(guò)濾組件的壓力，該裝置的維護(hù)周期會(huì)被延長(zhǎng)。在30及以下鉆機(jī)，鉆井液經(jīng)過(guò)振動(dòng)篩過(guò)濾后先進(jìn)入砂罐進(jìn)行一級(jí)沉淀除砂，鉆井液取樣器可以安裝在砂罐處，測(cè)量裝置也可以就近固定在振動(dòng)篩附近。在30以上鉆機(jī)中，泥漿經(jīng)過(guò)振動(dòng)篩過(guò)濾后通常需要經(jīng)過(guò)明顯的流道進(jìn)入到泥漿罐，這樣鉆井液取樣器可以安裝在流道處，讓泥漿流經(jīng)取樣器，測(cè)量裝置就近固定即可。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型所述的測(cè)量組件結(jié)構(gòu)圖；
[0019]圖2為本實(shí)用新型所述的鉆井液測(cè)量起始點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)示意圖；
[0020]圖3為本實(shí)用新型所述的鉆井液性能自動(dòng)測(cè)量裝置總體框圖；
[0021 ]圖4為本實(shí)用新型所述的鉆井液自動(dòng)測(cè)量過(guò)程流程圖。
[0022]附圖標(biāo)記說(shuō)明:1-測(cè)距傳感器;2-鉆井液入口； 3-固定支架;4-稱重傳感器;5-鉆井液溢流口 ； 6-測(cè)距開口 ； 7-清洗噴頭;8-標(biāo)準(zhǔn)馬氏漏斗;9-起始測(cè)量點(diǎn)；10-結(jié)束測(cè)量點(diǎn)；11-泥漿取樣器，12-過(guò)濾組件，13-測(cè)量組件，14-水箱總成，15-自動(dòng)噴淋裝置，16-控制器。
【具體實(shí)施方式】
[0023]以下是根據(jù)附圖對(duì)本實(shí)用新型上述的和另外的技術(shù)特征做更為詳盡的說(shuō)明。
[0024]圖1給出的是測(cè)量組件結(jié)構(gòu)圖。測(cè)量組件能夠直接測(cè)量出流入其內(nèi)部鉆井液的秒表粘度及密度，其包括:1測(cè)距傳感器;2鉆井液入口 ； 3固定支架;4稱重傳感器;5鉆井液溢流口 ；6測(cè)距開口；7清洗噴頭;8標(biāo)準(zhǔn)馬氏漏斗。
[0025]其中，測(cè)距傳感器I一般為激光、紅外或超聲波等形式的測(cè)距傳感器，測(cè)量液面的變化，受控制器控制。鉆井液入口 2由膠管等管道與過(guò)濾組件的出口相連，鉆井液經(jīng)過(guò)過(guò)濾組件之后會(huì)通過(guò)鉆井液入口 2流入測(cè)量組件內(nèi)部。固定支架3用以固定所有部件，主要由四部分構(gòu)成:夾片、連接桿、基座、鈑金外罩。其中連接桿和夾片用來(lái)固定測(cè)距傳感器，將傳感器固定至特定高度，基座是所有部件的固定基礎(chǔ)，鈑金外罩固定在基板上，用來(lái)固定鉆井液入口 2;稱重傳感器4用來(lái)測(cè)量鉆井液重量的變化，這里使用雙懸臂稱重傳感器，固定在基座上并且與控制器相連。鉆井液溢流口 5用來(lái)當(dāng)注入的鉆井液過(guò)多時(shí)將多余的鉆井液流出。測(cè)距開口 6是非接觸測(cè)量泥漿液面的通道，超聲波或者激光通過(guò)該孔對(duì)液面進(jìn)行測(cè)量，開口大小取決于使用的測(cè)量方法。清洗噴頭7用來(lái)對(duì)馬氏漏斗進(jìn)行噴淋清洗，通過(guò)軟管與自動(dòng)噴淋裝置相連，自動(dòng)噴淋裝置受控制器控制；標(biāo)準(zhǔn)馬氏漏斗8是用來(lái)測(cè)量鉆井液粘度的標(biāo)準(zhǔn)器具。
[0026]結(jié)合圖2說(shuō)明測(cè)量組件測(cè)量鉆井液的粘度和密度的實(shí)施過(guò)程。測(cè)量組件啟動(dòng)后，內(nèi)部的測(cè)距傳感器開始監(jiān)視鉆井液液面的變化。當(dāng)液面下降至起始測(cè)量點(diǎn)9時(shí)，定時(shí)器啟動(dòng)，同時(shí)雙懸臂稱重傳感器開始測(cè)量重量的變化。當(dāng)液面下降至結(jié)束測(cè)量點(diǎn)10時(shí)，系統(tǒng)計(jì)算出液面由起始測(cè)量點(diǎn)9變化到結(jié)束測(cè)量點(diǎn)1時(shí)的時(shí)間以及重量的變化。時(shí)間的流逝即為當(dāng)前鉆井液的粘度，同時(shí)由于液面變化的體積及重量已知，這樣當(dāng)前鉆井液的密度即可計(jì)算出來(lái)。
[0027]圖3給出的是本實(shí)用新型所述鉆井液自動(dòng)測(cè)量裝置的總體結(jié)構(gòu)框圖。其包括:泥漿取樣器11，過(guò)濾組件12，測(cè)量組件13，水箱總成14，自動(dòng)噴淋裝置15，控制器16，所述過(guò)濾組件內(nèi)置30目以上的過(guò)濾網(wǎng)。裝置工作的基本原理為:
[0028]泥漿取樣器11將鉆井液通過(guò)過(guò)濾組件12注入到測(cè)量組件13內(nèi)部，在此期間測(cè)量組件13內(nèi)部的測(cè)距傳感器I 一直監(jiān)視液位是否達(dá)到預(yù)定的高度，當(dāng)達(dá)到預(yù)定高度后，控制器16關(guān)閉泥漿取樣器11，測(cè)量組件13開始工作。泥漿取樣器11關(guān)閉之后，測(cè)量組件13內(nèi)部的鉆井液會(huì)由標(biāo)準(zhǔn)馬氏漏斗8流出，液面開始下降直至全部流出，在此過(guò)程中測(cè)量組件13能夠?qū)@井液的秒表粘度以及密度完全測(cè)量出來(lái)。測(cè)量完畢之后，控制器16控制自動(dòng)噴淋裝置15啟動(dòng)，將測(cè)量組件13完全清洗，保證鉆井液不會(huì)堵塞測(cè)量組件中的標(biāo)準(zhǔn)馬氏漏斗8 ο同時(shí)等待下一輪測(cè)試開始，如流程圖如圖4所示。
[0029]以上說(shuō)明對(duì)本實(shí)用新型而言只是說(shuō)明性的，而非限制性的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解，在不脫離以下所附權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可做出許多修改，變化，或等效，都將落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鉆井液性能自動(dòng)測(cè)量裝置，其特征在于，包括: 過(guò)濾組件，過(guò)濾鉆井液； 泥漿取樣器，將鉆井液抽取至所述過(guò)濾組件； 測(cè)量組件，測(cè)量流入其內(nèi)部的鉆井液的粘度以及密度； 自動(dòng)噴淋裝置，清洗所述測(cè)量組件以及所述過(guò)濾組件； 水箱總成，為所述自動(dòng)噴淋裝置提供清水； 控制器，以順序控制方式實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)測(cè)量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆井液性能自動(dòng)測(cè)量裝置，其特征在于，所述過(guò)濾組件內(nèi)置30目以上的過(guò)濾網(wǎng)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆井液性能自動(dòng)測(cè)量裝置，其特征在于，測(cè)量組件直接測(cè)量出流入其內(nèi)部鉆井液的秒表粘度及密度，包括:測(cè)距傳感器;鉆井液入口 ；固定支架;稱重傳感器;鉆井液溢流口；測(cè)距開口 ；清洗噴頭;標(biāo)準(zhǔn)馬氏漏斗，其中所述標(biāo)準(zhǔn)馬氏漏斗是測(cè)量鉆井液粘度的計(jì)量器具;所述稱重傳感器用來(lái)測(cè)量鉆井液重量的變化;所述測(cè)距傳感器測(cè)量液面的變化。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鉆井液性能自動(dòng)測(cè)量裝置，其特征在于，所述測(cè)量組件啟動(dòng)后，內(nèi)部的所述測(cè)距傳感器開始監(jiān)視鉆井液液面的變化，當(dāng)液面下降至起始測(cè)量點(diǎn)時(shí)，定時(shí)器啟動(dòng)，同時(shí)所述稱重傳感器開始測(cè)量重量的變化，當(dāng)液面下降至結(jié)束測(cè)量點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)計(jì)算出液面由起始測(cè)量點(diǎn)變化到結(jié)束測(cè)量點(diǎn)的時(shí)間以及重量的變化。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆井液性能自動(dòng)測(cè)量裝置，其特征在于，裝置安裝在振動(dòng)篩后的泥漿罐上，必須保證鉆井液通過(guò)所述振動(dòng)篩過(guò)濾后直接流經(jīng)取樣器，在30及以下鉆機(jī)，鉆井液經(jīng)過(guò)所述振動(dòng)篩過(guò)濾后先進(jìn)入砂罐進(jìn)行一級(jí)沉淀除砂，鉆井液取樣器安裝在砂罐處，在30以上鉆機(jī)中，泥漿經(jīng)過(guò)所述振動(dòng)篩過(guò)濾后通常需要經(jīng)過(guò)明顯的流道進(jìn)入到泥漿罐，鉆井液取樣器安裝在流道處，讓泥漿流經(jīng)取樣器，所述測(cè)量組件就近固定。
【文檔編號(hào)】G01N11/06GK205607803SQ201620004254
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年1月1日
【發(fā)明人】裴斐, 陳萬(wàn)春, 高彥峰, 裴坤
【申請(qǐng)人】大慶市萬(wàn)和石油科技開發(fā)有限公司