CN106761503A - 提高返出判断精度的返流槽结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了提高返出判断精度的返流槽结构，包括带有液位传感器的主槽，与主槽并排设置的附槽，主槽与附槽之间设置N个正对液位传感器的流道，N个流道竖直分布；流道内部固定有悬吊在顶面的隔板，隔板朝向附槽的一侧表面设置有压力传感器；流道侧壁还设置有横轴，横轴上活动连接转板，转板面向主槽方向；横轴位于隔板与附槽之间，且横轴安装在流道的1/2高度处；所述流道与主槽的连接端设置有沿周向均匀分布于流道内壁的M个凸出件，所述凸出件具有朝向主槽方向的尖锥端。本发明用以解决现有技术中泥浆槽内岩屑沉积后无法准确判断返出液位高度的问题，实现能够方便的对泥浆槽中液位传感器的探测高度进行修正的目的。
Description
技术领域
本发明涉及石油开采领域，具体涉及提高返出判断精度的返流槽结构。
背景技术
泥浆槽，又称钻井液槽、返流槽，是石油开采钻完井工作中，钻井液从井口流回至沉淀池或泥浆池时，从井口至固控设备之间所通过的槽子。用于输送从井内返出的带有岩屑或地层砂的泥浆。泥浆槽是钻井液录井的取样之处，对于泥浆录井具有重要意义。泥浆槽内均设置有液位传感器，用于监测返出钻井液多少，从而便于工程人员在第一时间判断是否溢流、是否发生井漏或井涌等。因此，泥浆槽中的液位传感器所测得的液面信号对于钻完井的安全施工具有重要意义。然而，流经泥浆槽的钻井液中带有较多岩屑，返出的岩屑容易沉积在泥浆槽中，导致泥浆槽内液面上升，液位传感器所测得的液位上升，而位于司钻房或中控室内的工程人员无法获知该液位上升是出现井内异常情况还是岩屑堆积造成，容易造成对井内情况的误判，影响最佳井控时间。现有技术中对于上述问题始终未找到良好的解决方法，井场内始终采用传统方式，在发现泥浆槽液位异常升高时安排专人前往泥浆槽处确认岩屑沉积情况，若工人发现岩屑并未沉积，则表明返出增大是井下情况所致，此时再通知钻台或中控室，则耽误了关井时间，容易带来井控安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供提高返出判断精度的返流槽结构，以解决现有技术中泥浆槽内岩屑沉积后无法准确判断返出液位高度的问题，实现能够方便的对泥浆槽中液位传感器的探测高度进行修正的目的。
本发明通过下述技术方案实现：
提高返出判断精度的返流槽结构，包括带有液位传感器的主槽，还包括紧邻主槽、与主槽并排设置的附槽，主槽与附槽之间设置N个正对液位传感器的流道，N个流道竖直分布，其中N为大于等于3的整数；所述流道连通主槽与附槽，流道内部固定有悬吊在顶面的隔板，隔板高度等于流道高度的一半，隔板朝向附槽的一侧表面设置有压力传感器；流道侧壁还设置有横轴，横轴上活动连接转板，所述转板面向主槽方向、且转板能绕横轴进行转动；所述横轴位于隔板与附槽之间，且横轴安装在流道的1/2高度处；所述横轴至压力传感器的距离、小于转板端部至横轴的距离；所述流道与主槽的连接端设置有沿周向均匀分布于流道内壁的M个凸出件，所述凸出件具有朝向主槽方向的尖锥端，其中M为大于等于2的整数。
针对现有技术中泥浆槽内岩屑沉积后，导致泥浆槽中液位升高、影响液位传感器的探测，导致无法准确判断返出液位高度的问题，本发明提出提高返出判断精度的返流槽结构，包括作为返出钻井液流动通道的主槽，主槽内设置液位传感器用于监测液位高度，在主槽旁边并排设置一个附槽，主槽与附槽之间通过流道连通，N个流道在竖直方向上排布，且正对液位传感器的位置，即是液位传感器与流道的连线，垂直于主槽的轴线，使得主槽内通过液位传感器的泥浆能够从流道中进入附槽中进行分流。其中N为大于等于3的整数，即是流道个数至少为3个，从而在主槽高度的上、中、下三个高度至少设置一个流道，以便于通过至少三个的流道获取主槽上、中、下三个高度的岩屑沉积情况。流道内设置隔板，隔板固定在流道顶部，且高度仅有流道高度的一半，使得钻井液能够从隔板下方通过。流道侧壁还设置有横轴，横轴上活动连接转板，随着泥浆在流道内的流动，会在转板下方施加作用力，使得转板向上进行翻转，从而使得转板上端打在隔板后方的压力传感器上。所述压力传感器设置在隔板朝向附槽的一侧表面，即是压力传感器位于隔板背离泥浆流动方向的一侧，以防止泥浆流动所产生的流动压力使得压力传感器感应到压力，同时避免泥浆中的岩屑打在压力传感器上使其感应到压力。横轴安装在流道的1/2高度处，即是横轴与隔板的底端均位于流道的1/2高度处，确保从隔板下端流过的泥浆流至转板下部，从而向转板施加向上翻转的作用力。所述横轴至压力传感器的距离、小于转板端部至横轴的距离，以确保转板向上翻转时，其上端能够打在压力传感器表面。此外，流道与主槽的连接端设置有位于流道内壁的M个凸出件，凸出件具有朝向主槽方向的尖锥端，M个凸出件均匀分布在流道内壁上，其尖锥端朝向来液方向。由于钻井液中具有较多岩屑，如若返出岩屑以泥岩、页岩等泥质含量高、胶结物较多、聚结的岩屑为主，该类岩屑在从井筒中上返过程中就已聚结成团，成团的岩屑进入较为狭窄的流道中时，容易堵塞流道，导致流道不畅。因此本发明设置所述凸出件，当钻井液从主槽进入流道中时，成团的泥质胶结岩屑会被凸出件的尖锥端分割破碎，成为细碎零散的小颗粒岩屑，从而快速从流道中通过，极大程度上降低堵塞流道的可能性，极大的提高本发明的使用性能。本发明工作时，从井内返出的泥浆在主槽中进行流动，在流动至液位传感器所处位置时通过流道分流至附槽内，同时通过流道内凸出件的尖锥端对岩屑进行破碎分割。在未有岩屑沉积时，处于液位以下的流道内均有钻井液流过，钻井液从隔板下方流动，直接推动转板绕横轴进行转动，转板向上转动、其上端打在压力传感器上，随着钻井液在流道中的不断流动，转板持续向压力传感器施加压力，压力传感器持续产生受力信号，以此表明该流道中有钻井液流动通过，表明该流道所处高度的主槽中并未沉积岩屑。当主槽中沉积岩屑后，岩屑会堵住下部的流道，此时被堵住的流道内不再有液体流动，转板不再向压力传感器施加压力，压力传感器不再产生信号，以此表明主槽中该流道所处高度已沉积岩屑。由于N个流道在竖直方向上排布，因此根据不同高度的流道中压力传感器的信号情况，即能够判断不同高度的流道中是否有钻井液流过，从而判断主槽中该高度是否被岩屑所沉积，最终判断出主槽中岩屑沉积高度，以此修正主槽中液位传感器所测得的液位高度，得到真实有效的液位高度值，从而解决现有技术中泥浆槽内岩屑沉积后无法准确判断返出液位高度的问题，实现能够方便的对泥浆槽中液位传感器的探测高度进行修正的目的。通过本发明还能够提示工作人员及时对泥浆槽进行清理，避免岩屑堆积而未发觉，导致钻井液从泥浆槽中溢出的情况发生。
优选的，N个流道在竖直方向上均匀分布。均匀分布的流道，便于对主槽内岩屑沉积高度进行规律的判断。
优选的，相邻两个流道之间的间距等于5cm。即是使得相邻两个流道的距离较小，仅有5cm间距，使得流道紧密排列，从而对岩屑沉积厚度进行更加精确的判断，以此更加精确的修正主槽中的液位高度。
优选的，所述转板两端至横轴的距离相等。即是横轴位于转板的中心点位置，使得横轴两侧的转板重量相等，转板不会自动进行转动，以提高本发明的精确度。
优选的，所述附槽内也设置有液位传感器。通过附槽内设置液位传感器，对通过附槽分流的钻井液也进行液位监测，从而获取整体的钻井液流量，提高对钻井液返出量监测的准确性。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明提高返出判断精度的返流槽结构，根据不同高度的流道中压力传感器的信号情况，判断不同高度的流道中是否有钻井液流过，从而判断主槽中该高度是否被岩屑所沉积，最终判断出主槽中岩屑沉积高度，以此修正主槽中液位传感器所测得的液位高度，得到真实有效的液位高度值，从而解决现有技术中泥浆槽内岩屑沉积后无法准确判断返出液位高度的问题，实现能够方便的对泥浆槽中液位传感器的探测高度进行修正的目的。通过本发明还能够提示工作人员及时对泥浆槽进行清理，避免岩屑堆积而未发觉，导致钻井液从泥浆槽中溢出的情况发生。
2、本发明提高返出判断精度的返流槽结构，流道与主槽的连接端设置有位于流道内壁的M个凸出件，凸出件具有朝向主槽方向的尖锥端，M个凸出件均匀分布在流道内壁上，其尖锥端朝向来液方向。由于钻井液中具有较多岩屑，如若返出岩屑以泥岩、页岩等泥质含量高、胶结物较多、聚结的岩屑为主，该类岩屑在从井筒中上返过程中就已聚结成团，成团的岩屑进入较为狭窄的流道中时，容易堵塞流道，导致流道不畅。因此本发明设置所述凸出件，当钻井液从主槽进入流道中时，成团的泥质胶结岩屑会被凸出件的尖锥端分割破碎，成为细碎零散的小颗粒岩屑，从而快速从流道中通过，极大程度上降低堵塞流道的可能性，极大的提高本发明的使用性能。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明具体实施例的结构示意图；
图2为本发明具体实施例中流道内的局部结构示意图；
图3为本发明具体实施例中凸出件的结构示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-液位传感器，2-主槽，3-附槽，4-流道，5-隔板，6-压力传感器，7-横轴，8-转板，9-凸出件，91-尖锥端。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1：
如图1至图3所示的提高返出判断精度的返流槽结构，包括带有液位传感器1的主槽2，还包括紧邻主槽2、与主槽2并排设置的附槽3，主槽2与附槽3之间设置九个正对液位传感器1的流道4，九个流道4竖直分布；所述流道4连通主槽2与附槽3，流道4内部固定有悬吊在顶面的隔板5，隔板5高度等于流道4高度的一半，隔板5朝向附槽3的一侧表面设置有压力传感器6；流道4侧壁还设置有横轴7，横轴7上活动连接转板8，所述转板面向主槽2方向、且转板8能绕横轴7进行转动；所述横轴7位于隔板5与附槽3之间，且横轴7安装在流道4的1/2高度处；所述横轴7至压力传感器6的距离、小于转板8端部至横轴7的距离；所述流道4与主槽2的连接端设置有沿周向均匀分布于流道4内壁的三个凸出件9，所述凸出件9具有朝向主槽2方向的尖锥端91。九个流道4在竖直方向上均匀分布。相邻两个流道4之间的间距等于5cm。所述转板8两端至横轴7的距离相等。所述附槽3内也设置有液位传感器1。本发明工作时，从井内返出的泥浆在主槽2中进行流动，在流动至液位传感器1所处位置时通过流道4分流至附槽3内，同时通过流道4内凸出件9的尖锥端91对岩屑进行破碎分割。在未有岩屑沉积时，处于液位以下的流道4内均有钻井液流过，钻井液从隔板5下方流动，直接推动转板8绕横轴7进行转动，转板8向上转动、其上端打在压力传感器6上，随着钻井液在流道4中的不断流动，转板8持续向压力传感器6施加压力，压力传感器6持续产生受力信号，以此表明该流道4中有钻井液流动通过，表明该流道4所处高度的主槽2中并未沉积岩屑。当主槽2中沉积岩屑后，岩屑会堵住下部的流道4，此时被堵住的流道4内不再有液体流动，转板8不再向压力传感器6施加压力，压力传感器6不再产生信号，以此表明主槽2中该流道4所处高度已沉积岩屑。由于九个流道4在竖直方向上排布，因此根据不同高度的流道4中压力传感器6的信号情况，即能够判断不同高度的流道4中是否有钻井液流过，从而判断主槽2中该高度是否被岩屑所沉积，最终判断出主槽2中岩屑沉积高度，以此修正主槽2中液位传感器1所测得的液位高度，得到真实有效的液位高度值，从而解决现有技术中泥浆槽内岩屑沉积后无法准确判断返出液位高度的问题，实现能够方便的对泥浆槽中液位传感器1的探测高度进行修正的目的。通过本发明还能够提示工作人员及时对泥浆槽进行清理，避免岩屑堆积而未发觉，导致钻井液从泥浆槽中溢出的情况发生。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.提高返出判断精度的返流槽结构，包括带有液位传感器(1)的主槽(2)，其特征在于，还包括紧邻主槽(2)、与主槽(2)并排设置的附槽(3)，主槽(2)与附槽(3)之间设置N个正对液位传感器(1)的流道(4)，N个流道(4)竖直分布，其中N为大于等于3的整数；所述流道(4)连通主槽(2)与附槽(3)，流道(4)内部固定有悬吊在顶面的隔板(5)，隔板(5)高度等于流道(4)高度的一半，隔板(5)朝向附槽(3)的一侧表面设置有压力传感器(6)；流道(4)侧壁还设置有横轴(7)，横轴(7)上活动连接转板(8)，所述转板面向主槽(2)方向、且转板(8)能绕横轴(7)进行转动；所述横轴(7)位于隔板(5)与附槽(3)之间，且横轴(7)安装在流道(4)的1/2高度处；所述横轴(7)至压力传感器(6)的距离、小于转板(8)端部至横轴(7)的距离；所述流道(4)与主槽(2)的连接端设置有沿周向均匀分布于流道(4)内壁的M个凸出件(9)，所述凸出件(9)具有朝向主槽(2)方向的尖锥端(91)，其中M为大于等于2的整数。
2.根据权利要求1所述的提高返出判断精度的返流槽结构，其特征在于，N个流道(4)在竖直方向上均匀分布。
3.根据权利要求2所述的提高返出判断精度的返流槽结构，其特征在于，相邻两个流道(4)之间的间距等于5cm。
4.根据权利要求1所述的提高返出判断精度的返流槽结构，其特征在于，所述转板(8)两端至横轴(7)的距离相等。
5.根据权利要求1所述的提高返出判断精度的返流槽结构，其特征在于，所述附槽(3)内也设置有液位传感器(1)。
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