CN107288620B - 一种石油钻井井口防溢管钻井液液位智能检测装置 - Google Patents
一种石油钻井井口防溢管钻井液液位智能检测装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107288620B CN107288620B CN201710733396.4A CN201710733396A CN107288620B CN 107288620 B CN107288620 B CN 107288620B CN 201710733396 A CN201710733396 A CN 201710733396A CN 107288620 B CN107288620 B CN 107288620B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pipe
- overflow pipe
- camera
- tube
- detection device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims abstract description 63
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 5
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 4
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 2
- 210000003141 lower extremity Anatomy 0.000 claims 1
- 239000003550 marker Substances 0.000 abstract description 7
- 239000011435 rock Substances 0.000 abstract description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 8
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 8
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000010412 perfusion Effects 0.000 description 2
- 239000005871 repellent Substances 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
- E21B47/04—Measuring depth or liquid level
- E21B47/047—Liquid level
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
- E21B47/002—Survey of boreholes or wells by visual inspection
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
本发明公开了一种石油钻井井口防溢管钻井液液位智能检测装置，包括设置于石油钻井井口的防溢管，防溢管的侧壁联接有摄像管和排出管，摄像管与防溢管的接口位于排出管与防溢管的接口下方，摄像管并联有供光管，摄像管的顶端设置有摄像盒，供光管的顶端设置有光源盒，摄像盒与光源盒位于排出管与防溢管的接口上方，摄像管内固定有标识件，标识件不高于供光管与摄像管的接口下沿，摄像盒分别与开关控制器和信息处理器相连，光源盒与开关控制器相连，开关控制器和信息处理器分别与电源相连。本发明公开的智能检测装置大大降低了图像辨识的难度，且不受井口的巨大噪声、振动、温度变化等因素的影响，检测管道内钻井液中的岩屑不易堵塞。
Description
技术领域
本发明涉及石油钻井技术领域，特别是涉及一种石油钻井井口防溢管钻井液液位智能检测装置。
背景技术
在石油钻井生产中，处于井口防喷器组顶上的井口防溢管是钻井泥浆的排出通道。正常钻井时，泥浆泵将钻井液泵入钻柱内，钻井液通过钻柱到达钻头，再经过环空返回井口，最后通过井口防溢管排出到地面，完成一个循环。不管钻井液是否循环，只要防溢管内的钻井液处于正常位置，则整个井内就充满了钻井液，钻井生产就是安全的；当防溢管内的钻井液处于异常位置或者完全没有时，就可能预示着两种情况即将发生或者已经发生。一是“井漏”；二是由于井内钻井液液位下降，钻井液液柱产生的压力减少，可能发生“井喷”。这两种事故严重威胁和危害钻井生产、人员及设备的安全。因此，在钻井生产中，必须随时预防和监测这些可能发生的事故。本发明的技术方案以及检测装置就是为了能够实时检测井口防溢管内的钻井液液位，防止井漏、井喷等恶性事故的发生。
发明内容
本发明的目的是提供一种石油钻井井口防溢管钻井液液位智能检测装置，通过在防溢管的侧面合理设置摄像盒和光源盒，并将摄像盒、光源盒与控制器和处理器相连，实现防溢管内钻井液液位的智能检测。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种石油钻井井口防溢管钻井液液位智能检测装置，包括设置于石油钻井井口的防溢管，所述防溢管的侧壁联接有摄像管和排出管，所述摄像管与所述防溢管的接口位于所述排出管与所述防溢管的接口下方，所述摄像管的侧壁联接有供光管，所述摄像管的顶端设置有摄像盒，所述供光管的顶端设置有光源盒，所述摄像盒与所述光源盒位于所述排出管与所述防溢管的接口上方，所述摄像管内固定有标识件，所述标识件不高于所述供光管与所述摄像管的接口下沿，所述摄像盒分别与开关控制器和信息处理器相连，所述光源盒与所述开关控制器相连，所述开关控制器和所述信息处理器分别与电源相连。
优选地，所述摄像管通过连接弯管与所述防溢管相连。
优选地，所述连接弯管与所述摄像管之间还设置有高度调节管。
优选地，所述摄像管与所述高度调节管法兰连接，所述标识件固定于所述摄像管与所述高度调节管之间。
优选地，所述供光管与所述摄像管的夹角为45°。
优选地，所述信息处理器为计算机。
优选地，所述开关控制器为PLC控制器。
优选地，所述电源为220伏50赫兹交流供电电源及防爆开关盒。
优选地，所述标识件为不锈钢标识环，所述标识件中部设置有十字架。
优选地，所述摄像管与所述摄像盒为法兰连接，所述供光管与所述光源盒为法兰连接，所述摄像管与所述摄像盒之间、所述供光管与所述光源盒之间均有有机玻璃阻隔，形成非接触式检测。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
(1)本发明为智能检测装置，能够快速、准确地识别液位信息；
(2)本发明通过将黑色图像与仅有光感的图像对比辨识，大大降低了图像辨识的难度；
(3)本发明的智能检测过程不受井口的巨大噪声、振动、温度变化、液体腐蚀以及泥浆粘附等因素的影响，准确可靠；
(4)本发明利用连通器原理，通过将检测管道联接于防溢管一侧，不影响防溢管内的过流空间，检测管道内钻井液中的岩屑不易堵塞。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明石油钻井井口防溢管钻井液液位智能检测装置的管路结构示意图；
图2为图1的局部放大图；
图3为本发明石油钻井井口防溢管钻井液液位智能检测装置的控制关系示意图；
图4为标识件俯视图；
图5为标识件主视图；
图6为连接法兰俯视图；
图7为连接法兰主视图；
附图标记说明：1、摄像盒；2、摄像管；3、高度调节管；4、连接弯管；5、供光管；6、光源盒；7、防溢管；8、排出管；9、开关控制器；10、信息处理器；11、电源。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种石油钻井井口防溢管钻井液液位智能检测装置。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1-图3所示，本发明提供一种石油钻井井口防溢管7钻井液液位智能检测装置，包括管路结构、开关控制器9、信息处理器10和电源11。如图1-图2所示，管路结构包括设置于石油钻井井口的防溢管7，防溢管7的上端侧壁联接有水平设置的排出管8，用以对返出井口的钻井液进行导流。防溢管7的下端侧壁联接有与防溢管7平行设置的摄像管2，摄像管2的下端连接有高度调节管3，高度调节管3下端通过连接弯管4与防溢管7相连。连接弯管4与防溢管7的接口位于排出管8与防溢管7的接口下方。摄像管2并联有供光管5，供光管5与摄像管2的夹角为45°。摄像管2的顶端设置有摄像盒1，供光管5的顶端设置有光源盒6。摄像盒1与光源盒6位于排出管8与防溢管7的接口上方，用以防止钻井液液位升高时浸泡摄像盒1和光源盒6，造成摄像盒1与光源盒6的损坏。
摄像盒1、摄像管2、高度调节管3、连接弯管4、供光管5、光源盒6、防溢管7和排出管8间均通过连接法兰相连，连接法兰的结构如图6-图7所示。摄像管与摄像盒之间、供光管与光源盒之间均有有机玻璃阻隔，形成非接触式检测。为了提高有机玻璃的疏水能力，在有机玻璃上涂覆有疏泥水涂剂。
摄像管2内固定有标识件，标识件不高于供光管5与摄像管2的接口下沿。如图2所示，供光管5与摄像管2的接口下沿所在水平面为“A-A”截面，供光管5与摄像管2的接口上沿所在水平面为“B-B”截面。在“A-A”截面处，摄像管2与高度调节管3相接，标识件位于摄像管2下端的连接法兰与高度调节管3上端的连接法兰之间。如图4-5所示，标识件为不锈钢标识环，标识件中部设置有十字架。摄像盒1分别与开关控制器9和信息处理器10相连，光源盒6与开关控制器9相连，开关控制器9和信息处理器10分别与电源11相连。开关控制器9为PLC控制器，信息处理器10为工业控制计算机，电源11为220伏50赫兹交流供电电源及防爆开关盒。
本发明利用连通器原理将防溢管7与摄像管2联接，防溢管7内的钻井液会进入摄像管2，并且防溢管7和摄像管2内液面持平。当钻井液液位在“B-B”截面以上时，供光管5内的光无法照射到摄像管2内，摄像装置摄到的图像将是漆黑一团，没有明确的识别图像，此时是正常的工况；当钻井液液位在“A-A”截面以下时，供光管5内的光将照射到摄像管2内，并且由于此时露出了标识件，摄像管2内在光的照射下，就能见到明显的标识件。因此，此时摄像盒1拍摄到的图像将是一幅明确的识别图像。
如图3所示，摄像盒1将识别图像信号送入信息处理器10，信息处理器10内的图像处理识别软件将对其做出识别判断。当图像明显区别于漆黑一团的图像时，信息处理器将作出判断，并给出警报——这时的工况不正常，需要对防溢管7灌浆，以维持一定的液位高度。开关控制器9内安装有控制摄像盒1与电源11连接和控制光源盒6与电源11连接的程序，以及接收信息处理器10发出的警示指令并控制灌注泵的程序。当开关控制器9接受到信息处理器10发出的警报信号后，将控制与其相连的灌注泵开始注浆，以维持一定的液位高度。
需要说明的是，本实施方式中的开关控制器9为PLC控制器，信息处理器10为工业控制计算机，本领域技术人员可以选择其它形式的开关控制器9和信息处理器10，只要能够实现开关控制和图像识别即可；本实施方式中的电源11为220伏50赫兹交流供电电源及防爆开关盒，本领域技术人员也可以选择其它供电方式；本实施方式中供光管5与摄像管2的夹角为45°，本领域技术人员可根据实际需要选择其它角度；本实施方式中标识件为不锈钢标识件，标识件中部设置有十字架，本领域技术人员也可以选择其它材料及形状的标识件，只要能够便于摄像、识别即可。
本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种石油钻井井口防溢管钻井液液位智能检测装置，其特征在于，包括设置于石油钻井井口的防溢管，所述防溢管的侧壁联接有摄像管和排出管，所述摄像管与所述防溢管的接口位于所述排出管与所述防溢管的接口下方，所述摄像管的侧壁联接有供光管，所述摄像管的顶端设置有摄像盒，所述供光管的顶端设置有光源盒，所述摄像盒与所述光源盒位于所述排出管与所述防溢管的接口上方，所述摄像管内固定有标识件，所述标识件不高于所述供光管与所述摄像管的接口下沿，所述摄像盒分别与开关控制器和信息处理器相连，所述光源盒与所述开关控制器相连，所述开关控制器和所述信息处理器分别与电源相连。
2.根据权利要求1所述的石油钻井井口防溢管钻井液液位智能检测装置，其特征在于，所述摄像管通过连接弯管与所述防溢管相连。
3.根据权利要求2所述的石油钻井井口防溢管钻井液液位智能检测装置，其特征在于，所述连接弯管与所述摄像管之间还设置有高度调节管。
4.根据权利要求3所述的石油钻井井口防溢管钻井液液位智能检测装置，其特征在于，所述标识件固定于所述摄像管与所述高度调节管之间。
5.根据权利要求1所述的石油钻井井口防溢管钻井液液位智能检测装置，其特征在于，所述供光管与所述摄像管的夹角为45°。
6.根据权利要求1所述的石油钻井井口防溢管钻井液液位智能检测装置，其特征在于，所述信息处理器为计算机。
7.根据权利要求1所述的石油钻井井口防溢管钻井液液位智能检测装置，其特征在于，所述开关控制器为PLC控制器。
8.根据权利要求1所述的石油钻井井口防溢管钻井液液位智能检测装置，其特征在于，所述电源为220伏50赫兹交流供电电源及防爆开关盒。
9.根据权利要求1所述的石油钻井井口防溢管钻井液液位智能检测装置，其特征在于，所述标识件为不锈钢标识环，所述标识件中部设置有十字架。
10.根据权利要求1所述的石油钻井井口防溢管钻井液液位智能检测装置，其特征在于，所述摄像管与所述摄像盒为法兰连接，所述供光管与所述光源盒为法兰连接，所述摄像管与所述摄像盒之间、所述供光管与所述光源盒之间均有有机玻璃阻隔，形成非接触式检测。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710733396.4A CN107288620B (zh) | 2017-08-24 | 2017-08-24 | 一种石油钻井井口防溢管钻井液液位智能检测装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710733396.4A CN107288620B (zh) | 2017-08-24 | 2017-08-24 | 一种石油钻井井口防溢管钻井液液位智能检测装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107288620A CN107288620A (zh) | 2017-10-24 |
| CN107288620B true CN107288620B (zh) | 2023-06-06 |
Family
ID=60107230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710733396.4A Active CN107288620B (zh) | 2017-08-24 | 2017-08-24 | 一种石油钻井井口防溢管钻井液液位智能检测装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107288620B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109267997B (zh) * | 2018-09-30 | 2019-09-27 | 西安海联石化科技有限公司 | 集散式动液面监测方法 |
| CN113914796B (zh) * | 2021-09-30 | 2023-05-26 | 中国地质大学（武汉） | 一种钻探用泥浆井口围堰装置及其施工方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2509315Y (zh) * | 2001-06-03 | 2002-09-04 | 苏雪莲 | 钻井井口伸缩式防溢管 |
| CN201376884Y (zh) * | 2009-04-03 | 2010-01-06 | 中国安全生产科学研究院 | 加油站安全监控预警系统 |
| CN202596618U (zh) * | 2012-05-17 | 2012-12-12 | 东北石油大学 | 连通管式钻井液返出流量测量装置 |
| CN205561965U (zh) * | 2016-02-22 | 2016-09-07 | 福建华兴玻璃有限公司 | 摄像机液位检测装置 |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NO321851B1 (no) * | 2003-08-29 | 2006-07-10 | Offshore Resource Group As | Apparat og fremgangsmate for objektavbildning og materialtypeidentifisering i en fluidforende rorledning ved hjelp av rontgen- og gammastraler |
| CN2695635Y (zh) * | 2004-02-23 | 2005-04-27 | 余代美 | 一种用于石油钻井作业的防溢监测设备 |
| US7166844B1 (en) * | 2004-06-01 | 2007-01-23 | Science Applications International Corporation | Target density imaging using discrete photon counting to produce high-resolution radiographic images |
| CN101446191B (zh) * | 2008-11-17 | 2013-08-21 | 文必用 | 一种钻井井控参数智能监测系统 |
| CN102230812B (zh) * | 2011-04-07 | 2013-04-17 | 东北石油大学 | L型连通管钻井液返出流量测量装置及其测量方法 |
| CN202788807U (zh) * | 2012-09-25 | 2013-03-13 | 濮阳市百福瑞德石油科技有限公司 | 石油钻井溢流口液位传感器 |
| US9194225B2 (en) * | 2012-11-07 | 2015-11-24 | Chevron U.S.A. Inc. | Systems and methods for sensing a fluid level within a pipe |
| CN203132783U (zh) * | 2013-01-06 | 2013-08-14 | 金湖中博物联网科技有限公司 | 海上采油平台漏油监控装置 |
| TWI473976B (zh) * | 2013-06-28 | 2015-02-21 | Univ Nat Taiwan Ocean | 液面高度量測模組 |
| US9488006B2 (en) * | 2014-02-14 | 2016-11-08 | Baker Hughes Incorporated | Downhole depth measurement using tilted ribs |
| CN105332689B (zh) * | 2014-06-13 | 2018-10-12 | 通用电气公司 | 钻探流体参数监测系统和方法 |
| US10429401B2 (en) * | 2014-07-21 | 2019-10-01 | Beckman Coulter, Inc. | Methods and systems for tube inspection and liquid level detection |
| CN104482990B (zh) * | 2014-11-11 | 2018-01-05 | 杨志龙 | 一种泥浆罐超声波液位传感器夹持固定调节装置 |
| WO2016090566A1 (zh) * | 2014-12-10 | 2016-06-16 | 韩文峰 | 石油钻井实时监测控制系统 |
| CN204422009U (zh) * | 2015-03-08 | 2015-06-24 | 无锡桑尼安科技有限公司 | 水位自动检测设备 |
| CN204754904U (zh) * | 2015-04-27 | 2015-11-11 | 因为科技无锡有限公司 | 一种油井状态信息采集与预处理系统 |
| CN105547404A (zh) * | 2016-02-22 | 2016-05-04 | 福建华兴玻璃有限公司 | 摄像机液位检测装置 |
| CN207332869U (zh) * | 2017-08-24 | 2018-05-08 | 重庆科技学院 | 一种石油钻井井口防溢管钻井液液位智能检测装置 |
-
2017
- 2017-08-24 CN CN201710733396.4A patent/CN107288620B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2509315Y (zh) * | 2001-06-03 | 2002-09-04 | 苏雪莲 | 钻井井口伸缩式防溢管 |
| CN201376884Y (zh) * | 2009-04-03 | 2010-01-06 | 中国安全生产科学研究院 | 加油站安全监控预警系统 |
| CN202596618U (zh) * | 2012-05-17 | 2012-12-12 | 东北石油大学 | 连通管式钻井液返出流量测量装置 |
| CN205561965U (zh) * | 2016-02-22 | 2016-09-07 | 福建华兴玻璃有限公司 | 摄像机液位检测装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107288620A (zh) | 2017-10-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107288620B (zh) | 一种石油钻井井口防溢管钻井液液位智能检测装置 | |
| CN104265272B (zh) | 高精度煤泥水位测量装置 | |
| CN105317422A (zh) | 井下可视探查设备及井下可视探查方法 | |
| CN203594415U (zh) | 基于井下多参数实时监测的电潜泵采油控制系统 | |
| CN104533394A (zh) | 一种随钻地层压力测量装置 | |
| CN104047590B (zh) | 采用井控工程监测系统对井控工程检测的方法 | |
| CN105507886A (zh) | 一种溢流和井漏监测系统及其监测方法 | |
| CN202500540U (zh) | 三通道注采井口装置 | |
| CN111119865A (zh) | 一种套损井井下氮气气举负压可视化找漏方法 | |
| CN106884625A (zh) | 一种治理油水井油层套管上窜的方法 | |
| CN207211257U (zh) | 一种智能消防栓 | |
| CN104929558A (zh) | 定点取换套工艺方法 | |
| CN203173631U (zh) | 煤矿立井井筒设备提升安全检测系统 | |
| CN210195822U (zh) | 一种煤矿工作面端头悬顶垮落监测与预报装置 | |
| CN207332869U (zh) | 一种石油钻井井口防溢管钻井液液位智能检测装置 | |
| CN203851203U (zh) | 一种油井井下摄像装置 | |
| CN110714754A (zh) | 测定裂隙带高度及垮落带高度的方法、系统和存储介质 | |
| WO2012078406A2 (en) | Well control operational and training aid | |
| CN205172555U (zh) | 井下可视探查设备 | |
| CN103615235B (zh) | 一种钾盐固体矿钻井水溶法溶腔液位实时测量监视的方法 | |
| CN203626689U (zh) | 一种井口保护密封连接装置 | |
| CN208718618U (zh) | 油井压裂后快速转抽装置 | |
| RU2481464C1 (ru) | Способ эксплуатации скважины при одновременно-раздельной закачке рабочего агента | |
| Wanyin et al. | Application of downhole video online detection tecnology in workover operation | |
| US8678085B1 (en) | Well control operational and training aid |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |