CN109736731A - 多参数组合录井装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了多参数组合录井装置，包括滤箱、滤盖，所述滤箱侧壁开设入口和出口，其中入口高于出口，入口处安装入口滤网，出口处安装出口滤网，所述滤箱自身下端口安装底滤网，滤箱自身上端口安装滤盖，所述滤盖开设有用于把传感器插入滤箱的传感器固定孔，所述底滤网的目数小于于出口滤网的目数，出口滤网的目数小于入口滤网的目数。所述滤盖上安装有固定架总成。该多参数组合录井装置安全可靠，作业应用效率高，可应用重复性高。该装置降低了人员操作的安全风险，同时，该装置不易损坏，实用性强，有力地支撑了作业人员的职业健康保护。
Description
技术领域
本发明涉及石油天然气勘探和其它需要进行钻井液参数录取的施工领域，具体地说是多参数组合录井装置。
背景技术
综合录井是油气勘探的‘眼睛’。综合录井技术广泛应用于油气勘探施工中的整个钻探过程中。综合录井不仅在新区勘探过程中对参数井、预探井、探井有着广泛的应用，而且对老区开发过程中的开发井、调整井的施工也有着十分不可替代的作用。由于综合录井技术是多学科、多技术集成的高新技术集合体，因此它在施工现场所获取的大量参数、资料信息并不只是为单一用户服务。也就是说：获取的钻井工程信息既可以供钻井工程技术人员使用，也可以供地质技术人员使用：同时，获取的地质信息也同样为工程、地质技术人员共同使用，这两者是相辅相成、互为利用、资源共享的。综合录井的职能作用具体体现在多个方面如利用综合录井开展地层评价、进行油气资源评价、监控钻井施工、使用先进的计算机技术为勘探服务等。综合录井的职能作用实现的途径就是实时数据的采集、分析和应用，实时数据是靠安装在勘探现场不同部位的不同种类的传感器收集的。
传感器实现各种参数的采集，通过计算机系统进行综合分析和处理。传感器是外围设备，安装架设在钻机的不同部位，如钻井液入口、钻井液出口、缓冲罐区、钻台上下、动力区等，即按照所录取的参数类型和作用而择机安装。其中，钻井液参数如密度、温度、电导率等传感器是成套安装的，钻井液入口和出口各有一套。
在安装架设中，管用的方式是将各个传感器分开架设，即每个传感器都有自己的安装支架，分别插入到能够接触钻井液的空间中。但是，像温度、密度、电导率等传感器都有自己的安装要求，而这种常规的安装方式却无法满足传感器录取参数的条件，需要经常的人为调节，从而造成了额外的工作量，同时也不利于安全维护。所以，如何更加科学、规范和标准化地架设安装传感器，一直是综合录井现场亟待解决的问题。
综合录井在现场安装架设各种传感器包括密度、温度、电导率等，都是利用三角架或G-型夹等紧固工具将传感器择机安装在必要的位置。在这样的安装架设中，不可避免地遇到了各种问题。电导率传感器测量的是钻井液的矿化度，即钻井液的导电性，由于油气不导电，据此能够判断地下流体的性质，从而发现油气显示。但是，电导率传感器的工作原理决定了其必须免其它物质的干扰，如杂质、塑料及其它非地层流体的外界物质，而这种情况却时有发生，像钻井液中夹杂的添加剂中的丝状物等，这些东西如缠绕在传感器探头上则会造成传感器工作失真。温度是反映地下异常高压的重要指示，油气水层都反映出一定的地温梯度变化，据此可以判断油气水层，但是传感器在安装中必须要远离金属罐壁一定的距离，否则会受到影响。密度是钻井液性能的重要指标，系关井控安全，但是，压差式密度计，即密度传感器，在应用中经常会受钻井液中固相颗粒和液体流动产生的搅动力的影响，需要经常地人为排除异物。概括起来，没有一种科学专业适用性强的装置来规范传感器的安装，则会出现如下几方面的问题：
(1)需要操作人员经常性的人为调整，增加了日常工作量，不利于职业健康保护；
(2)经常性地人为调整会影响交叉作业，降低了工作时效；
(3)人为调整必将中断参数录取的连续性，影响了工作质量；
(4)个体安装需要焊接动火作业，增加了设备运行成本；
(5)常规的安装方式无法实现动态的灵活调整，不利于传感器自身防护和维护保养；
(6)频繁的人为操作不利于安全防范；
(7)频繁地维护保养和调整需要大量的淡水清洗，不利于环境保护。
经过检索，申请号：200920078535.5，公开日2009-10-21公开了一种综合录井出口密度测量装置,涉及钻井中出口钻井液密度测量装备的制造技术领域,本实用新型由连接头、液柱管、排除管、感力传感器组成,设计了一种采用感力传感器检测压强变化的综合录井出口密度测量装置。
申请号：93222011.8，公开日1994-06-08公开了井中水四参数测量装置，包括水位、水温、气温、电导变送器(放大器),多路采样开关,模数转换基准电压,模数A/D转换,单片机,I/O扩展接口,程序及数据存贮器,主机外壳,电源及定时开关,键盘显示打印插座,电缆,水位,水温,气温传感器及电导电极；水位,水温,气温传感器及电导电极,电源及定时开关,键盘显示打印插座分别与防水电缆连接再与主机外壳水密封相连。其特点是体积小能长期放入、连续测量自动记录井中(水中)水位、水温、气温及电导率。
但是以上公开技术，在具体的技术方案、解决的技术问题、技术效果等部分均与本申请有本质的区别，虽然利用了密度传感器等测量技术手段，但作为装置本身，本申请的滤箱、固定架等结构并没有公开过，现有技术也不具有技术启示。
发明内容
本发明的目的在于提供多参数组合录井装置，在现场应用中彻底解决了这一普遍而关键的问题，即传统的而一直延续的“低、老、坏”问题。它实现了密度、温度及电导率传感器的组合安装架设，达到了现场既定的科学安装架设标准，确保了现场三标建设。该多参数组合录井装置安全可靠，作业应用效率高，可应用重复性高。该装置降低了人员操作的安全风险，同时，该装置不易损坏，实用性强，有力地支撑了作业人员的职业健康保护。
为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案，多参数组合录井装置，包括滤箱、滤盖，所述滤箱侧壁开设入口和出口，其中入口高于出口，入口处安装入口滤网，出口处安装出口滤网，所述滤箱自身下端口安装底滤网，滤箱自身上端口安装滤盖，所述滤盖开设有用于把传感器插入滤箱的传感器固定孔，所述底滤网的目数小于于出口滤网的目数，出口滤网的目数小于入口滤网的目数。
所述底滤网为格状，40目；所述入口滤网为格状，80目，入口滤网距离滤箱顶面50mm；所述出口滤网为格状，60目，出口滤网距离滤箱底面50mm。
所述入口滤网和出口滤网对角布置。
所述滤盖边缘靠三个锁扣卡在滤箱上端口，所述底滤网也靠三个锁扣卡在滤箱下端口。
所述传感器固定孔处安装卡座，所述卡座包括卡环，卡环开设径向螺孔，镜像螺孔中安装螺丝，螺丝把传感器固定住。
所述滤盖上安装有固定架总成。
所述固定架总成包括固定架、延展板、固定架滑道，所述固定架包括一体结构的竖杆和横杆，竖杆为伸缩式结构，并且在伸缩段利用延展板及延展板上安装的锁紧螺丝进行调节固定，所述固定架滑道安装在滤盖上，所述固定架底端设置插板，插板滑行安装于固定架滑道中。
所述固定架横杆上开设长条安装孔，同时横杆上安装固定滑板，固定滑板上安装固定螺丝，固定滑板带动固定螺丝在长条安装孔中调节固定位置。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
多参数组合录井装置可广泛应用于石油天然气勘探和其它需要进行钻井液参数录取的施工环境中，是综合录井常规工作、标准化建设和安装架设施工的一种重要的安全功用性装置，同时，也可广泛应用在其它类似生产领域，是一种方便灵活的实用工具和设施。
多参数组合录井装置通过入口滤网和出口滤网的对角布置降低了钻井液的扰动，入口滤网可以防止较大固相颗粒进入，出口滤网则可以让较大固相颗粒流出。底滤网的网孔径最大，有大直径固相颗粒进入后也可以在重力作用下滤出。共同的滤网设计可以防止丝状物进入缠绕，在整个箱体内形成了稳定的钻井液流动环境，便于温度、密度和电导率参数的稳定可靠录取。封盖上的三个传感器卡座直接由螺丝对接，安装拆卸方便快捷；固定架的滑道设计延展了应用空间范围，拉伸组合混合适用功能大。
多参数组合录井装置创造了以下性能和优点：
(1)不需要操作人员经常性的人为调整，降低了日常工作量，有利于职业健康保护；
(2)排除了经常性地人为调整的必要性，不影响交叉作业，提升了工作时效；
(3)不需要人为调整确保了参数录取的连续性，维持了高的工作质量；
(4)不需要焊接动火作业，降低了设备运行成本；
(5)能够实现动态的灵活调整，有利于传感器自身防护和维护保养；
(6)由于避免了频繁的人为操作，从而降低了安全风险出现的机率；
(7)消除了由于不合理安装而导致需要大量淡水清洗传感器的必要性，有利于环境保护。
附图说明
图1为本发明一种多参数组合录井装置的结构示意图。
图中：滤箱1、封盖2、电导率传感器3、温度传感器4、密度传感器5、卡座6、入口滤网7、出口滤网8、底滤网9、锁扣10、锁扣11、固定架12、延展板13、固定架滑道14、固定滑板15、固定螺丝16。
具体实施方式
有关本发明的详细说明及技术内容，配合附图说明如下，然而附图仅为参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。
根据图1，多参数组合录井装置，包括滤箱1、滤盖2，所述滤箱侧壁开设入口和出口，其中入口高于出口，入口处安装入口滤网7，出口处安装出口滤网8，所述滤箱自身下端口安装底滤网9，滤箱自身上端口安装滤盖1，所述滤盖开设有用于把传感器插入滤箱的传感器固定孔，所述底滤网的目数小于于出口滤网的目数，出口滤网的目数小于入口滤网的目数。传感器固定孔可设置1个或者多个，其中传感器也可以包括1个和更多个，本实施例开设了三个传感器固定孔，对应电导率传感器3、温度传感器4、密度传感器5。所述传感器固定孔处安装卡座，所述卡座包括卡环，卡环开设径向螺孔，镜像螺孔中安装螺丝，螺丝把传感器固定住。
所述底滤网为格状，40目；所述入口滤网为格状，80目，入口滤网距离滤箱顶面50mm；所述出口滤网为格状，60目，出口滤网距离滤箱底面50mm。所述入口滤网和出口滤网对角布置。
所述滤盖边缘靠三个锁扣10卡在滤箱上端口，所述底滤网也靠三个锁扣11卡在滤箱下端口。
所述滤盖上安装有固定架总成。所述固定架总成包括固定架12、延展板13、固定架滑道14，所述固定架包括一体结构的竖杆和横杆，竖杆为伸缩式结构，并且在伸缩段利用延展板及延展板上安装的锁紧螺丝进行调节固定，所述固定架滑道安装在滤盖上，所述固定架底端设置插板，插板滑行安装于固定架滑道中。
所述固定架横杆上开设长条安装孔，同时横杆上安装固定滑板15，固定滑板上安装固定螺丝16，固定滑板带动固定螺丝在长条安装孔中调节固定位置。
多参数组合录井装置的主要组成部分有滤箱和固定架，整体材质采用优质不锈钢制，耐高温酸碱腐蚀。滤箱用来坐落钻井液密度、钻井液温度和钻井液电导率传感器。固定架用于将滤箱悬挂固定在钻井液罐区的某个位置上，丝卡固定，安装、拆卸、移位方便快捷。
滤箱。滤箱为中空柱体，壁厚3mm，直径450mm，高600mm。滤箱由几部分组成：底滤网、入口滤网、出口滤网、和封盖。①底滤网。底滤网通过三个锁扣和箱体连接固定，底滤网用格状，40目。②入口滤网。入口滤网格状，在柱面箱体的上部，距离箱体顶面50mm，80目。入口滤网为圆形，和箱体同弧度，直径150mm，和箱体焊接为一整体。③出口滤网。出口滤网为格状，在柱面箱体的下部，距离箱体底面50mm，60目。入口滤网为圆形，和箱体同弧度，直径150mm，和箱体焊接为一整体。入口滤网和出口滤网对角布置。④封盖。封盖通过三个锁扣固定在柱面箱体上。封盖上安装固定三个传感器，即钻井液密度、温度和电导率，三个传感器的排列按可操作的范围呈三角排列，每个传感器与封盖固定的部位都有两个卡座螺丝。两个螺丝和封盖上对应的丝帽对接旋拧，即可将传感器固定在封盖上，如需对某一个传感器单独操作，只需将卡座螺丝拧松即可取出传感器。
固定架。固定架采用方口钢，内边长50mm，壁厚3mm。固定架的竖立部分为单侧两节，各长400mm，两节对接后长度为800mm。单侧两节嵌套在延展板内。①延展板。延展板为方口钢，内边长57mm，壁厚3mm，长600mm。延展板上有两个固定螺丝，拉伸固定架的单侧上一节时，紧固螺丝即可加长固定架的竖立部分，在延展板的固定支撑作用下可以将竖立部分高度延伸500mm，即单侧竖立部分总长可到1300mm，两个固定螺丝的间距为100mm。固定架可在固定滑板上横向滑行以缩短两侧间距从而满足不同间距的需要。固定架的横向部分长400mm，和竖立部分通经，由螺丝和短的固定滑板固定。②固定架滑道。固定架滑道焊接在封盖上，扁口钢，壁厚3mm，口内边宽70mm×厚15mm，单侧固定架滑道长100mm，两侧水平呈直线，相对于封盖中心直线部位。固定架的底部可在滑道内水平滑动，通过滑动可缩短/延长两个固定架的间距而满足不同安装宽度的需要。固定架的竖立部分底部有插板，插板可插入固定架滑道内，向上滑不出滑道顶部，插板长60mm×宽60mm×厚10mm。固定架滑道的顶面开槽口，宽50mm×长100mm。
多参数组合录井装置通过入口滤网和出口滤网的对角布置降低了钻井液的扰动，入口滤网可以防止较大固相颗粒进入，出口滤网则可以让较大固相颗粒流出。底滤网的网孔径最大，有大直径固相颗粒进入后也可以在重力作用下滤出。共同的滤网设计可以防止丝状物进入缠绕，在整个箱体内形成了稳定的钻井液流动环境，便于温度、密度和电导率参数的稳定可靠录取。封盖上的三个传感器卡座直接由螺丝对接，安装拆卸方便快捷；固定架的滑道设计延展了应用空间范围，拉伸组合混合适用功能大。
性能和优点：
多参数组合录井装置创造了以下性能和优点：
(1)不需要操作人员经常性的人为调整，降低了日常工作量，有利于职业健康保护；
(2)排除了经常性地人为调整的必要性，不影响交叉作业，提升了工作时效；
(3)不需要人为调整确保了参数录取的连续性，维持了高的工作质量；
(4)不需要焊接动火作业，降低了设备运行成本；
(5)能够实现动态的灵活调整，有利于传感器自身防护和维护保养；
(6)由于避免了频繁的人为操作，从而降低了安全风险出现的机率；
(7)消除了由于不合理安装而导致需要大量淡水清洗传感器的必要性，有利于环境保护。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，非用以限定本发明的专利范围，其他运用本发明专利精神的等效变化，均应俱属本发明的专利范围。
Claims (8)
1.多参数组合录井装置，其特征在于，包括滤箱、滤盖，所述滤箱侧壁开设入口和出口，其中入口高于出口，入口处安装入口滤网，出口处安装出口滤网，所述滤箱自身下端口安装底滤网，滤箱自身上端口安装滤盖，所述滤盖开设有用于把传感器插入滤箱的传感器固定孔，所述底滤网的目数小于于出口滤网的目数，出口滤网的目数小于入口滤网的目数。
2.根据权利要求1所述的多参数组合录井装置，其特征在于，所述底滤网为格状，40目；所述入口滤网为格状，80目，入口滤网距离滤箱顶面50mm；所述出口滤网为格状，60目，出口滤网距离滤箱底面50mm。
3.根据权利要求1或2所述的多参数组合录井装置，其特征在于，所述入口滤网和出口滤网对角布置。
4.根据权利要求3所述的多参数组合录井装置，其特征在于，所述滤盖边缘靠三个锁扣卡在滤箱上端口，所述底滤网也靠三个锁扣卡在滤箱下端口。
5.根据权利要求3所述的多参数组合录井装置，其特征在于，所述传感器固定孔处安装卡座，所述卡座包括卡环，卡环开设径向螺孔，镜像螺孔中安装螺丝，螺丝把传感器固定住。
6.根据权利要求3所述的多参数组合录井装置，其特征在于，所述滤盖上安装有固定架总成。
7.根据权利要求6所述的多参数组合录井装置，其特征在于，所述固定架总成包括固定架、延展板、固定架滑道，所述固定架包括一体结构的竖杆和横杆，竖杆为伸缩式结构，并且在伸缩段利用延展板及延展板上安装的锁紧螺丝进行调节固定，所述固定架滑道安装在滤盖上，所述固定架底端设置插板，插板滑行安装于固定架滑道中。
8.根据权利要求7所述的多参数组合录井装置，其特征在于，所述固定架横杆上开设长条安装孔，同时横杆上安装固定滑板，固定滑板上安装固定螺丝，固定滑板带动固定螺丝在长条安装孔中调节固定位置。
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