CN115324507A - 钻井液泥饼厚度测量装置和方法 - Google Patents

Abstract

本公开是关于一种钻井液泥饼厚度测量装置和方法，属于钻井领域。钻井液泥饼厚度测量装置包括支撑杆、滑轨、托盘、泥饼托盘、泥饼压盘和测量表。支撑杆沿第一方向延伸。滑轨沿第二方向延伸，第二方向与第一方向垂直。托盘可滑动地位于滑轨上，托盘的底面朝向滑轨。泥饼托盘可转动地层叠在托盘上，泥饼托盘的转动轴的长度方向与第一方向平行。泥饼压盘用于压在位于泥饼托盘上的待测钻井液泥饼上。测量表与支撑杆连接，测量表具有可沿第一方向伸缩的测头，且测头朝向泥饼压盘，测量表用于获取测头与泥饼压盘接触时的伸缩量之差，并基于伸缩量之差输出钻井液泥饼的厚度。

Description

钻井液泥饼厚度测量装置和方法

技术领域

本公开涉及钻井领域，特别涉及一种钻井液泥饼厚度测量装置和方法。

背景技术

钻井液泥饼是钻井液在过滤过程中沉积在过滤介质(井壁、地层面或滤纸)上的固相沉积物。钻井液泥饼的厚度对钻井井下安全有着至关重要的影响，钻井液泥饼越厚，说明钻井液的封堵降滤失性能越差，钻井液及其滤液越容易进入地层，对地层稳定性造成不利影响，同时，钻具与井壁之间的环空间隙越小，在起下钻过程中越容易出现阻卡等复杂情况。反之，钻井液泥饼越薄，说明钻井液封堵降滤失性能越好，钻井液及其滤液侵入地层的量、深度就越小，井壁稳定性则越好，同时，钻井液泥饼越薄，钻具与井壁之间的环空间隙越大，越不容易出现阻卡问题。

相关技术中，测量钻井液泥饼厚度的工具为直尺，测量钻井液泥饼厚度的方法包括：使用直尺插入钻井液泥饼中，用目测的方法读出钻井液泥饼的厚度。

但是，这种测量方法带有主观性，存在明显的测量误差，也即采用相关技术的方案测量得到的钻井液泥饼的厚度存在较大的误差。

发明内容

本公开实施例提供了一种钻井液泥饼厚度测量装置和方法，减小测量得到的钻井液泥饼的厚度的误差。所述技术方案如下：

一方面，本公开提供了一种钻井液泥饼厚度测量装置，所述钻井液泥饼厚度测量装置包括：支撑杆，沿第一方向延伸；滑轨，沿第二方向延伸，所述第二方向与所述第一方向垂直；托盘，可滑动地位于所述滑轨上，所述托盘的底面朝向所述滑轨；泥饼托盘，可转动地层叠在所述托盘上，所述泥饼托盘的转动轴的长度方向与所述第一方向平行；泥饼压盘，用于压在位于所述泥饼托盘上的待测钻井液泥饼上；测量表，与所述支撑杆连接，所述测量表具有可沿所述第一方向伸缩的测头，且所述测头朝向所述泥饼压盘，所述测量表用于获取在所述泥饼托盘和所述泥饼压盘之间未放置钻井液泥饼，以及所述泥饼托盘和所述泥饼压盘之间放置待测钻井液泥饼两种情况下，所述测头与所述泥饼压盘接触时的伸缩量之差，并基于所述伸缩量之差输出所述钻井液泥饼的厚度。

在本公开实施例的一种实现方式中，所述托盘朝向所述泥饼托盘的一面具有圆柱状凸台，所述泥饼托盘朝向所述托盘的一面具有圆柱状凹槽，所述圆柱状凸台位于所述圆柱状凹槽中。

在本公开实施例的一种实现方式中，所述圆柱状凹槽的中心与所述泥饼托盘的中心重合。

在本公开实施例的一种实现方式中，所述泥饼压盘上具有贯穿所述泥饼压盘相对两表面的多个第一通孔，所述多个第一通孔均匀分布在所述泥饼压盘上。

在本公开实施例的一种实现方式中，所述泥饼托盘朝向所述泥饼压盘的一面具有导柱，所述泥饼压盘上具有与所述导柱相匹配的第二通孔，所述导柱穿过所述第二通孔。

在本公开实施例的一种实现方式中，所述泥饼托盘为长方体托盘，所述泥饼托盘具有4个导柱，所述4个导柱均匀间隔分布在所述泥饼托盘的四角。

在本公开实施例的一种实现方式中，所述钻井液泥饼厚度测量装置还包括：底板，所述支撑杆和所述滑轨均与所述底板连接，所述滑轨位于所述底板和所述托盘之间；直齿条，与所述托盘朝向所述底板的一面连接，所述直齿条的齿朝向所述底板，且所述直齿条与所述底板之间具有间隙；轴承座，与所述底板固定连接，所述轴承座位于所述托盘连接有所述直齿条的一侧，所述轴承座具有沿第三方向延伸的第一安装通孔，所述第三方向、所述第二方向和所述第一方向两两垂直；轴承，位于所述轴承座内，且所述轴承的外圈与所述第一安装通孔固定连接；转动轴，穿过所述轴承的内圈且与所述内圈固定连接，所述转动轴沿所述第三方向延伸；齿轮，与所述转动轴固定连接，所述转动轴穿过所述齿轮相对的两个平面，所述齿轮与所述直齿条啮合。

在本公开实施例的一种实现方式中，所述钻井液泥饼厚度测量装置还包括：提拉杆，与所述测量表的测头连接。

另一方面，本公开提供了一种钻井液泥饼厚度测量装置，所述方法用于上述任一方面所述的钻井液泥饼厚度测量装置，所述方法包括：沿所述第一方向移动所述测量表，使所述测量表的测头与所述泥饼压盘的表面接触，所述测量表位于所述支撑杆上的第一位置；将所述测量表归零；沿所述第二方向移动所述托盘，使所述托盘远离所述测量表；将待测钻井液泥饼放置在所述泥饼托盘和所述泥饼压盘之间；沿所述第二方向移动所述托盘，使所述托盘靠近所述测量表；沿所述第一方向移动所述测量表的测头，使所述测量表位于所述支撑杆上的第一位置时所述测头再次与所述泥饼压盘的表面接触，读取此时所述测量表上的读数；将所述读数作为所述待测钻井液泥饼的厚度。

在本公开实施例的一种实现方式中，所述方法还包括：转动所述泥饼托盘；使所述测量表位于所述支撑杆上的第一位置时所述测头与所述泥饼压盘的表面的不同处接触，读取所述测量表上的读数；求取多次读数的平均值，作为所述待测钻井液泥饼的厚度。

本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

在本公开实施例中，支撑杆用于安装测量表；滑轨用于安装托盘，并使得托盘能够沿第二方向滑动；托盘用于承托泥饼托盘，且实现泥饼托盘的滑动；泥饼托盘用于承托待测钻井液泥饼；泥饼压盘与泥饼托盘将待测钻井液泥饼夹住，避免待测钻井液泥饼移动影响测量精度；测量表用于测量待测钻井液泥饼的厚度。

在使用本公开实施例提供的钻井液泥饼厚度测量装置时，先沿第一方向移动测量表，使测量表的测头与泥饼压盘的表面接触，并将测量表归零，此时测量表固定在支撑杆的第一位置；然后沿第二方向移动托盘，使托盘远离测量表；当托盘远离测量表后再将泥饼压盘从泥饼托盘上取下；然后将待测钻井液泥饼放置在泥饼托盘上；再将泥饼压盘放置在待测钻井液泥饼上；然后沿第二方向移动托盘，使托盘靠近测量表；当泥饼压盘移动至测量表下方时，沿第一方向移动测量表的测头，并保证测量表仍然固定在支撑杆的第一位置，使测量表的测头与泥饼压盘的表面接触，读取此时测量表上的读数，作为待测钻井液泥饼的厚度。

本公开实施例提供的钻井液泥饼厚度测量装置操作方便，能够准确地测量出待测钻井液泥饼的厚度，相较于使用直尺测量待测钻井液泥饼的厚度，误差较小。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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公开的一些实施例，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是本公开实施例提供的一种钻井液泥饼厚度测量装置的结构示意图；

图2是本公开实施例提供的一种钻井液泥饼厚度测量装置的爆炸示意图；

图3是本公开实施例提供的一种轴承座与轴承的装配结构示意图；

图4是本公开实施例提供的一种轴承、齿轮和转动轴的装配示意图；

图5是本公开实施例提供的一种底板的俯视图；

图6是本公开实施例提供的一种支撑杆的结构示意图；

图7是本公开实施例提供的一种滑轨的结构示意图；

图8是本公开实施例提供的一种滑轨的侧视图；

图9是本公开实施例提供的一种托盘的侧视图；

图10是本公开实施例提供的一种托盘的俯视图；

图11是本公开实施例提供的一种泥饼托盘的侧视图；

图12是本公开实施例提供的一种泥饼托盘的俯视图；

图13是本公开实施例提供的一种泥饼压盘的俯视图；

图14是本公开实施例提供的一种直齿条的结构示意图；

图15是本公开实施例提供的一种测量表的结构示意图；

图16是本公开实施例提供的一种钻井液泥饼厚度测量方法的流程图；

图17是本公开实施例提供的一种钻井液泥饼厚度测量方法的流程图。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。

图1是本公开实施例提供的一种钻井液泥饼厚度测量装置的结构示意图。参见图1，钻井液泥饼厚度测量装置包括：支撑杆10、滑轨20、托盘30、泥饼托盘40、泥饼压盘50和测量表60。支撑杆10沿第一方向a延伸。滑轨20沿第二方向b延伸，第二方向b与第一方向a垂直。托盘30可滑动地位于滑轨20上，托盘30的底面朝向滑轨20。泥饼托盘40可转动地层叠在托盘30上，泥饼托盘40的转动轴的长度方向与第一方向a平行。泥饼压盘50用于压在位于泥饼托盘40上的待测钻井液泥饼上。测量表60与支撑杆10连接，测量表60具有可沿第一方向伸缩的测头601，且测头601朝向泥饼压盘50，测量表60用于获取在泥饼托盘40和泥饼压盘50之间未放置钻井液泥饼，以及泥饼托盘40和泥饼压盘50之间放置待测钻井液泥饼两种情况下，测头601与泥饼压盘50接触时的伸缩量之差，并基于伸缩量之差输出钻井液泥饼的厚度。

在本公开实施例中，支撑杆10用于安装测量表60；滑轨20用于安装托盘30，并使得托盘30能够沿第二方向b滑动；托盘30用于承托泥饼托盘40，且实现泥饼托盘40的滑动；泥饼托盘40用于承托待测钻井液泥饼；泥饼压盘50与泥饼托盘40将待测钻井液泥饼夹住，避免待测钻井液泥饼移动影响测量精度；测量表60用于测量待测钻井液泥饼的厚度。

在使用本公开实施例提供的钻井液泥饼厚度测量装置时，先沿第一方向a移动测量表60，使测量表60的测头601与泥饼压盘50的表面接触，并将测量表60归零，此时测量表固定在支撑杆的第一位置；然后沿第二方向b移动托盘30，使托盘30远离测量表60；当托盘30远离测量表60后再将泥饼压盘50从泥饼托盘40上取下；然后将待测钻井液泥饼放置在泥饼托盘40上；再将泥饼压盘50放置在待测钻井液泥饼上；然后沿第二方向b移动托盘30，使托盘30靠近测量表60；当泥饼压盘50移动至测量表60下方时，沿第一方向a移动测量表60的测头，并保证测量表仍然固定在支撑杆的第一位置，使测量表60的测头601与泥饼压盘50的表面接触，读取此时测量表上的读数，作为待测钻井液泥饼的厚度。

本公开实施例提供的钻井液泥饼厚度测量装置操作方便，能够准确地测量出待测钻井液泥饼的厚度，相较于使用直尺测量待测钻井液泥饼的厚度，误差较小。

在本公开实施例中，待测钻井液泥饼是通过过滤得到的，待测钻井液泥饼上可能贴附有滤纸或砂盘，在将测量表60的测头601与泥饼压盘50的表面接触前，可以先单独将滤纸或砂盘放置在泥饼压盘50和泥饼托盘40之间，然后再将泥饼压盘50移动至测量表60的下方，使测量表60的测头601与泥饼压盘50的表面接触，并将测量表60归零。也即将滤纸或砂盘的厚度去掉，避免影响的量得到的待测钻井液泥饼的厚度。

图2是本公开实施例提供的一种钻井液泥饼厚度测量装置的爆炸示意图。参见图2，在本公开实施例中泥饼托盘40可转动地层叠在托盘30上，泥饼压盘50层叠在泥饼托盘40上，托盘30能够带着泥饼托盘40和泥饼压盘50一起滑动，远离测量表60。在测量时，将泥饼压盘50从泥饼托盘40上取下，将待测钻井液泥饼放置在泥饼托盘40上。

在本公开实施例中，由于泥饼托盘40可转动地层叠在托盘30上，且泥饼托盘40的转动轴的长度方向与第一方向a平行。在使用本公开实施例提供的钻井液泥饼厚度测量装置时，可以转动泥饼托盘40转动，位于泥饼托盘40上的待测钻井液泥饼和泥饼压盘50会跟着泥饼托盘40一起转动，从而使得测量表60的测头601与泥饼压盘50的表面的不同处接触。在使用过程中可以测量待测钻井液泥饼不同位置的厚度，然后求取厚度的平均值，作为待测钻井液泥饼的厚度，进一步减小了测量误差。

示例性地，泥饼托盘40总的转动角度可以为360度，使得测量表60能够测量待测钻井液泥饼一圈上的若干个点的厚度。

再次参见图1和图2，钻井液泥饼厚度测量装置还包括：底板70、直齿条80、轴承座90、轴承100(图1和与2未示出)、转动轴110和齿轮120。支撑杆10和滑轨20均与底板70连接，滑轨20位于底板70和托盘30之间。直齿条80与托盘30朝向底板70的一面连接，直齿条80的齿朝向底板70，且直齿条80与底板70之间具有间隙。轴承座90与底板70固定连接，轴承座90位于托盘30连接有直齿条80的一侧，轴承座90具有沿第三方向延伸的第一安装通孔901，第三方向、第二方向b和第一方向a两两垂直。轴承100位于轴承座90内，且轴承100的外圈与第一安装通孔901固定连接。转动轴110穿过轴承100的内圈且与内圈固定连接，转动轴110沿第三方向延伸。齿轮120与转动轴110固定连接，转动轴110穿过齿轮120相对的两个平面，齿轮120与直齿条80啮合。其中，在图1和图2中轴承100被转动轴110遮挡并未示出。第三方向是垂直于图1和图2所在的平面方向。

在本公开实施例中，底板70的表面积较大，将支撑杆10和滑轨20与底板70连接，保证支撑杆10和滑轨20的稳定性。同时底板70为轴承座90提供安装面，保证轴承座90的稳定性。轴承座90用于安装轴承100和齿轮120。直齿条80与底板70之间的间隙用于放置齿轮120。直齿条80与齿轮120啮合带动托盘30滑动。在使用的过程中，旋转转动轴110，转动轴110齿轮120转动，由于齿轮120与直齿条80齿合，齿轮120转动带动直齿条80滑动，从而将转动转化为滑动，直齿条80滑动的过程中，带动托盘30在滑轨20上滑动，实现托盘30的滑动。

再次参见图1和图2，钻井液泥饼厚度测量装置还包括提拉杆130，提拉杆130与测量表60的测头601连接。

测量表60的测头601可伸缩，方便调节测头601的高度。在使用该钻井液泥饼厚度测量装置可通过提拉杆130调节测头601伸缩的长度更加方便。

图3是本公开实施例提供的一种轴承座与轴承的装配结构示意图。参见图3，轴承座90具有沿第三方向(垂直于纸面方向)延伸的第一安装通孔901，第一安装通孔901用于安装轴承100，使得轴承100能够在第一安装通孔901中转动。

图4是本公开实施例提供的一种轴承、齿轮和转动轴的装配示意图。参加图4，转动轴110沿第三方向c依次穿过轴承100和齿轮120。

在本公开实施例的一种实现方式中，轴承座90与底板70可以通过螺栓连接。

再次参见图3，轴承座90的两端分别具有第三通孔902。

图5是本公开实施例提供的一种底板的俯视图。参见图5，底板70上具有两个与第三通孔902一一对应的第一螺纹孔701。在安装时，螺栓穿过第三通孔902与第一螺纹孔701螺纹连接，从而将轴承座90安装在底板70上。

在其他实现方式中，轴承座90与底板70可以焊接在一起，保证轴承座90与底板70连接的紧固性。

再次参见图5，底板70朝向轴承座90的表面具有第一安装凹槽702，轴承座90的底面位于第一安装凹槽702内。一方面，第一安装凹槽702用来对轴承座90进行定位，另一方面，在安装轴承座90时能够尽快找到轴承座90的安装位置，节省安装时间。第一螺纹孔701与所述第一安装凹槽702连通。

再次参见图5，底板70的四角均布置有第二螺纹孔703。再次参见图1和图2，钻井液泥饼厚度测量装置还包括调节螺栓140，调节螺栓140与第二螺纹孔703螺纹连接，且调节螺栓140的螺帽朝向远离底板70的一侧。调节螺栓140用于调节底板70的倾斜角度，保证底板70表面与水平面平行，避免由于底板70表面倾斜造成泥饼压盘50倾斜，出现测量误差。

在本公开实施例的一种实现方式中，支撑杆10与底板70可以通过螺栓连接。

再次参见图5，底板70上还具有第四通孔704。

图6是本公开实施例提供的一种支撑杆的结构示意图。参见图6，支撑杆10的一端具有第一螺纹凹槽101。在安装时，螺栓穿过第四通孔704与第一螺纹凹槽101螺纹连接，从而将支撑杆10安装在底板70上。

在其他实现方式中，支撑杆10与底板70可以焊接在一起，保证支撑杆10与底板70连接的紧固性。

图7是本公开实施例提供的一种滑轨的结构示意图。参见图7，滑轨20包括导轨201和滑块202。底板70与导轨201连接。

在本公开实施例的一种实现方式中，底板70与导轨201可以通过螺栓连接。在底板70或导轨201损坏时易于拆卸进行更换。

再次参见图7，导轨201具有多个第五通孔211。再次参见图5，底板70具有与多个第五通孔211一一对应的多个第三螺纹孔705，多个第三螺纹孔705沿第二方向b排布。在安装时，螺栓穿过第五通孔211与第三螺纹孔705螺纹连接，从而将底板70与导轨201连接起来。

如图7所示，第五通孔211为沉头孔，螺栓将底板70与导轨201连接起来后，螺栓的表面低于导轨201的表面，避免影响滑块202的滑动。

在其他实现方式中，底板70与导轨201可以焊接在一起，保证底板70与导轨201连接的紧固性。

图8是本公开实施例提供的一种滑轨的侧视图。参见图8，滑块202套设在导轨201。滑块202可在导轨201上滑动，滑块202远离底板70的一面与托盘30固定连接，在滑块202滑动时带动托盘30滑动。

再次参见图8，滑块202中的第二凹槽221类似倒“几”形，导轨201的横截面与第二凹槽221的形状一致，使得滑块202不会从导轨201中脱出。

在本公开实施例的一种实现方式中，滑块202与托盘30可以通过螺栓连接。在滑块202或托盘30损坏时易于拆卸，然后进行更换。

再次参见图7和图8，滑块202上具有第二螺纹凹槽222。

图9是本公开实施例提供的一种托盘的侧视图。参见图9，再次参见图9，托盘30上具有与第二螺纹凹槽222一一对应的第六通孔302。在安装时，螺栓穿过第六通孔302与第二螺纹凹槽222螺纹连接，从而将滑块202与托盘30连接起来。

图10是本公开实施例提供的一种托盘的俯视图。参见图10，托盘30具有与四个第六通孔302，四个第六通孔302分别位于正方形的四角，提高滑块202与托盘30连接的牢固性。

在其他实现方式中，滑块202与托盘30可以焊接在一起，保证滑块202与托盘30连接的紧固性。

再次参见图9，托盘30朝向泥饼托盘40(图9未示出)的一面具有圆柱状凸台301。在图9中，第六通孔302有一部分位于圆柱状凸台301的下方，结合图10可以看出，第六通孔302位于圆柱状凸台301的外侧，第六通孔302与圆柱状凸台301并无重叠的部分。

图11是本公开实施例提供的一种泥饼托盘的侧视图。参见图11，泥饼托盘40朝向托盘30(图11未示出)的一面具有圆柱状凹槽401。

其中，圆柱状凸台301位于圆柱状凹槽401中。

在本公开实施例中，在测量待测钻井液泥饼的厚度时，需转动泥饼托盘40，从而使得待测钻井液泥饼转动，使得测量表60能够测量待测钻井液泥饼不同处的厚度。在安装时，将圆柱状凸台301与圆柱状凹槽401相对放置，使得圆柱状凸台301位于圆柱状凹槽401中，一方面限制了泥饼托盘40在水平面上的移动，保证测量精度。另一方面，圆柱状凹槽401围绕圆柱状凸台301转动，使得泥饼托盘40转动，从而实现待测钻井液泥饼的转动。

图12是本公开实施例提供的一种泥饼托盘的俯视图。参见图12，圆柱状凹槽401的中心与泥饼托盘40的中心重合。

在本公开实施例中，圆柱状凹槽401的中心与泥饼托盘40的中心重合，也即圆柱状凹槽401位于泥饼托盘40的中部，在转动时使得泥饼托盘40，测头接触的各个测点与泥饼压盘的中心距离相近，避免由于测点与泥饼压盘的中心距离相差太大，避免影响测量精度。

再次参见图10，托盘30的俯视图的边界为正方形，圆柱状凸台301的中心同样与托盘30的中心重合。

再次参见图11和图12，泥饼托盘40朝向泥饼压盘50的一面具有导柱402。

在本公开实施例中，将待测钻井液泥饼放置在泥饼托盘40上时，如果待测钻井液泥饼移动会影响测量精度。在泥饼托盘40上布置导柱402，当待测钻井液泥饼放置在泥饼托盘40上后，导柱402可以限制待测钻井液泥饼的移动，避免影响测量精度。

再次参见图12，泥饼托盘40为长方体托盘，泥饼托盘40具有4个导柱402，4个导柱402均匀间隔分布在泥饼托盘40的四角。在泥饼托盘40上布置4个导柱402，既限制了待测钻井液泥饼移动，又避免装置太复杂，不易制作。

图13是本公开实施例提供的一种泥饼压盘的俯视图。参见图13，泥饼压盘50上具有与导柱402相匹配的第二通孔502，导柱402穿过第二通孔502。

将泥饼压盘50放置在待测钻井液泥饼上，并使得导柱402穿过第二通孔502，对泥饼压盘50的定位，这样就可以限制了泥饼压盘50的移动，避免由于泥饼压盘50移动影响测量精度。

在本公开实施例的一种实现方式中，泥饼托盘40朝向泥饼压盘50的一面具有第三螺纹凹槽403，导柱402的一端具有外螺纹，导柱402与第三螺纹凹槽403螺纹连接，在导柱402损坏时可拆卸导柱402，无需更换整个泥饼托盘40，节约资源。

如图11所示，导柱402远离第三螺纹凹槽403的一端具有第一凹槽421，在拆卸时，可以将螺丝刀的一端卡设在第一凹槽421中，然后转动导柱402，方便安装或者拆卸导柱402。

再次参见图13，泥饼压盘50上具有多个贯穿泥饼压盘50相对两表面的第一通孔501。

由于待测钻井液泥饼上基本都粘附有或多或少的钻井液及虚泥饼等附着物，这部分附着物的厚度也会在较大程度上增加待测钻井液泥饼的厚度，造成测量误差。相关技术中，实验人员使用刮刀将一定厚度的附着物刮掉后再测待测钻井液泥饼厚度，或者根据钻井液的类型(水基或油基)采用水或油冲洗待测钻井液泥饼后，再测量待测钻井液泥饼的厚度。但刮刀的吃入深度、冲洗时间长短及冲洗力度等人为因素都会对待测钻井液泥饼的厚度测量结果产生较大影响，会进一步扩大待测钻井液泥饼的厚度的测量误差。

在使用本公开实施例提供的测量装置测量待测钻井液泥饼厚度时，泥饼压盘50会压在待测钻井液泥饼上，待测钻井液泥饼上附着的钻井液及虚泥饼等附着物具有一定的流动性，这些附着物在泥饼压盘50的压力下会进入第一通孔501中。减小附着物对待测钻井液泥饼厚度的影响，提高测量精度。同时无需对待测钻井液泥饼进行任何处理，减小了工作难度。

如图13所示，泥饼压盘50上可以布置多圈第一通孔501，多圈第一通孔501的中心重合，每一圈上的多个第一通孔均匀间隔排布。使得待测钻井液泥饼上各处钻井液及虚泥饼均可以进入第一通孔501中，进一步提高测量精度。

在相关技术中，在测量待测钻井液泥饼时，会对待测钻井液泥饼施加应力，根据待测钻井液泥饼受到的应力和应变算出待测钻井液泥饼的厚度。但是在多次测量的过程中，对待测钻井液泥饼施加的应力并不能保证完全相同，会带来测量误差。在本公开实施例中，对于同一个测量装置而言，由于泥饼压盘50的重量是不变的，泥饼压盘50对待测钻井液泥饼的压力是不变的，避免压力变化影响测量精度。

在本公开实施例中，不同的第一通孔501内的附着物的量不同，在测量待测钻井液泥饼厚度时，测量表60的测头601应与泥饼压盘50的表面接触，不与第一通孔501接触，避免影响测量精度。

在本公开实施例的一种实现方式中，直齿条80与托盘30可以通过螺栓连接。在直齿条80或托盘30损坏时易于拆卸。

再次参见图10，托盘30的一侧边具有两个第七通孔303。

图14是本公开实施例提供的一种直齿条的结构示意图。参见图14，直齿条80的两侧具有两个与第七通孔303一一对应的第四螺纹孔801。螺栓穿过第七通孔303与第四螺纹孔801螺纹连接，从而将直齿条80与托盘30连接起来。

在其他实现方式中，直齿条80与托盘30可以焊接在一起，保证直齿条80与托盘30连接的紧固性。

再次参见图1和图2，钻井液泥饼厚度测量装置还包括夹具150，测量表60通过夹具150与支撑杆10连接。

在本公开实施例中，布置夹具150，夹具150通过紧固螺栓与支撑杆10连接，通过调节夹具150在支撑杆10上的位置从而调节测量表60的高低。

图15是本公开实施例提供的一种测量表的结构示意图。参见图15，测量表60为电子测量表，测量表60上具有显示屏602、置零键603、开关键604和功能键605。显示屏602用于显示数值，方便工作人员读取。在使用测量表时，按压置零键603可将测量表置零。开关键604用于控制测量表的开关。功能键605可用于选取测量表的测得的数值的显示方式，例如，将显示的数值保留小数点后两位。

在本公开实施例的一种实现方式中，测量表60可以为千分表或百分表。

图16是本公开实施例提供的一种钻井液泥饼厚度测量方法的流程图。参见图16，该方法包括：

在步骤S11中，沿第一方向移动测量表，使测量表的测头与泥饼压盘的表面接触，测量表位于支撑杆上的第一位置。

在步骤S12中，将测量表归零。

在步骤S13中，沿第二方向移动托盘，使托盘远离测量表。

在步骤S14中，将待测钻井液泥饼放置在泥饼托盘和泥饼压盘之间。

在步骤S15中，沿第二方向移动托盘，使托盘靠近测量表。

在步骤S16中，沿第一方向移动测量表的测头，使测量表位于支撑杆上的第一位置时测头再次与泥饼压盘的表面接触，读取此时测量表上的读数。

在步骤S17中，将读数作为待测钻井液泥饼的厚度。

本公开实施例提供的钻井液泥饼厚度测量装置操作方便，能够准确地测量出待测钻井液泥饼的厚度，相较于使用直尺测量待测钻井液泥饼的厚度，误差更小。

图17是本公开实施例提供的一种钻井液泥饼厚度测量方法的流程图。参见图17，该方法还包括：

在步骤S21中，将滤纸或砂盘中的一个放置在泥饼压盘和泥饼托盘之间。

在本公开实施例中，当待测钻井液泥饼上贴附滤纸时，将滤纸放置在泥饼压盘和泥饼托盘之间，当待测钻井液泥饼上贴附砂盘时，将砂盘放置在泥饼压盘和泥饼托盘之间。

在步骤S22中，沿第二方向移动托盘，使泥饼压盘靠近测量表。

在步骤S23中，沿第一方向移动测量表，使测量表的测头与泥饼压盘的表面接触，测量表位于支撑杆上的第一位置。

在步骤S24中，将测量表归零。

在步骤S25中，沿第二方向移动托盘，使托盘远离测量表。

在步骤S26中，将滤纸或砂盘取出。

在步骤S27中，将待测钻井液泥饼放置在泥饼托盘和泥饼压盘之间。

在步骤S28中，沿第二方向移动托盘，使托盘靠近测量表。

在步骤S29中，沿第一方向移动测量表的测头，使测量表位于支撑杆上的第一位置时测头再次与泥饼压盘的表面接触，读取此时测量表上的读数。

在步骤S30中，转动泥饼托盘。

在步骤S31中，使测量表位于所述支撑杆上的第一位置时测头与泥饼压盘的表面的不同处接触，读取测量表上的读数。

在步骤S32中，求取多次读数的平均值，作为待测钻井液泥饼的厚度。

在使用过程中可以测量待测钻井液泥饼不同位置的厚度，然后求取厚度的平均值，作为待测钻井液泥饼的厚度，进一步减小了测量误差。

以上所述仅为本公开的可选实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种钻井液泥饼厚度测量装置，其特征在于，所述钻井液泥饼厚度测量装置包括：

支撑杆(10)，沿第一方向延伸；

滑轨(20)，沿第二方向延伸，所述第二方向与所述第一方向垂直；

托盘(30)，可滑动地位于所述滑轨(20)上，所述托盘(30)的底面朝向所述滑轨(20)；

泥饼托盘(40)，可转动地层叠在所述托盘(30)上，所述泥饼托盘(40)的转动轴的长度方向与所述第一方向平行；

泥饼压盘(50)，用于压在位于所述泥饼托盘(40)上的待测钻井液泥饼上；

测量表(60)，与所述支撑杆(10)连接，所述测量表(60)具有可沿所述第一方向伸缩的测头(601)，且所述测头(601)朝向所述泥饼压盘(50)，所述测量表(60)用于获取在所述泥饼托盘(40)和所述泥饼压盘(50)之间未放置钻井液泥饼，以及所述泥饼托盘(40)和所述泥饼压盘(50)之间放置待测钻井液泥饼两种情况下，所述测头(601)与所述泥饼压盘(50)接触时的伸缩量之差，并基于所述伸缩量之差输出所述钻井液泥饼的厚度。

2.根据权利要求1所述的钻井液泥饼厚度测量装置，其特征在于，所述托盘(30)朝向所述泥饼托盘(40)的一面具有圆柱状凸台(301)，所述泥饼托盘(40)朝向所述托盘(30)的一面具有圆柱状凹槽(401)，所述圆柱状凸台(301)位于所述圆柱状凹槽(401)中。

3.根据权利要求2所述的钻井液泥饼厚度测量装置，其特征在于，所述圆柱状凹槽(401)的中心与所述泥饼托盘(40)的中心重合。

4.根据权利要求1至3任一项所述的钻井液泥饼厚度测量装置，其特征在于，所述泥饼压盘(50)上具有贯穿所述泥饼压盘(50)相对两表面的多个第一通孔(501)，所述多个第一通孔(501)均匀分布在所述泥饼压盘(50)上。

5.根据权利要求1至3任一项所述的钻井液泥饼厚度测量装置，其特征在于，所述泥饼托盘(40)朝向所述泥饼压盘(50)的一面具有导柱(402)，所述泥饼压盘(50)上具有与所述导柱(402)相匹配的第二通孔(502)，所述导柱(402)穿过所述第二通孔(502)。

6.根据权利要求5所述的钻井液泥饼厚度测量装置，其特征在于，所述泥饼托盘(40)为长方体托盘，所述泥饼托盘(40)具有4个导柱(402)，所述4个导柱(402)均匀间隔分布在所述泥饼托盘(40)的四角。

7.根据权利要求1至3任一项所述的钻井液泥饼厚度测量装置，其特征在于，所述钻井液泥饼厚度测量装置还包括：

底板(70)，所述支撑杆(10)和所述滑轨(20)均与所述底板(70)连接，所述滑轨(20)位于所述底板(70)和所述托盘(30)之间；

直齿条(80)，与所述托盘(30)朝向所述底板(70)的一面连接，所述直齿条(80)的齿朝向所述底板(70)，且所述直齿条(80)与所述底板(70)之间具有间隙；

轴承座(90)，与所述底板(70)固定连接，所述轴承座(90)位于所述托盘(30)连接有所述直齿条(80)的一侧，所述轴承座(90)具有沿第三方向延伸的第一安装通孔(901)，所述第三方向、所述第二方向和所述第一方向两两垂直；

轴承(100)，位于所述轴承座(90)内，且所述轴承(100)的外圈与所述第一安装通孔(901)固定连接；

转动轴(110)，穿过所述轴承(100)的内圈且与所述内圈固定连接，所述转动轴(110)沿所述第三方向延伸；

齿轮(120)，与所述转动轴(110)固定连接，所述转动轴(110)穿过所述齿轮(120)相对的两个平面，所述齿轮(120)与所述直齿条(80)啮合。

8.根据权利要求7所述的钻井液泥饼厚度测量装置，其特征在于，所述钻井液泥饼厚度测量装置还包括：

提拉杆(130)，与所述测量表(60)的测头(601)连接。

9.一种钻井液泥饼厚度测量方法，其特征在于，所述方法用于权利要求1至8任一项所述的钻井液泥饼厚度测量装置，所述方法包括：

沿所述第一方向移动所述测量表，使所述测量表的测头与所述泥饼压盘的表面接触，所述测量表位于所述支撑杆上的第一位置；

将所述测量表归零；

沿所述第二方向移动所述托盘，使所述托盘远离所述测量表；

将待测钻井液泥饼放置在所述泥饼托盘和所述泥饼压盘之间；

沿所述第二方向移动所述托盘，使所述托盘靠近所述测量表；

沿所述第一方向移动所述测量表的测头，使所述测量表位于所述支撑杆上的第一位置时所述测头再次与所述泥饼压盘的表面接触，读取此时所述测量表上的读数；

将所述读数作为所述待测钻井液泥饼的厚度。

10.根据权利要求9所述的钻井液泥饼厚度测量方法，其特征在于，所述方法还包括：

转动所述泥饼托盘；

使所述测量表位于所述支撑杆上的第一位置时所述测头与所述泥饼压盘的表面的不同处接触，读取所述测量表上的读数；

求取多次读数的平均值，作为所述待测钻井液泥饼的厚度。

Images