CN116065989A - 一种钻井液溢流预警监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及泥浆流体计量技术领域，且公开了一种钻井液溢流预警监测系统，该钻井液溢流预警监测系统，包括箱体，所述箱体的侧壁开设有注入管，所述箱体的侧壁开设有溢流管，所述箱体的底部开设有排渣管，所述箱体的内部设置有监测组件，所述箱体的顶部外壁固定安装有伺服电机，所述箱体的内部设置有翻转组件。该钻井液溢流预警监测系统，为了避免密度计等仪器难以得到准确的测量数据，通过设置有翻转组件，配合主动齿轮、从动齿轮、主动锥齿轮和从动锥齿轮的传动配合，以使得套杆带动翻转板进行转动，以将注入到箱体内部的泥浆流体不断的向上推送混合，保证箱体内部的泥浆流体的均匀度，进而提高密度计的测量数据的精度。
Description
技术领域
本发明涉及泥浆流体计量技术领域，具体为一种钻井液溢流预警监测系统。
背景技术
在进行石油勘探时，通常会使用到钻井设备对土地进行掘进工作，而在钻井的过程中，会向井口注入泥浆流体，而泥浆流体在钻井的过程中有着清洁井底及携带岩屑、冷却及润滑钻头、钻柱和平衡井壁岩石侧压力的作用。泥浆流体循环是否平衡直接影响到钻井作业的安全，因此需要对其进行监测，因此，需要使用到一种钻井液溢流预警监测系统。
现有的钻井液溢流预警监测系统在进行使用时，其泥浆流体通过注入管道输入至监测箱内，通过在监测箱内设置的各项监测设备来对泥浆流体进行密度、流量等数据的测量。
但是上述设备在实际使用过程中，泥浆流体在进行循环时具有一定的速度，使得其在注入到监测箱内时容易出现沉底的现象，导致监测箱箱体内的密度计等设备测量的数据有较大的偏差，进而影响到预警监测系统的正常报警；鉴于此，我们提出了一种钻井液溢流预警监测系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钻井液溢流预警监测系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种钻井液溢流预警监测系统，包括箱体，所述箱体的侧壁开设有注入管，所述箱体的侧壁开设有溢流管，所述箱体的底部开设有排渣管，所述箱体的内部设置有监测组件，所述箱体的顶部外壁固定安装有伺服电机，所述伺服电机的输出端固定连接有转轴的顶端，所述箱体的顶部内壁转动安装有转筒，所述箱体的内部设置有翻转组件，所述翻转组件包括：
主动齿轮，所述转轴贯穿有主动齿轮，且主动齿轮与转轴固定连接，所述转筒的顶部内壁转动安装有从动齿轮；
主动锥齿轮，所述转轴贯穿有主动锥齿轮，且主动锥齿轮与转轴固定连接，所述转筒的内壁转动安装有套杆，所述套杆靠近转筒中心一端固定连接有从动锥齿轮；
翻转板，所述套杆的弧形外壁上固定安装有翻转板，所述翻转板的内壁开设有过流孔，所述转筒的弧形外壁上固定安装有抚平杆。
优选的，所述转筒的顶部侧壁开设有可与从动齿轮相啮合并实现传动的齿纹。
优选的，所述过流孔的数量设置有若干组，且若干组过流孔呈线性阵列均匀分布在翻转板的侧壁上。
优选的，所述监测组件包括有压力传感器，所述转筒的底部弧形外壁上固定安装有压力传感器，所述箱体的侧壁固定安装有密度计，所述溢流管靠近箱体内壁一端外壁固定安装有压敏报警器，所述溢流管靠近箱体内壁一端内壁转动安装有转杆，所述转杆贯穿有挡板，且挡板与转杆固定连接，所述挡板的内壁固定连接有弹性件的顶端，所述弹性件的底端固定连接有滑板的顶端面，所述溢流管的内壁固定安装有蜗卷弹簧的一端，所述蜗卷弹簧的另一端固定连接在转杆的弧形外壁上。
优选的，所述套杆的内部设置有防冲击组件，所述防冲击组件包括有伸缩杆一，所述套杆的内壁固定连接有伸缩杆一的端部，所述伸缩杆一的另一端固定连接有滑杆的一端，所述套杆的内壁固定连接有保护弹簧的端部，所述保护弹簧的另一端固定连接在滑杆安装有伸缩杆一的端面上，所述滑杆的另一端固定安装有防护板，所述防护板远离滑杆的一侧外壁上固定安装有分流块。
优选的，所述滑杆的外表面设置成方形，并且所述套杆的内表面开设有与滑杆外表面相适配的方形槽。
优选的，所述防护板远离滑杆一侧外壁设置成弧面。
优选的，所述转筒的底部设置有起底组件，所述起底组件包括有伸缩杆二，所述转筒的内壁固定连接有伸缩杆二的顶端，所述伸缩杆二的底端固定连接有连接板的上表面，所述转筒的内壁固定连接有复位弹簧的顶端，所述复位弹簧的底端固定连接在连接板的上表面，所述连接板的下表面转动安装有支杆的顶端，所述转筒的底部外壁固定安装有凸点，所述支杆的弧形外壁上固定安装有接触圆杆的端部，所述支杆的外壁固定安装有异形架。
优选的，所述异形架设置为与箱体的底部内表面相适配。
与现有技术相比，本发明提供了一种钻井液溢流预警监测系统，具备以下有益效果：
1、该钻井液溢流预警监测系统，为了避免密度计等仪器难以得到准确的测量数据，通过设置有翻转组件，配合主动齿轮、从动齿轮、主动锥齿轮和从动锥齿轮的传动配合，以使得套杆带动翻转板进行转动，以将注入到箱体内部的泥浆流体不断的向上推送混合，保证箱体内部的泥浆流体的均匀度，进而提高密度计的测量数据的精度。
2、该钻井液溢流预警监测系统，为了避免泥浆流体在通过注入管通入到箱体内部时对内部的设备或者监测仪器造成损坏，通过设置有防冲击组件，配合保护弹簧，以使得防护板和分流块可以对注入的泥浆流体进行击散，分散其冲击力，避免对箱体内部设备造成损坏。
3、该钻井液溢流预警监测系统，为了更好的对箱体底部的泥浆流体进行翻动，避免泥浆流体出现沉底现象，通过设置有凸点与接触圆杆，以使得支杆在转动时，以近似无规律的状态上下往复抖动，配合异形架，更好的对箱体底部的泥浆流体进行起底，避免泥浆流体内的固态物质沉底，影响到钻井液的整体循环效果。
附图说明
图1为本发明主体结构示意图；
图2为本发明剖视结构示意图；
图3为本发明图2中A区域局部放大结构示意图；
图4为本发明图2中B区域局部放大结构示意图；
图5为本发明图2中C区域局部放大结构示意图；
图6为本发明图2中D区域局部放大结构示意图。
图中：1、箱体；2、注入管；3、溢流管；4、排渣管；5、监测组件；51、压力传感器；52、密度计；53、压敏报警器；54、转杆；55、挡板；56、弹性件；57、滑板；58、蜗卷弹簧；6、伺服电机；7、转轴；8、转筒；9、翻转组件；91、主动齿轮；92、从动齿轮；93、主动锥齿轮；94、从动锥齿轮；95、套杆；96、翻转板；97、过流孔；98、抚平杆；10、防冲击组件；101、伸缩杆一；102、滑杆；103、保护弹簧；104、防护板；105、分流块；11、起底组件；112、伸缩杆二；113、连接板；114、复位弹簧；115、支杆；116、凸点；117、接触圆杆；118、异形架。
具体实施方式
如图1-6所示，本发明提供一种技术方案：一种钻井液溢流预警监测系统，包括箱体1，箱体1的侧壁开设有注入管2，箱体1的侧壁开设有溢流管3，箱体1的底部开设有排渣管4，箱体1的内部设置有监测组件5，箱体1的顶部外壁固定安装有伺服电机6，伺服电机6的输出端固定连接有转轴7的顶端，箱体1的顶部内壁转动安装有转筒8，箱体1的内部设置有翻转组件9，翻转组件9包括有主动齿轮91，转轴7贯穿有主动齿轮91，且主动齿轮91与转轴7固定连接，转筒8的顶部内壁转动安装有从动齿轮92，转轴7贯穿有主动锥齿轮93，且主动锥齿轮93与转轴7固定连接，转筒8的内壁转动安装有套杆95，套杆95靠近转筒8中心一端固定连接有从动锥齿轮94，套杆95的弧形外壁上固定安装有翻转板96，翻转板96的内壁开设有过流孔97，转筒8的弧形外壁上固定安装有抚平杆98。
在本发明的一种实施例中，注入管2与箱体1的接触部设置在溢流管3与箱体1之间的接触部的下方，从而使得注入管2始终处于满管注入的状态，保证装置的注入效率，同时，转轴7贯穿转筒8的顶部，且转轴7与转筒8转动连接，另外，从动齿轮92与主动齿轮91相啮合并实现传动，并且转筒8的顶部侧壁开设有可与从动齿轮92相啮合并实现传动的齿纹，从而使得在伺服电机6驱动转轴7进行转动时，配合主动齿轮91与从动齿轮92的传动，以使得转筒8以相对转轴7转速更低的转速进行转动，具体而言，转筒8与转轴7之间具有一定的转速差，进一步的，从动锥齿轮94与主动锥齿轮93相啮合并实现传动，从而使得在转轴7转动时，配合主动锥齿轮93，以使得从动锥齿轮94带动套杆95进行转动，另外，过流孔97的数量设置有若干组，且若干组过流孔97呈线性阵列均匀分布在翻转板96的侧壁上，从而减小翻转板96在泥浆流体中进行转动时的阻力，在保证对泥浆流体的带动翻转效果的同时，避免翻转板96受到过大的阻力而出现损坏，提高装置的使用效果，同时，抚平杆98呈水平设置在翻转板96的正上方，从而对翻转至箱体1上部的泥浆流体进行水平方向上的混合，同时抑制泥浆流体向上飞溅的趋势，保证箱体1内部测量仪器的正常测量工作。
另外，监测组件5包括有压力传感器51，转筒8的底部弧形外壁上固定安装有压力传感器51，箱体1的侧壁固定安装有密度计52，溢流管3靠近箱体1内壁一端外壁固定安装有压敏报警器53，溢流管3靠近箱体1内壁一端内壁转动安装有转杆54，转杆54贯穿有挡板55，且挡板55与转杆54固定连接，挡板55的内壁固定连接有弹性件56的顶端，弹性件56的底端固定连接有滑板57的顶端面，溢流管3的内壁固定安装有蜗卷弹簧58的一端，蜗卷弹簧58的另一端固定连接在转杆54的弧形外壁上。
在本发明的实施例中，压力传感器51设置在转筒8的底部弧形外壁上，从而使得压力传感器51可以实时的监测箱体1底部的泥浆流体总量，当箱体1内部的泥浆流体的总量的最高点低于压力传感器51时，压力传感器51的读数为零，而此时伺服电机6处于关闭状态，当压力传感器51具有读数时，控制伺服电机6处于开机状态，另外，压力传感器51和密度计52与压敏报警器53电性连接，而当压力传感器51的压力读数到达事先设定的阈值或者密度计52的密度读数到达预先设定的阈值时，压敏报警器53发出警报，从而提醒工作人员，同时，在静置状态下，滑板57板在弹性件56以及自身重力影响下其底部与溢流管3的底部内表面保持贴紧，从而使得泥浆流体在要进入到溢流管3之中时会推动滑板57进行运动，进一步的，弹性件56采用长度可自由伸缩的伸缩件以及弹簧组成，从而使得弹性件56在受到挤压或者拉伸时具有良好的复位能力。
另外，为了避免泥浆流体在通过注入管2通入到箱体1内部时对内部的设备或者监测仪器造成损坏，套杆95的内部设置有防冲击组件10，防冲击组件10包括有伸缩杆一101，套杆95的内壁固定连接有伸缩杆一101的端部，伸缩杆一101的另一端固定连接有滑杆102的一端，套杆95的内壁固定连接有保护弹簧103的端部，保护弹簧103的另一端固定连接在滑杆102安装有伸缩杆一101的端面上，滑杆102的另一端固定安装有防护板104，防护板104远离滑杆102的一侧外壁上固定安装有分流块105。
在本发明的实施例中，防冲击组件10设置在套杆95远离转筒8的一端上，同时，保护弹簧103套接在伸缩杆一101的外侧，以使得伸缩杆一101可以为保护弹簧103的形变方向起到引导和限制的效果，具体而言，保护弹簧103仅能在水平方向上进行形变，而不会在其自身的重力影响下或者受到挤压时出现竖直方向上的偏折现象，进而使得保护弹簧103始终可以为滑杆102提供稳定的传动效果，另外，滑杆102的外表面设置成方形，并且套杆95的内表面开设有与滑杆102外表面相适配的方形槽，从而使得滑杆102与套杆95之间仅能在水平方向上发生相对位移，而无法出现相对转动的情况，具体的，套杆95在转动时，带动滑杆102保持同向同速转动，进一步的，防护板104远离滑杆102一侧外壁设置成弧面，从而使得防护板104对注入到箱体1内部的泥浆流体不会造成过大的冲击，另外，分流块105的数量设置有若干组，从而使得冲击到防护板104上的泥浆流体可以更好的进行分散，从而降低泥浆流体的冲击力。
另外，为了更好的对箱体1底部的泥浆流体进行翻动，避免泥浆流体出现沉底现象，转筒8的底部设置有起底组件11，起底组件11包括有伸缩杆二112，转筒8的内壁固定连接有伸缩杆二112的顶端，伸缩杆二112的底端固定连接有连接板113的上表面，转筒8的内壁固定连接有复位弹簧114的顶端，复位弹簧114的底端固定连接在连接板113的上表面，连接板113的下表面转动安装有支杆115的顶端，转筒8的底部外壁固定安装有凸点116，支杆115的弧形外壁上固定安装有接触圆杆117的端部，支杆115的外壁固定安装有异形架118。
在本发明的实施例中，转轴7的底端固定连接有连接件，并且该连接件贯穿伸缩杆二112的内部后套接在支杆115的内壁上，从而使得转轴7在转动时，配合上述连接件带动支杆115保持同步转动，同时，复位弹簧114套接在伸缩杆二112的外侧，另外，凸点116与接触圆杆117相适配，在支杆115转动时，接触圆杆117以近似无规律的与凸点116相接触，从而使得支杆115在转动的同时，不断的在竖直方向上上下往复运动，进一步的，异形架118设置为与箱体1的底部内表面相适配，从而使得异形架118可以更好的对箱体1的底部进行翻转。
在本发明中，使用时，通过注入管2将泥浆流体注入到箱体1的内部，当泥浆流体过度的排出而无法及时的送出时，箱体1的内部的泥浆流体的深度不断的上升，直至与溢流管3平齐，而溢流的泥浆流体从溢流管3中排出，此时通过泥浆流体对滑板57和挡板55进行转动，此时压敏报警器53与挡板55相脱离，并发出警报，通知工作人员出现溢流的情况，以便及时处理，从而保证钻井液的循环安全，另外，为了避免密度计52等仪器难以得到准确的测量数据，通过设置有翻转组件9，配合主动齿轮91、从动齿轮92、主动锥齿轮93和从动锥齿轮94的传动配合，以使得套杆95带动翻转板96进行转动，以将注入到箱体1内部的泥浆流体不断的向上推送混合，保证箱体1内部的泥浆流体的均匀度，进而提高密度计52的测量数据的精度，同时，为了避免泥浆流体在通过注入管2通入到箱体1内部时对内部的设备或者监测仪器造成损坏，通过设置有防冲击组件10，配合保护弹簧103，以使得防护板104和分流块105可以对注入的泥浆流体进行击散，分散其冲击力，避免对箱体1内部设备造成损坏，进一步的，为了更好的对箱体1底部的泥浆流体进行翻动，避免泥浆流体出现沉底现象，通过设置有凸点116与接触圆杆117，以使得支杆115在转动时，以近似无规律的状态上下往复抖动，配合异形架118，更好的对箱体1底部的泥浆流体进行起底，避免泥浆流体内的固态物质沉底，影响到钻井液的整体循环效果。
上文一般性的对本发明做了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之做一些修改或改进，这对于技术领域的一般技术人员是显而易见的。因此，在不脱离本发明思想精神的修改或改进，均在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种钻井液溢流预警监测系统，包括箱体(1)，所述箱体(1)的侧壁开设有注入管(2)，所述箱体(1)的侧壁开设有溢流管(3)，所述箱体(1)的底部开设有排渣管(4)，所述箱体(1)的内部设置有监测组件(5)，所述箱体(1)的顶部外壁固定安装有伺服电机(6)，所述伺服电机(6)的输出端固定连接有转轴(7)的顶端，所述箱体(1)的顶部内壁转动安装有转筒(8)，其特征在于：所述箱体(1)的内部设置有翻转组件(9)，所述翻转组件(9)包括：
主动齿轮(91)，所述转轴(7)贯穿有主动齿轮(91)，且主动齿轮(91)与转轴(7)固定连接，所述转筒(8)的顶部内壁转动安装有从动齿轮(92)；
主动锥齿轮(93)，所述转轴(7)贯穿有主动锥齿轮(93)，且主动锥齿轮(93)与转轴(7)固定连接，所述转筒(8)的内壁转动安装有套杆(95)，所述套杆(95)靠近转筒(8)中心一端固定连接有从动锥齿轮(94)；
翻转板(96)，所述套杆(95)的弧形外壁上固定安装有翻转板(96)，所述翻转板(96)的内壁开设有过流孔(97)，所述转筒(8)的弧形外壁上固定安装有抚平杆(98)。
2.根据权利要求1所述的一种钻井液溢流预警监测系统，其特征在于：所述转筒(8)的顶部侧壁开设有可与从动齿轮(92)相啮合并实现传动的齿纹。
3.根据权利要求1所述的一种钻井液溢流预警监测系统，其特征在于：所述过流孔(97)的数量设置有若干组，且若干组过流孔(97)呈线性阵列均匀分布在翻转板(96)的侧壁上。
4.根据权利要求1所述的一种钻井液溢流预警监测系统，其特征在于：所述监测组件(5)包括有压力传感器(51)，所述转筒(8)的底部弧形外壁上固定安装有压力传感器(51)，所述箱体(1)的侧壁固定安装有密度计(52)，所述溢流管(3)靠近箱体(1)内壁一端外壁固定安装有压敏报警器(53)，所述溢流管(3)靠近箱体(1)内壁一端内壁转动安装有转杆(54)，所述转杆(54)贯穿有挡板(55)，且挡板(55)与转杆(54)固定连接，所述挡板(55)的内壁固定连接有弹性件(56)的顶端，所述弹性件(56)的底端固定连接有滑板(57)的顶端面，所述溢流管(3)的内壁固定安装有蜗卷弹簧(58)的一端，所述蜗卷弹簧(58)的另一端固定连接在转杆(54)的弧形外壁上。
5.根据权利要求1所述的一种钻井液溢流预警监测系统，其特征在于：所述套杆(95)的内部设置有防冲击组件(10)，所述防冲击组件(10)包括有伸缩杆一(101)，所述套杆(95)的内壁固定连接有伸缩杆一(101)的端部，所述伸缩杆一(101)的另一端固定连接有滑杆(102)的一端，所述套杆(95)的内壁固定连接有保护弹簧(103)的端部，所述保护弹簧(103)的另一端固定连接在滑杆(102)安装有伸缩杆一(101)的端面上，所述滑杆(102)的另一端固定安装有防护板(104)，所述防护板(104)远离滑杆(102)的一侧外壁上固定安装有分流块(105)。
6.根据权利要求5所述的一种钻井液溢流预警监测系统，其特征在于：所述滑杆(102)的外表面设置成方形，并且所述套杆(95)的内表面开设有与滑杆(102)外表面相适配的方形槽。
7.根据权利要求5所述的一种钻井液溢流预警监测系统，其特征在于：所述防护板(104)远离滑杆(102)一侧外壁设置成弧面。
8.根据权利要求1所述的一种钻井液溢流预警监测系统，其特征在于：所述转筒(8)的底部设置有起底组件(11)，所述起底组件(11)包括有伸缩杆二(112)，所述转筒(8)的内壁固定连接有伸缩杆二(112)的顶端，所述伸缩杆二(112)的底端固定连接有连接板(113)的上表面，所述转筒(8)的内壁固定连接有复位弹簧(114)的顶端，所述复位弹簧(114)的底端固定连接在连接板(113)的上表面，所述连接板(113)的下表面转动安装有支杆(115)的顶端，所述转筒(8)的底部外壁固定安装有凸点(116)，所述支杆(115)的弧形外壁上固定安装有接触圆杆(117)的端部，所述支杆(115)的外壁固定安装有异形架(118)。
9.根据权利要求8所述的一种钻井液溢流预警监测系统，其特征在于：所述异形架(118)设置为与箱体(1)的底部内表面相适配。
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| CN116733396A (zh) * | 2023-08-11 | 2023-09-12 | 四川奥达测控装置有限公司 | 一种钻井出口流量监测与井控溢漏预警系统及方法 |
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| CN116733396A (zh) * | 2023-08-11 | 2023-09-12 | 四川奥达测控装置有限公司 | 一种钻井出口流量监测与井控溢漏预警系统及方法 |
| CN116733396B (zh) * | 2023-08-11 | 2023-10-31 | 四川奥达测控装置有限公司 | 一种钻井出口流量监测与井控溢漏预警系统及方法 |
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