CN204299513U - 钻井溢流监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了钻井溢流监测系统，解决了现有技术中的问题。钻井溢流监测系统，包括：泥浆罐、钻井泵、进液管、振动筛和钻井装置，进液管一端接有泥浆罐，另一端接有钻井装置，进液管上设有钻井泵，钻井泵上设有泵冲传感器；钻井装置包括喇叭口，钻井装置的喇叭口下方设有溢液管，且溢液管与钻井装置连通，溢液管进口端与钻井装置连通，溢液管出口端和所述振动筛连接；溢液管上设有小体积计量罐，小体积计量罐下部与溢液管连通，小体积计量罐上设有液位检测器；小体积计量罐与振动筛之间的溢液管管道内设有电动调节阀；溢液管上向管外设有与溢液管连通的灌浆管，灌浆管还接有泥浆罐相通。通过上述技术方案便可很好的解决现有技术中的问题。

Description

钻井溢流监测系统

技术领域

本实用新型涉及石油工程领域，具体涉及钻井溢流监测系统。

背景技术

钻井过程中，发生溢流是在所难免的，溢流是指所钻井的地层压力大于井底压力时，地层压力迫使地层流体进入井内造成井口返出的钻井液量大于泵入量，停泵后井口钻井液自动外溢的现象。溢流的严重程度主要取决于地层的孔隙度、渗透率和负压差值的大小。地层孔隙度、渗透率越高，负压差值越大，则溢流就越严重。溢流是井涌和井喷的前兆，及早的发现溢流，就会避免井涌或井喷造成的严重危害，保障人员和设备安全。特别是在深井钻井过程中小溢流量的早期发现是非常重要的，因为深井井底压力大，进入井内的少量气体运移到井口时，就会膨胀成大量的气体。现有技术中钻井溢流是通过监测泥浆罐液面高度变化来监测溢流，但常规泥浆罐的内截面积较大，溢流量较小时，泥浆罐的液面高度上升十分微小，因此现有技术不能准确发现微量溢流。且泥浆罐液面的波动、清洗设备或者往泥浆罐里加水等，都会造成液面升高或降低，造成泥浆罐液面监测装置的监测存在误差。所以目前靠监测泥浆罐液面很难发现微小溢流，并且在检测是否发生溢流或井漏时需要通过计算，十分不方便，也耽误了发现溢流和井漏的时间。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供钻井溢流监测系统，具有自动化监测溢流、井漏，可监测出且快速发现微小溢流，及早防止溢流事故的优点，解决了现有技术中的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案如下：

钻井溢流监测系统，包括：泥浆罐、钻井泵、进液管、振动筛和钻井装置，所述泥浆罐接有进液管，所述进液管一端接有泥浆罐，另一端接有钻井装置，所述进液管上设有钻井泵，所述钻井泵上设有泵冲传感器；所述钻井装置包括喇叭口，所述钻井装置的喇叭口下方设有溢液管，且溢液管与钻井装置连通，所述溢液管进口端与钻井装置连通，溢液管出口端和所述振动筛连接；所述溢液管上设有小体积计量罐，所述小体积计量罐下部与溢液管连通，所述小体积计量罐上设有液位检测器；所述小体积计量罐与振动筛之间的溢液管管道内设有电动调节阀；所述溢液管上向管外设有与溢液管连通的灌浆管，所述灌浆管一端与溢液管相通，另一端与泥浆罐相通，所述灌浆管上设有灌浆泵，所述泵冲传感器、液位检测器、电动调节阀、灌浆泵皆由数据采集控制装置控制。

具体地，所述溢液管为三通管，包括：第一溢液管、第二溢液管和第三溢液管，所述第一溢液管进口端与钻井装置相通，第一溢液管出口端分别与第二溢液管、第三溢液管连通；第二溢液管、第三溢液管进口端皆与第一溢液管出口端相连，第二溢液管、第三溢液管出口端皆与振动筛相通；所述第二溢液管内设有第一电动调节阀、第三溢液管内设有第二电动调节阀；所述第二溢液管上向管外设有与溢液管连通的灌浆管，所述第一溢液管上设有小体积计量罐，所述第一溢液管进口端管口外设有钻杆感应器，所述钻杆感应器由数据采集控制装置控制。

更具体地，所述数据采集控制装置包括警报系统。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)通过第一电动调节阀和第二电动调节阀分别控制第二溢流管和第三溢流管的阀流，让计量罐的液体能保持平稳状态，使得一旦出现井漏和溢流情况，便可直观的根据计量罐液面直接观测出，不需要计算数据。

(2)计量罐小体积，使得本实用新型在监测过程中更灵敏，可监测出微小溢流。

(3)本实用新型设有警报系统，一旦出现溢流或井漏就发出警报对使用者进行提示。

附图说明

图1为本实用新型示意图。

图2为实施例2的结构示意图。

其中，附图标记对应的部件名称如下：1-泥浆罐，2-钻井泵，3-进液管，4-泵冲传感器，5-喇叭口，6-小体积计量罐，7-液位检测器，8-灌浆管，9-灌浆泵，10-第一溢液管，11-第二溢液管，12-第三溢液管，13-第一电动调节阀，14-第二电动调节阀，15-钻杆感应器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例1

如图1所示，钻井溢流监测系统，包括：泥浆罐1、钻井泵2、进液管3、振动筛和钻井装置，所述泥浆罐接1接有进液管3，所述进液管3一端接有泥浆罐1，另一端接有钻井装置，所述进液管3上设有钻井泵2，所述钻井泵2上设有泵冲传感器4；所述钻井装置包括喇叭口5，所述钻井装置的喇叭口5下方设有溢液管，且溢液管与钻井装置连通，所述溢液管为两通管，所述溢液管进口端与钻井装置连通，溢液管出口端和所述振动筛连接；所述溢液管上设有小体积计量罐6，所述小体积计量罐6下部与溢液管连通，所述小体积计量罐6上设有液位检测器7；所述小体积计量罐6与振动筛之间的溢液管管道内设有电动调 节阀；所述溢液管上向管外设有与溢液管连通的灌浆管8，所述灌浆管8一端与溢液管相通，另一端与泥浆罐1相通，所述灌浆管8上设有灌浆泵9，所述泵冲传感器4、液位检测器7、电动调节阀、灌浆泵9皆由数据采集控制装置控制。

实施例2

如图2所示，本实施例与实施例1的区别在于：所述溢液管为三通管，钻井溢流监测系统，包括：泥浆罐1、钻井泵2、进液管3、振动筛和钻井装置，所述泥浆罐1接有进液管，所述进液管3一端接有泥浆罐1，另一端接有钻井装置，所述进液管3上设有钻井泵2，所述钻井泵2上设有泵冲传感器4；所述钻井装置包括喇叭口5，所述钻井装置的喇叭口5下方设有溢液管，且溢液管与钻井装置连通，所述溢液管进口端与钻井装置连通，溢液管出口端与振动筛连接，所述溢液管为三通管，包括第一溢液管10、第二溢液管11和第三溢液管12。所述第一溢液管10进口端与钻井装置连通，第一溢液管10出口端分别与第二溢液管11和第三溢液管12连通，所述第二溢液管11和第三溢液管12的进口端皆和第一溢液管10出口端相连，第二溢液管11和第三溢液管12的出口端皆和所述振动筛连接；所述第二溢液管11、第三溢液管12内分别设有第一电动调节阀13和第二电动调节阀14。所述第一溢液管10管口设有钻杆感应器15，可感应钻杆长度。所述第一溢液管10上设有小体积计量罐6，所述小体积计量罐6下部与第一溢液管10连通，所述小体积计量罐6上设有液位检测器7；小体积计量罐使得对溢流和井漏的监测更为灵敏，可监测出微小溢流。所述第二溢液管11出口端与第一电动阀13之间向管外设有灌浆管8，所述灌浆管8一端接有第二溢液管11，一端接有泥浆罐1。所述第一溢液管10、第二溢液管11、第三溢液管12和灌浆管8一体成型，所述泵冲传感器4、液位检测器7、第一电动调节阀13、第二电动调节阀14、钻杆感应器15和灌浆泵9皆由数据采集控 制装置控制，数据采集控制装置的控制使得第一电动调节阀13可随钻杆感应器15感应到的数据随时调节阀流，第二电动调节阀14可随泵冲传感器4的数据随时调整阀流，使得监测更快速，且不需要通过计算数据得出是否发生溢流或漏液。

下钻时，计量罐内液面保持在设定值，设定值附近还设有上误差值和下误差值，随着钻杆的下放，数据采集控制装置使得第一电动阀随时根据钻杆感应器传来的钻杆下放根数调整阀流，使第二溢流管的流出液体量与钻杆体积一致；数据采集控制装置使得第二电动阀则根据泵冲传感器调整阀流，使得第三溢液管的流出量与进液管的泥浆流量一致。当钻杆感应器感未感受到钻杆下放数据改变，便自动关闭第一电动阀，让计量罐的液面保持在稳定值，计量罐液面一旦超过上误差值和下误差值，数据采集控制装置警报系统启动，发出警报。使用者便可以判定在下钻过程中是否出现溢流或井漏。

起钻时，数据采集控制装置根据钻杆感应器传来的钻杆起出数据随时调整第一电动阀控制的阀流，并启动灌浆泵，使得灌浆泵灌入第一溢液管内的泥浆体积与钻杆起出体积一致，第二电动阀控制的阀流与泵冲传来的数据转化为的进液管泥浆流量数据一致，使得计量罐的液面在起钻过程中保持设定值，计量罐液面一旦超过上误差值和下误差值，数据采集控制装置警报系统启动，发出警报。使用者便可以判定在下钻过程中是否出现溢流或井漏。

停泵接单根时，第一电动调节阀关闭，泵冲逐渐降低，井筒入口流量逐渐降低，这时第二电动阀控制的阀流与泵冲数据转化的进液管泥浆流量数据一致，保持液面基本不变，当停泵后，电动阀门则完全关闭，保持计量罐液面仍在设定值，计量罐液面一旦超过上误差值和下误差值，数据采集控制装置警报系统启动，发出警报。使用者便可以判定在下钻过程中是否出现溢流或井漏。

按照上述实施例，便可很好地实现本实用新型。值得说明的是，基于上述结构设计的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本实用新型上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本实用新型一样，故其也应当在本实用新型的保护范围内。

Claims (3)

1.钻井溢流监测系统，包括：泥浆罐（1）、钻井泵（2）、进液管（3）、振动筛和钻井装置，其特征在于：所述进液管（3）一端接有泥浆罐（1），另一端接有钻井装置，所述进液管（3）上设有钻井泵（2），所述钻井泵（2）上设有泵冲传感器（4）；所述钻井装置包括喇叭口（5），所述钻井装置的喇叭口（5）下方设有溢液管，且溢液管与钻井装置连通，所述溢液管进口端与钻井装置连通，溢液管出口端和所述振动筛连接；所述溢液管上设有小体积计量罐（6），所述小体积计量罐（6）下部与溢液管连通，所述小体积计量罐（6）上设有液位检测器（7）；所述小体积计量罐（6）与振动筛之间的溢液管管道内设有电动调节阀；所述溢液管上接有与溢液管连通的灌浆管（8），所述灌浆管（8）一端与溢液管相通，另一端与泥浆罐（1）相通，所述灌浆管（8）上接有灌浆泵（9），所述泵冲传感器（4）、液位检测器（7）、电动调节阀、灌浆泵（9）皆由数据采集控制装置控制。

2.根据权利要求1所述的钻井溢流监测系统，其特征在于：所述溢液管为三通管，包括：第一溢液管（10）、第二溢液管（11）和第三溢液管（12），所述第一溢液管（10）进口端与钻井装置相通，所述第二溢液管（11）、第三溢液管（12）进口端皆与第一溢液管（10）出口端相连，第二溢液管（11）、第三溢液管（12）出口端分别与振动筛相通；所述第二溢液管（11）内设有第一电动调节阀（13）、第三溢液管（12）内设有第二电动调节阀（14）；所述第二溢液管（11）上接有与第二溢液管（11）连通的灌浆管（8），所述第一溢液管（10）上设有小体积计量罐（6），所述第一溢液管（10）进口端管口外设有钻杆感应器（15），所述钻杆感应器（15）由数据采集控制装置控制。

3.根据权利要求2所述的钻井溢流监测系统，其特征在于：所述数据采集控制装置包括警报系统。