CN205607803U - 一种钻井液性能自动测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种钻井液性能自动测量装置，其包括：泥浆取样器：将钻井液抽取至过滤组件；过滤组件：过滤钻井液；测量组件：测量流入其内部钻井液的粘度以及密度；水箱总成：为喷淋系统提供清水；自动喷淋装置：清洗测量组件以及过滤组件；控制器：以顺序控制方式实现系统的自动测量，所述装置具有测量精度高、测量间隔短等优点，从根本上避免了人工测量所带来的不确定因素。另外，该测量装置的应用领域并不仅仅局限于石油行业，在任何需要流动物体进行自动秒表粘度以及密度测量的场合，都可以使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及钻井液性能测试技术领域，特别涉及一种钻井液性能自动测量装置。
背景技术
目前，钻井现场测量钻井液的秒表粘度以及密度只能通过人工使用马氏漏斗以及密度计实现。这种测试方式存在以下弊端：
1. 精度不高，测量过程中人为因素会带来很大误差；
2. 测量间隔长，往往不能及时反映出钻井液性能变化；
3. 操作麻烦，通常需要许多步骤及工具才能实现。
通过提高人工的操作水平及熟练程度能够提高部分指标，但这种方式无法彻底的解决以上问题，为此，本实用新型提供一种钻井液性能自动测量装置。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种钻井液性能自动测量装置，该测量装置能够在钻井施工过程中对钻井液进行自动取样、测量以及清洗，无需人工干预，并将钻井液的粘度及密度测量结果传输至司钻显示器中。这种装置完全能够取代传统人工的测量方式，彻底解决由于人为因素带来的不确定性，具有极高的精度及测量速度并能自动的进行取样及清洁。同时，该装置使用方便、结构简单、可靠性极高，非常适合钻井施工现场使用。
为了达到上述目的，本实用新型通过钻井液性能自动测量装置，其包括：
过滤组件，过滤钻井液；
泥浆取样器，将钻井液抽取至所述过滤组件；
测量组件，测量流入其内部的钻井液的粘度以及密度；
自动喷淋装置，清洗所述测量组件以及所述过滤组件；
水箱总成，为所述自动喷淋装置提供清水；
控制器，以顺序控制方式实现系统的自动测量。
为使本实用新型达到更佳的效果，本实用新型还提供了一种专门针对于石油钻机的安装方法，这种方法将该装置与石油钻机的钻井液系统集成，并实现对出口钻井液进行连续测量。
该测量装置测量的钻井液取决于自动取样器安装的位置，若取样器安装在井口，那么测量出的就是出口钻井液参数；若安装在离大泵最近的泥浆罐中，那么就是入口钻井液参数。与人工测量类似，通常情况下需要对出口钻井液参数进行测量。
石油钻机钻井液循环系统分为两种，一种是封闭式，一种是半封闭式。无论哪种循环系统，该装置需要被安装在振动筛后级，必须保证钻井液通过振动筛过滤后直接流经取样器，这样才能保证取样器取到的是出口钻井液而非经过混合之后的钻井液。在振动筛后级取样的好处是，此时钻井液已经经过振动筛的过滤，能够有效缓解该装置中过滤组件的压力，该装置的维护周期会被延长。在30及以下钻机，钻井液经过振动筛过滤后先进入砂罐进行一级沉淀除砂，钻井液取样器可以安装在砂罐处，测量装置也可以就近固定在振动筛附近。在30以上钻机中，泥浆经过振动筛过滤后通常需要经过明显的流道进入到泥浆罐，这样钻井液取样器可以安装在流道处，让泥浆流经取样器，测量装置就近固定即可。
附图说明
图1为本实用新型所述的测量组件结构图；
图2为本实用新型所述的钻井液测量起始点和结束点示意图；
图3为本实用新型所述的钻井液性能自动测量装置总体框图；
图4为本实用新型所述的钻井液自动测量过程流程图。
附图标记说明：1-测距传感器；2-钻井液入口；3-固定支架；4-称重传感器；5-钻井液溢流口；6-测距开口；7-清洗喷头；8-标准马氏漏斗；9-起始测量点；10-结束测量点；11-泥浆取样器，12-过滤组件，13-测量组件，14-水箱总成，15-自动喷淋装置，16-控制器。
具体实施方式
以下是根据附图对本实用新型上述的和另外的技术特征做更为详尽的说明。
图1给出的是测量组件结构图。测量组件能够直接测量出流入其内部钻井液的秒表粘度及密度，其包括：1测距传感器；2钻井液入口；3固定支架；4称重传感器；5钻井液溢流口；6测距开口；7清洗喷头；8标准马氏漏斗。
其中，测距传感器1一般为激光、红外或超声波等形式的测距传感器，测量液面的变化，受控制器控制。钻井液入口2由胶管等管道与过滤组件的出口相连，钻井液经过过滤组件之后会通过钻井液入口2流入测量组件内部。固定支架3用以固定所有部件，主要由四部分构成：夹片、连接杆、基座、钣金外罩。其中连接杆和夹片用来固定测距传感器，将传感器固定至特定高度，基座是所有部件的固定基础，钣金外罩固定在基板上，用来固定钻井液入口2；称重传感器4用来测量钻井液重量的变化，这里使用双悬臂称重传感器，固定在基座上并且与控制器相连。钻井液溢流口5用来当注入的钻井液过多时将多余的钻井液流出。测距开口6是非接触测量泥浆液面的通道，超声波或者激光通过该孔对液面进行测量，开口大小取决于使用的测量方法。清洗喷头7用来对马氏漏斗进行喷淋清洗，通过软管与自动喷淋装置相连，自动喷淋装置受控制器控制；标准马氏漏斗8是用来测量钻井液粘度的标准器具。
结合图2说明测量组件测量钻井液的粘度和密度的实施过程。测量组件启动后，内部的测距传感器开始监视钻井液液面的变化。当液面下降至起始测量点9时，定时器启动，同时双悬臂称重传感器开始测量重量的变化。当液面下降至结束测量点10时，系统计算出液面由起始测量点9变化到结束测量点10时的时间以及重量的变化。时间的流逝即为当前钻井液的粘度，同时由于液面变化的体积及重量已知，这样当前钻井液的密度即可计算出来。
图3给出的是本实用新型所述钻井液自动测量装置的总体结构框图。其包括：泥浆取样器11，过滤组件12，测量组件13，水箱总成14，自动喷淋装置15，控制器16，所述过滤组件内置30目以上的过滤网。装置工作的基本原理为：
泥浆取样器11将钻井液通过过滤组件12注入到测量组件13内部，在此期间测量组件13内部的测距传感器1一直监视液位是否达到预定的高度，当达到预定高度后，控制器16关闭泥浆取样器11，测量组件13开始工作。泥浆取样器11关闭之后，测量组件13内部的钻井液会由标准马氏漏斗8流出，液面开始下降直至全部流出，在此过程中测量组件13能够将钻井液的秒表粘度以及密度完全测量出来。测量完毕之后，控制器16控制自动喷淋装置15启动，将测量组件13完全清洗，保证钻井液不会堵塞测量组件中的标准马氏漏斗8。同时等待下一轮测试开始，如流程图如图4所示。
以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离以下所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改，变化，或等效，都将落入本实用新型的保护范围内。
Claims (5)
1.一种钻井液性能自动测量装置，其特征在于，包括：
过滤组件，过滤钻井液；
泥浆取样器，将钻井液抽取至所述过滤组件；
测量组件，测量流入其内部的钻井液的粘度以及密度；
自动喷淋装置，清洗所述测量组件以及所述过滤组件；
水箱总成，为所述自动喷淋装置提供清水；
控制器，以顺序控制方式实现系统的自动测量。
2.根据权利要求1所述的钻井液性能自动测量装置，其特征在于，所述过滤组件内置30目以上的过滤网。
3.根据权利要求1所述的钻井液性能自动测量装置，其特征在于，测量组件直接测量出流入其内部钻井液的秒表粘度及密度，包括：测距传感器；钻井液入口；固定支架；称重传感器；钻井液溢流口；测距开口；清洗喷头；标准马氏漏斗，其中所述标准马氏漏斗是测量钻井液粘度的计量器具；所述称重传感器用来测量钻井液重量的变化；所述测距传感器测量液面的变化。
4.根据权利要求3所述的钻井液性能自动测量装置，其特征在于，所述测量组件启动后，内部的所述测距传感器开始监视钻井液液面的变化，当液面下降至起始测量点时，定时器启动，同时所述称重传感器开始测量重量的变化，当液面下降至结束测量点时，系统计算出液面由起始测量点变化到结束测量点的时间以及重量的变化。
5.根据权利要求1所述的钻井液性能自动测量装置，其特征在于，装置安装在振动筛后的泥浆罐上，必须保证钻井液通过所述振动筛过滤后直接流经取样器，在30及以下钻机，钻井液经过所述振动筛过滤后先进入砂罐进行一级沉淀除砂，钻井液取样器安装在砂罐处，在30以上钻机中，泥浆经过所述振动筛过滤后通常需要经过明显的流道进入到泥浆罐，钻井液取样器安装在流道处，让泥浆流经取样器，所述测量组件就近固定。
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