CN205844014U - 一种钻井液在线定量采集传输装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及石油钻井测量装置技术领域，具体公开一种钻井液在线定量采集传输装置，包括取样装置、称量装置、贮样装置和真空室；称量装置内置于真空室中，取样装置通过取样管路与称量装置连通，贮样装置通过贮样管路与称量装置连通；取样管路上设置有控制其连通和关闭的第一电磁阀，贮样管路上设置有控制其连通和关闭的第二电磁阀；称量装置包括称重传感器和设置其上方的称量杯，贮样管路靠近称量装置的端部插入称量杯的底部；真空室分别连通有真空泵和反吹泵。该装置及时循环反吹清洗管路和取样口，克服了取样口结泥饼阻碍取样的问题，使用气泵替代液体泵进行取样，避免了由于钻井液里的固体颗粒造成的机械损害，保证了系统的长期稳定运行。

Description

一种钻井液在线定量采集传输装置

技术领域

本实用新型涉及石油钻井测量装置技术领域，具体涉及一种钻井液在线定量采集传输装置。

背景技术

在石油钻井工程中，钻井液通过钻柱输送到井底，将井底的岩屑通过钻柱与井壁的环空上返至地面，再通过沟渠引导至泥浆池，在通过振动筛分离钻井液和岩屑。钻井液作为钻井的“血液”，可协助人们在录井现场录取到地层信息的第一手资料。随着石油勘探技术的发展，大量新技术的推广应用，越来越多的钻井液分析仪器被用在钻井现场，为石油的勘探开发提供了丰富的数据信息，但同时也大大增加了钻井液取样的工作量，而且随着钻井新技术、新工艺的大量应用，致使钻井速度越来越快，人工取全、取准钻井液变得更为困难，使得钻井液在线定量采集传输设备成为迫切需要。

中国专利CN204374027U公开了一种地面钻井液密度测量装置，包括取样计量桶、压力传感器、电动机和信号处理及控制器，通过将取样计量桶直接没入钻井液沟渠中取样，通过压力传感器测量取样计量桶中钻井液的重量，进而计算得到钻井液的密度，该装置仅能用于测量钻井液的密度使用，无法取得钻井液样品进行后续的分析；中国专利CN101793147B公开了在线核磁共振钻井液含油分析检测装置，包括在线式钻井液取样装置和低场强核磁共振设备，在线式钻井液取样装置包括设置在钻井液管路上的动力泵抽取装置及连接它的取样管路；该发明能实现钻井液在线取样，但该发明使用动力泵连续抽取钻井液，由于钻井液是含有固液气三相混合物，致使取样口易结泥饼，阻碍取样工作的正常运行，而且管线在工作中不能及时得到清洗，使得后面的样品容易受到前面样品的污染，致使分析仪器的测量结果不够准确，不能适应现场对复杂钻井液体系的钻井液样品分析的需求。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本实用新型的目的是提供一种钻井液在线定量采集传输装置，解决取样口结泥饼阻碍取样、钻井液里的固体颗粒对系统造成机械损害的问题。

为了实现以上目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种钻井液在线定量采集传输装置，包括取样装置、称量装置、贮样装置和真空室；所述称量装置内置于真空室中，所述取样装置通过取样管路与称量装置连通，所述贮样装置通过贮样管路与称量装置连通；所述取样管路上设置有控制取样管路连通和关闭的第一电磁阀，所述贮样管路上设置有控制贮样管路连通和关闭的第二电磁阀；所述称量装置包括称重传感器和设置在称重传感器上方的称量杯，所述贮样管路靠近称量装置的端部插入称量杯的底部；所述真空室分别连通有真空泵和反吹泵。

所述真空室还连接有气体压力传感器。

还包括用于将取样装置固定在钻井液架空槽上方的固定装置。

所述取样装置包括过滤装置及与过滤装置连通的定量装置；所述过滤装置包括取样口，所述取样口处设置有过滤网；所述定量装置包括缓冲罐、设置在缓冲罐内的定量杯、连通缓冲罐与取样管路的第一管路、插入定量杯底部与取样管路连接的引流管路、连通缓冲罐与外界大气的第二管路；所述第一管路上设置有第三电磁阀、第二管路上设置有第四电磁阀、引流管路上设置有引流电磁阀。

所述过滤网包括由取样口端部向内依次叠加的第一过滤网和第二过滤网，所述第一过滤网的目数小于第二过滤网的目数。

还包括控制计算机，所述真空泵、反吹泵、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、引流电磁阀、气体压力传感器和称重传感器分别与控制计算机连接。

所述控制计算机安装有钻井液在线取样软件，并根据用户的设置自动完成所联机硬件的自动控制。

所述缓冲罐内还设置有用于固定定量杯的杯架，所述杯架为镂空结构。

所述引流管路插入定量杯的端部为斜口。

所述贮样管路插入称量杯的端部为斜口。

所述称量杯的内容积大于所述定量杯内容积。

所述缓冲罐与第一管路、第二管路和引流管路的连接部位均设置有密封结构；所述真空室与取样管路、贮样管路、真空泵、气体压力传感器、吹气泵的连接部位均设置有密封结构。

钻井液分析仪与上述钻井液在线定量采集传输装置的贮样装置连通，对钻井液进行进一步的分析检测。

本实用新型钻井液在线定量采集传输装置，使用时，打开真空泵对真空室进行抽真空，之后关闭真空泵，打开第一电磁阀，钻井液在负压的作用下迅速进入取样管路进入称量装置，称量装置完成称量后，关闭第一电磁阀，打开第二电磁阀和反吹泵，在反吹泵的作用下将称量杯内的钻井液吹入贮样装置，当称量杯中的钻井液完全进入贮样装置后，关闭第二电磁阀，打开第一电磁阀，利用反吹泵对取样管路进行清洗，使整个管路保持清洁通常。

本实用新型钻井液在线定量采集传输装置，通过及时循环反吹清洗管路和取样装置，克服了取样装置的取样口结泥饼阻碍取样的问题；同时，使用气泵替代液体泵进行取样，避免了由于钻井液里的固体颗粒造成的机械损害，保证了系统的长期稳定运行。通过与综合录井仪连用实现了钻井液在线定量取样，降低了现场分析人员的劳动强度，提高了现场钻井液分析仪器的分析的准确性和可靠性。

本实用新型钻井液在线定量采集传输装置机构小巧，操作方便，易于在现场推广应用。

进一步的，本实用新型钻井液在线定量采集传输装置，设置气体压力传感器，控制计算机和设计取样装置的结构，在使用时，首先打开控制计算机钻井液在线取样软件，根据用户设定采样要求得到在线采样信号后，控制计算机发出信号启动真空泵，当气体压力传感器达到设定值后，关闭真空泵，同时打开第一电磁阀和第三电磁阀，钻井液在负压作用下迅速进入缓冲罐，并淹没定量杯，再打开第四电磁阀，多余的钻井液在重力的作用下回流到钻井液架空槽内；然后控制计算机发出信号打开引流电磁阀，关闭第三电磁阀和第四电磁阀，同时启动真空泵，将定量杯内的钻井液抽到称重杯内，关闭引流电磁阀和第一电磁阀；称重传感器采集数据后，控制计算机发出信号打开第二电磁阀，启动反吹泵，将称重杯内钻井液压入贮样装置中；最后控制计算机发出信号第一电磁阀，同时打开第一电磁阀和引流电磁阀，反吹泵继续工作反吹清洁管线、缓冲罐及进样口，使整个管路保持清洁通畅，同时等待下一个取样信号。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的钻井液在线定量采集传输装置的整体结构示意图。

具体实施方式

实施例

本实施例钻井液在线定量采集传输装置，如图1所示，包括室外装置1、室内装置2两个部分，室外装置1包括设置在钻井液架空槽19上的取样装置；室内装置2包括称量装置、贮样装置、真空室15和控制计算机12；称量装置内置于真空室15中，取样装置通过取样管路与称量装置连通；贮样装置为测量容器24，通过贮样管路与称量装置连通；取样管路上设置有控制取样管路连通和关闭的第一电磁阀22，贮样管路上设置有控制贮样管路连通和关闭的第二电磁阀23；称量装置包括设置在真空室底面的称重传感器13和设置在称重传感器13上方的称量杯14，所述贮样管路靠近称量装置的端部插入称量杯14的底部；真空室15分别连通有真空泵20、反吹泵16和气体压力传感器17。

上述取样装置通过取样装置固定架18固定在钻井液架空槽的上方，取样装置包括过滤装置及与过滤装置连通的定量装置；过滤装置包括取样口9，所述取样口9处设置有粗滤网11和细滤网10组成，粗滤网11和细滤网10重叠固定在进样口9的开口端，且粗滤网11在细滤网10的外面，整个取样口没入钻井液架空槽19液面之下；定量装置包括缓冲罐5、通过镂空结构的杯架7固定在缓冲罐5内的定量杯6、连通缓冲罐5与取样管路的第一管路、插入定量杯6底部且与取样管路连接的引流管路、连通缓冲罐5与外界大气的第二管路；定量杯6的内容积小于称量杯14的内容积；第一管路上设置有第三电磁阀4、第二管路上设置有第四电磁阀21、引流管路上设置有引流电磁阀3。

为了实现对钻井液取样的自动控制，上述真空泵20、充气泵16、称重传感器13、气体压力传感器17及第三电磁阀4、引流电磁阀3、第四电磁阀21、第一电磁阀22、第二电磁阀23均与控制计算机12连接。控制计算机12安装有钻井液在线取样软件，并根据用户的设置自动完成所联机硬件的自动控制。

为了进一步确保钻井液能自由顺畅通过取样管路和贮样管路，所述引流管路插入定量杯6的端部为斜口，所述贮样管路插入称量杯14的端部为斜口。

为了确保整个装置的密封稳定性，上述缓冲罐5与第一管路、第二管路和引流管路的连接部位均设置有密封结构；所述真空室15与取样管路、贮样管路、真空泵、气体压力传感器、吹气泵的连接部位均设置有密封结构。

本实施例钻井液在线定量采集传输装置的工作流程：

首先打开控制计算机钻井液在线取样软件，根据用户设定采样要求得到在线采样信号后，控制计算机发出信号启动真空泵20，当气体压力传感器17达到设定值后，关闭真空泵20，同时打开第一电磁阀22和第三电磁阀4，钻井液在负压的作用下迅速进入缓冲罐5，并淹没定量杯6，再打开第四电磁阀21，部分钻井液在重力的作用下回流到钻井液架空槽19内；

然后控制计算机发出信号打开引流电磁阀3，关闭第三电磁阀4和第四电磁阀21，同时启动真空泵20，将定量杯6内的钻井液抽到称重杯14内，关闭引流电磁阀3和第一电磁阀22 ；称重传感器13采集数据后，控制计算机发出信号打开第二电磁阀23，启动反吹泵16，将称重杯14内钻井液压入测量容器24内；

最后控制计算机发出信号关闭第二电磁阀23，同时打开第一电磁阀22和引流电磁阀3，反吹泵16继续工作反吹清洁管线、缓冲罐及进样口，使整个管路保持清洁通畅，同时等待下一个取样信号。

Claims (10)

1.一种钻井液在线定量采集传输装置，其特征在于，包括取样装置、称量装置、贮样装置和真空室；所述称量装置内置于真空室中，所述取样装置通过取样管路与称量装置连通，所述贮样装置通过贮样管路与称量装置连通；所述取样管路上设置有控制取样管路连通和关闭的第一电磁阀，所述贮样管路上设置有控制贮样管路连通和关闭的第二电磁阀；所述称量装置包括称重传感器和设置在称重传感器上方的称量杯，所述贮样管路靠近称量装置的端部插入称量杯的底部；所述真空室分别连通有真空泵和反吹泵。

2.如权利要求1所述的钻井液在线定量采集传输装置，其特征在于，所述真空室还连接有气体压力传感器。

3.如权利要求1所述的钻井液在线定量采集传输装置，其特征在于，还包括用于将取样装置固定在钻井液架空槽上方的固定装置。

4.如权利要求1~3任一项所述的钻井液在线定量采集传输装置，其特征在于，所述取样装置包括过滤装置及与过滤装置连通的定量装置；所述过滤装置包括取样口，所述取样口处设置有过滤网；所述定量装置包括缓冲罐、设置在缓冲罐内的定量杯、连通缓冲罐与取样管路的第一管路、插入定量杯底部与取样管路连接的引流管路、连通缓冲罐与外界大气的第二管路；所述第一管路上设置有第三电磁阀、第二管路上设置有第四电磁阀、引流管路上设置有引流电磁阀。

5.如权利要求4所述的钻井液在线定量采集传输装置，其特征在于，所述过滤网包括由取样口端部向内依次叠加的第一过滤网和第二过滤网，所述第一过滤网的目数小于第二过滤网的目数。

6.如权利要求4所述的钻井液在线定量采集传输装置，其特征在于，还包括控制计算机，所述真空泵、反吹泵、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、引流电磁阀、气体压力传感器和称重传感器分别与控制计算机连接。

7.如权利要求4所述的钻井液在线定量采集传输装置，其特征在于，所述缓冲罐内还设置有用于固定定量杯的杯架，所述杯架为镂空结构。

8.如权利要求4所述的钻井液在线定量采集传输装置，其特征在于，所述引流管路插入定量杯的端部为斜口。

9.如权利要求1~3任一项所述的钻井液在线定量采集传输装置，其特征在于，所述贮样管路插入称量杯的端部为斜口。

10.如权利要求4所述的钻井液在线定量采集传输装置，其特征在于，所述称量杯的内容积大于所述定量杯内容积。