CN209818056U - 一种钻井液液面监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钻井液液面监测装置,涉及安全测量技术领域，包括反梁和与反梁固定的地锚；所述反梁上开设有固定孔，固定孔内插设检测机构，检测机构包括滑动插设在固定孔内的外套管和插设在外套管内的内套管，且内套管的上端连接有第一电连接线；所述内套管内还插设有第二电连接线，第二电连接线位于内套管的中心，且第二电连接线的下端连接设置有回路触发器；所述第一电连接线与第二电连接线之间连接设置有电压表。本实用新型能有效检测出井内的液面高度，测量精准、结构简单、成本低、使用方便，且可以用于进行液面监测或其他需要密封井筒的领域。

Description

一种钻井液液面监测装置

技术领域

本实用新型涉及安全测量技术领域，具体而言，涉及一种钻井液液面监测装置。

背景技术

在建筑施工、钻井井漏、试修井作业井漏及低压力系数井修井过程中，由于井筒液柱压力大于地层压力时，会导致井筒内泥浆向地层内流动发生井漏,因此，需要对井筒内的液面高度进行实时监测以清楚掌握和判断井下液面的深度的动态变化情况，从而有效降低钻井、试修井作业过程中的井控风险。

在建筑施工、钻井、试修井作业中，由于井漏的原因，无法准确测量井筒液面。通常采用通过钻具或油管上的液体留下的痕迹来推断液面的大概深度。这种传统的测量方法是采用人工测量，由于井内液体留在管柱上的痕迹受振动、操作不当等原因，无法准确掌握井筒内液面的真实位置。特别当井内液面很深(例如超过500米以上)，由于工程施工整个过程时间较长，使场地的勘察期和施工期相隔时间较长，勘察期的水位在施工时可能发生浮动，这种方法无法获知当前往往不能准确获知当前井筒内的液面深度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种钻井液液面监测装置，方便人们对液面高度进行监控。

为实现本实用新型目的，采用的技术方案为：一种钻井液液面监测装置，包括反梁和与反梁固定的地锚；所述反梁上开设有固定孔，固定孔内插设检测机构，检测机构包括滑动插设在固定孔内的外套管和插设在外套管内的内套管，且内套管的上端连接有第一电连接线；所述内套管内还插设有第二电连接线，第二电连接线位于内套管的中心，且第二电连接线的下端连接设置有回路触发器；所述第一电连接线与第二电连接线之间连接设置有电压表。

进一步的，所述第一电连接线的上还固定安装有绝缘定位圈，且绝缘定位圈位于内套管内。

进一步的，所述绝缘定位圈的大径与内套管的内径间隙配合。

进一步的，所述外套管的下端呈倒圆锥状，且外套管的下端开设有进水孔。

进一步的，所述外套管还设置有密封片，密封片分为多个扇形瓣，多个扇形瓣的边缘分别与外套管的内壁铰接；所述外套管的内壁上还固定安装有多个抵紧弹簧，多个抵紧弹簧的上端分别与多个扇形瓣一一固定。

进一步的，所述外套管上设置有导向条，且固定孔的内壁上开设有与导向条配合的导向槽；所述内套管的上端开设有外螺纹，且外套管的上端开设有与外螺纹配合的内螺纹。

进一步的，所述内套管的上端还设置有限位沿台。

进一步的，所述第二电连接线上标刻有刻度线。

进一步的，所述内套管与外套管径向间隔排布。

进一步的，所述固定孔内多个，多个固定孔内均插设有检测机构。

进一步的，所述地锚至少为两个，且多个地锚沿安装板的中心对称排布。

本实用新型的有益效果是,

本实用新型通过在第二电连接线的下端安装回路触发器，当回路触发器与进入到外套管内的液面接触时，第二电连接线、液体、内套管、第二电连接线、电压表形成回路，此时电压表开始转动，从而检测到液面的高度；当回路触发器未与外套管内的液面接触时，第二电连接线与内套管断开，使第一电连接线与第二电连接线未连通，此时电压表未转动。

本实用新型能有效检测出井内的液面高度，测量精准、结构简单、成本低、使用方便，同时可以动态监测地下水位变化。本实用新型还可以用于进行液面监测或其他需要密封井筒的领域。

附图说明

图1是本实用新型提供的钻井液液面监测装置的结构图；

图2是图1中A部分的局部放大图；

图3是图1中外套管的俯视图。

附图中标记及相应的零部件名称：

1、反梁，2、地锚，3、固定孔，4、外套管，5、内套管，6、第一电连接线，7、第二电连接线，8、回路触发器，9、电压表，10、绝缘定位圈，11、进水孔，12、扇形瓣，13、抵紧弹簧，14、导向条，15、导向槽，16、外螺纹，17、内螺纹，18、限位沿台。

具体实施方式

下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

图1至图3所示出了本实用新型提供的一种钻井液液面监测装置，包括反梁1和与反梁1固定的地锚2；所述反梁1上开设有固定孔3，固定孔3内插设检测机构，检测机构包括滑动插设在固定孔3内的外套管4和插设在外套管4内的内套管5，且内套管5的上端连接有第一电连接线6；所述内套管5内还插设有第二电连接线7，第二电连接线7位于内套管5的中心，且第二电连接线7的下端连接设置有回路触发器8；所述第一电连接线6与第二电连接线7之间连接设置有电压表9。

所述反梁1为板状，且地锚2的上端呈螺杆状，地锚2与反梁1通过锁紧螺帽锁紧，从而实现反梁1与地锚2的固定；在使用时，将地锚2的下端插设固定在地面上，使反梁1实现固定安装。所述固定孔3为圆孔，且外套管4在固定孔3内可上下移动；所述外套管4为绝缘材质，内套管5的中心线与外套管4的中心线在同一直线上，且内套管5在外套管4内可充分的上下移动。所述内套管5为导电金属材质，且内套管5与第一电连接线6焊接，使内套管5与第一电连接线6电路连通。

所述第二电连接线7位于内套管5的中心，且第二电连接线7的中心轴线与内套管5的中心轴线在同一直线上，有效防止第二连接线与内套管5接触形成电路连接。所述回路触发器8的型号为74HC74，且回路触发器8与第二电连接线7为电连接，使回路触发器8与第二电连接线7电路连通；所述电压表9的型号为DF3-D，第一电连接线6、第二电连接线7分别与电压表9的正负两级连接，使电压表9、第一电连接线6、第二电连接线7、内套管5、液面构成一个回路，从而使电压表9进行转动，从而给测量出井内是否内液体，以此测量出井内的液面高度。

所述第一电连接线6的上还固定安装有绝缘定位圈10，且绝缘定位圈10位于内套管5内；所述绝缘定位圈10在内套管5内充分的上下移动，且绝缘定位圈10为橡胶材质，绝缘定位圈10粘贴固定在第一电连接线6上，从而对第一电连接线6进行限位，有效防止第一电连接线6与内套管5形成通路。所述绝缘定位圈10至少为一个，多个绝缘定位圈10沿第一电连接线6的长度方向均匀间隔排布，使第一电连接线6的位置固定效果更好，防止第一电连接线6与内套管5形成通路。所述绝缘定位圈10的大径与内套管5的内径间隙配合。

所述外套管4的下端呈倒圆锥状，使方便外套管4能直接穿过固定孔3插入到井内，使外套管4的安装更加方便；所述外套管4的下端开设有进水孔11，使泥浆在进入到外套管4内时，进水孔11能对泥浆中的渣滓进行初步过滤，防止泥浆中的渣滓进入到外套管4内对液面的测量造成影响，使本实用新型的测量更加精准。

所述外套管4还设置有密封片，密封片分为多个扇形瓣12，多个扇形瓣12的边缘分别与外套管4的内壁铰接；所述外套管4的内壁上还固定安装有多个抵紧弹簧13，多个抵紧弹簧13的上端分别与多个扇形瓣12一一固定；所述密封片用于对外套管4的下端进行密封，使不需要对液面进行测量时，通过密封片的密封能有效防止泥浆进入到外套管4内；所述扇形瓣12为3个，三个扇形瓣12的大小、形状均相等，且3个扇形瓣12均通过合页与外套管4的内壁铰接，为了保证3个扇形瓣12在闭合状态时的密封效果更好，可在扇形瓣12的边缘固定粘贴或密封嵌装橡胶密封条，从而使3个扇形瓣12在闭合状态时密封效果更好。

所述抵紧弹簧13的数量与扇形瓣12的数量相等，且抵紧弹簧13的下端与外套管4的内壁焊接固定，抵紧弹簧13的上端与扇形瓣12焊接固定；所述抵紧弹簧13位于扇形瓣12的下方，通过抵紧弹簧13自身的弹力，使抵紧弹簧13始终推动扇形瓣12，使扇形瓣12在未受外力的情况下，多个扇形瓣12保持闭合状态，从而使外套管4的下端被密封，有效防止泥浆进入到外套管4内。

所述外套管4上设置有导向条14，且固定孔3的内壁上开设有与导向条14配合的导向槽15；所述内套管5的上端开设有外螺纹16，且外套管4的上端开设有与外螺纹16配合的内螺纹17。所述导向条14沿外套管4的长度方向设置，且导向条14的长度与外套管4的长度相同；所述导向条14至少为一个，且导向槽15的数量、位置与导向条14的数量、位置相对应，且导向条14与导向槽15互动配合；通过导向条14与导向槽15的配合，使外套管4只能沿固定孔3上下移动，外套管4不能在固定孔3内转动。

所述外螺纹16位于内套管5的外壁上，内螺纹17位于外套管4的内壁，通过外螺纹16与内螺纹17的啮合，使内套管5在转动时，随着内套管5的转动，内套管5逐渐向下移动，随着内套管5的移动，内套管5的下端对扇形瓣12施加一个推力，使抵紧弹簧13被压缩，从而使扇形瓣12进行转动，使外套管4的下端被打开，使进入到外套管4下端的泥浆能顺利的进入到外套管4的上端，从而实现对液面的测量。

所述内套管5的上端还设置有限位沿台18，所述内套管5与限位沿台18一体设置，通过在内套管5的上端设置限位沿台18，防止内套管5在转动时，内套管5向下移动的距离过多；同时，方便在需要对内套管5进行转动时，人们能快速的握住内套管5上端进行转动，使内套管5的转动更加方便。

所述第二电连接线7上标刻有刻度线，使第二电连接线7在向下移动时能快速的读出第二电连接线7向下移动的长度，从而快速的得出液面与地面之间的距离。所述内套管5与外套管4径向间隔排布，使内套管5在外套管4内的移动更加顺畅。

所述固定孔3内多个，多个固定孔3内均插设有检测机构，使多个检测机构能同时对液面进行测量，使测量出的数据更精准。所述地锚2至少为两个，且多个地锚2沿安装板的中心对称排布，且使安装板受到的支撑力更加均衡，最终使安装板的安装更加稳固。

当需要对井内的液面高度进行测量时，先将地锚2插设固定在地面上，并将反梁1与地面平齐，然后对反梁1进行固定，此时将测量机构穿过固定孔3插入至井内。若需要对井内的液面进行测量时，转动内套管5，通过内螺纹17与外螺纹16的配合，使内套管5在转动时逐渐向下移动，随着内套管5的继续转动，使内套管5的下端在继续向下移动时，内套管5的下端推动弧形瓣转动，使外套管4的下端被打开，此时通过进水孔11进入到外套管4下端的液面进入到外套管4的上端，并进入到内套管5内；在泥浆进入到内套管5内时，泥浆与第二电连接线7下端的回路触发器8接触，此时第一电连接线6、内套管5、泥浆、回路触发器8、第二电连接线7、电压表9形成回路，使电压表9的指针开始转动，从而测量出井内的液面的高度。

在测量过程中，若固定在第二电连接线7上端的回路触发器8未接触到泥浆，使回路触发器8不能进行工作，此时第二电连接线7与内套管5断开，使第一电连接线6与第二电连接线7未连通，电压表9指针停止不动，从而为检测到液面。

当测量机构插入到井内不需要对液面高度进行测量时，内套管5的下端远离弧形瓣，使固定在外套管4内壁上的抵紧弹簧13将弧形瓣抵紧，从而使多个弧形瓣闭合，从而将外套管4的下端被封闭，使进入到外套管4下端的泥浆不能继续进入到外套管4上端。

本实用新型能有效检测出井内的液面高度，测量精准、结构简单、成本低、使用方便，且可以用于进行液面监测或其他需要密封井筒的领域。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种钻井液液面监测装置，其特征在于，包括反梁和与反梁固定的地锚；所述反梁上开设有固定孔，固定孔内插设检测机构，检测机构包括滑动插设在固定孔内的外套管和插设在外套管内的内套管，且内套管的上端连接有第一电连接线；所述内套管内还插设有第二电连接线，第二电连接线位于内套管的中心，且第二电连接线的下端连接设置有回路触发器；所述第一电连接线与第二电连接线之间连接设置有电压表。

2.根据权利要求1所述的钻井液液面监测装置，其特征在于，所述第一电连接线的上还固定安装有绝缘定位圈，且绝缘定位圈位于内套管内。

3.根据权利要求2所述的钻井液液面监测装置，其特征在于，所述绝缘定位圈的大径与内套管的内径间隙配合。

4.根据权利要求1所述的钻井液液面监测装置，其特征在于，所述外套管的下端呈倒圆锥状，且外套管的下端开设有进水孔。

5.根据权利要求1或2所述的钻井液液面监测装置，其特征在于，所述外套管还设置有密封片，密封片分为多个扇形瓣，多个扇形瓣的边缘分别与外套管的内壁铰接；所述外套管的内壁上还固定安装有多个抵紧弹簧，多个抵紧弹簧的上端分别与多个扇形瓣一一固定。

6.根据权利要求5所述的钻井液液面监测装置，其特征在于，所述外套管上设置有导向条，且固定孔的内壁上开设有与导向条配合的导向槽；所述内套管的上端开设有外螺纹，且外套管的上端开设有与外螺纹配合的内螺纹。

7.根据权利要求1所述的钻井液液面监测装置，其特征在于，所述内套管的上端还设置有限位沿台。

8.根据权利要求1所述的钻井液液面监测装置，其特征在于，所述第二电连接线上标刻有刻度线。

9.根据权利要求1所述的钻井液液面监测装置，其特征在于，所述固定孔内多个，多个固定孔内均插设有检测机构。

10.根据权利要求1所述的钻井液液面监测装置，其特征在于，所述地锚至少为两个，且多个地锚沿安装板的中心对称排布。