CN210509141U - 一种录井新型钻井液传感器装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种录井新型钻井液传感器装置，结构设计合理，安装方便简单，采用低功耗元器件设计，同时可测量多种钻井液参数的传感器装置，包括：防爆接线盒体，无线信号处理装置，电源连接线与光伏充电板连接，充电锂电池，主连接杆，测量探头为低功耗检测部件，通过主连接杆内信号连接线与顶部防爆接线盒内电路板相连接。本实用新型结构简单紧凑，测量参数多，功能丰富齐全，改变传统工程测量钻井液参数方式，实现在线钻井液检测，将新的钻井液参数测量应用于录井行业，使得录井行业检测钻井液参数传感器安装使用更加简单便捷，解决了传统传感器使用有线方式传输信号的繁琐模式，消减了在安装传感器过程中的不安全因素。

Description

一种录井新型钻井液传感器装置

技术领域

本实用新型涉及石油勘探工程录井传感器技术领域，特别涉及一种录井新型钻井液传感器装置。

背景技术

石油勘探领域录井施工现场中，综合录井仪在数据实时监测和工程安全生产保障等方面，起到不可替代的作用；担负着工程钻探现场连续录取所钻地层释放出来的油、气显示、钻井工程、泥浆性能、地层地质等参数，用以识别油、气、水层和地层评价、生油岩与油源评价，监测钻井施工、检测地层压力、优化钻井保护油气层等，为实现科学钻井提供先进方法和技术，成为整个勘探现场的数据汇聚中心。

传感器作为综合录井仪重要组成配套设备，利用各种传感器进行前端数据的采集工作，然后通过线缆将各个传感器采集的信号处理后传输到控制中心，传感器检测参数的多样性、稳定性、可靠性和及时性，直接影响到获取参数信息准确性和真实性。

传统传感器存在安装布线困难、故障监测与判断困难，易受雷电及外力破坏，采集数据在井场的共享性差，传感器扩充受限等。钻井液参数在线检测传感器还存在数量多、检测参数单一、成本高、体积大、搬运不便、安装拆卸效率低等技术缺陷问题，安装出、入口罐区传感器时，对罐面需要进行大面积切割，存在人身安全风险；因此，传统单一传感器检测已经无法适应当前石油勘探开发和钻探提速的需要。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种录井新型钻井液传感器装置，以不受限制地对钻井液参数进行检测采集，实现安装拆卸简单便捷、结构设计紧凑合理，检测参数丰富、信号无线传输、低功耗元器件和光伏不间断供电等特点。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种录井新型钻井液传感器装置，包括：

主连接杆；

设置于所述主连接杆，且包括多种传感器的传感器系统；

设置于所述主连接杆，用于处理所述传感器的信号的数据处理系统；

设置于所述主连接杆，用于为所述数据处理系统供电的光伏系统。

优选地，所述光伏系统包括：

连接于所述主连接杆的光伏充电板固定架；

设置于所述光伏充电板固定架的光伏充电板；

用于连接所述光伏充电板与所述数据处理系统的光伏充电板电源线。

优选地，所述传感器系统包括低功耗传感器组，所述低功耗传感器组还包括：

连接于所述主连接杆的传感器探头连接十字总成；

设置于所述传感器探头连接十字总成的末端的密度传感器探头、粘度传感器探头、氯离子传感器探头和/或PH值检测传感器探头；

连接于所述传感器探头连接十字总成的连接短节；

设置于所述连接短节的温度检测传感器探头和/或电导率检测传感器探头。

优选地，所述主连接杆、所述传感器探头连接十字总成和/或连接短节的内侧设置有信号线缆，所述信号线缆用于连接所述各个传感器探头与所述数据处理系统。

优选地，还包括：连接于所述主连接杆，设置于所述低功耗传感器组外围的传感器防护罩。

优选地，所述数据处理系统设置有包括收发信号天线和无线收发模块的无线收发装置，所述收发信号天线连接于所述无线收发模块的输出端。

优选地，所述数据处理系统包括：设置于所述主连接杆的防爆接线盒体；

所述防爆接线盒体包括：

连接于所述传感器系统的信号变送器；

设置有用于连接所述信号变送器的信号变送器插接口的载板；

为所述载板供电的充放电锂电池。

优选地，所述载板设置于所述防爆接线盒体的最底层；用于连接各个所述传感器探头的信号变送器采用塔式层状结构插接于所述载板；所述充放电锂电池设置于所述防爆接线盒体的顶层。

优选地，还包括：可活动连接于所述主连接杆的安装支架；所述传感器系统包括设置于所述安装支架的体积检测传感器探头。

优选地，还包括：与所述安装支架可移动配合的移动夹套，所述体积检测传感器探头连接于所述移动夹套。

从上述的技术方案可以看出，本实用新型提供的录井新型钻井液传感器装置，将密度、电导率、温度、体积、粘度、氯离子、PH值钻井液参数检测传感器集成为一体化，工作时不需要对现场作业钻井液罐面上进行大面积焊割，不需要长距离信号线缆的架设，可以对钻井液参数检测，实现检测数据共享。本实用新型具有结构紧凑，设计合理，检测参数多，光伏与常规 DC24V选择供电，无线信号传输等多功能，整体重量轻、体积小，安装简单、拆卸快捷，搬运省力等优点，使现场作业环节得到有效改善，降低了作业人员的劳动强度，解决了安装拆卸过程中的不安全因素，节约了设备的生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的录井新型钻井液传感器装置的结构示意图；

其中，1为光伏充电板固定架、2为防爆接线盒体、3为主连接杆、4为光伏充电板、41为光伏充电板电源线、5为体积检测传感器探头、51为体积检测传感器探头连接线、52为移动夹套、53为安装支架、6为传感器防护罩、7为低功耗传感器组。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供的录井新型钻井液传感器装置，包括：

主连接杆3，是所有器件连接载体与承重装置；

设置于主连接杆3，且包括多种传感器的传感器系统；

设置于主连接杆3，用于处理传感器的信号的数据处理系统；

设置于主连接杆3，用于为数据处理系统供电的光伏系统。

从上述的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的录井新型钻井液传感器装置，通过集成多种传感器的传感器系统采集新型钻井液的多种检测参数，再交由数据处理系统处理多种检测参数，以实现新型钻井液多种参数的检测；并且，采用光伏系统实现无线供电，提升作业现场电源的配套能力。

具体地，光伏系统包括：连接于主连接杆的光伏充电板固定架1；设置于光伏充电板固定架1的光伏充电板4；用于连接光伏充电板4与数据处理系统的光伏充电板电源线41。为了使结构更加紧凑，光伏系统靠近数据处理系统设置。其中，主连接杆3贯穿连接于数据处理系统，光伏充电板固定架1连接于主连接杆3上的贯穿段，以此保证结构的可靠性。为了方便采集日照光源，光伏充电板4设置于该装置的顶部。此外，光伏系统还包括设置于数据处理系统的光伏充电端口，该光伏充电端口用于连接光伏充电板电源线41。光伏充电板位于防爆接线盒的侧面，可拆卸进行独立安装。光伏充电板与防爆接线盒内载板通过电缆线相连。

优选地，传感器系统包括低功耗传感器组7，采用低功耗传感器组7采集检测参数，可以有效节约生产成本。低功耗传感器组7还包括：连接于主连接杆3的传感器探头连接十字总成；设置于传感器探头连接十字总成的末端的密度传感器探头、粘度传感器探头、氯离子传感器探头和/或PH值检测传感器探头；连接于传感器探头连接十字总成的连接短节；设置于连接短节的温度检测传感器探头和/或电导率检测传感器探头，从而实现多种传感器探头的集成化设计，不仅简化传感器装置的结构，而且提升数据采集的效率。传感器探头连接十字总成为单层分布结构，在末端装有低功耗传感器探头与主连接杆内信号线缆连接。选用传感器探头连接十字总成和连接短节作为传感器探头的安装框架，可以满足不同传感器探头的安装需求。当然，还可以通过串连传感器探头连接十字总成和/或连接短节，实现更多不同的传感器探头的安装。

在本实施例中，主连接杆3、传感器探头连接十字总成和连接短节以此连接，其内侧空腔作为各个传感器探头与数据处理系统的连线通道。具体地，主连接杆3、传感器探头连接十字总成和/或连接短节的内侧设置有信号线缆，信号线缆用于连接各个传感器探头与数据处理系统。信号线缆安装于上述框架的内部，不仅充分利用其空间，还优化信号线缆的安装。探头通过主连接杆内的信号线与信号变送器相连接，传感器探头分别位于主连接杆上，信号变送器分别是独立各个检测探头的信号处理板，采用塔式层状结构与载板插接相连。

为了进一步优化上述的技术方案，还包括：连接于主连接杆3，设置于低功耗传感器组7外围的传感器防护罩6。传感器防护罩6采用球笼结构设计，对传感器探头起到保护作用，免于外力碰撞和干扰，从而提升低功耗传感器组7的可靠性。

在本实施例中，数据处理系统设置有包括收发信号天线和无线收发模块的无线收发装置，收发信号天线连接于无线收发模块的输出端。无线收发模块插接于载板上，通过载板上设有的无线数据传输处理模块，控制无线收发装置将信号变送器所处理后的数据传输到控制中心，实现数据的无线传输，以此提升数据的共享性。同时也避免长距离信号线缆的架设，节约生产成本。

优选地，数据处理系统包括：设置于主连接杆3的防爆接线盒体2；防爆接线盒体2包括：连接于传感器系统的信号变送器；设置有用于连接信号变送器的信号变送器插接口的载板；为载板供电的充放电锂电池。防爆接线盒体2为上述器件提供保护的空间，用于减少外界环境的干扰。信号变送器作为独立于各个传感器探头的信号变送板，通过信号线缆连接于各个传感器探头，方便信号变送器用于对所采集到的检测参数作初步的处理。信号变送器插接于载板上，有利于设置于载板上的传感器信号处理模块对信号变送器所采集到的数据作进一步处理。充放电锂电池作为数据处理系统的内部电源，通过光伏系统为其进行充电，实现为数据处理系统提供全天候的无线电源，以适应于不同作业场景的使用。当然，还可以采用直流供电的方式进行直充。

具体地，载板作为信号变送器、无线收发装置和充放电锂电池的安装基板，载板上设置有总电源开关、充放电指示灯和无线信号接收发送指示灯。为了提高安装的便利性和结构的合理性，载板设置于防爆接线盒体2的最底层；用于连接各个传感器探头的信号变送器采用塔式层状结构插接于载板，使得结构设计更加紧凑合理；充放电锂电池设置于防爆接线盒体2的顶层，有利于光伏系统的就近安装，以此减少两者的安装距离，使得结构更加趋于合理。载板位于信号变送器的下方，载板设置有信号变送器插接口和电源转换电路、无线收发模块装置，防爆接线盒两侧有光伏充电板、体积探头和 24VDC快速防爆插口，充放电锂电池位于防爆接线盒内。

在本实施例中，还包括：可活动连接于主连接杆3的安装支架53；传感器系统包括设置于安装支架53的体积检测传感器探头5。通过安装支架53的活动安装，可以上下调节体积检测传感器探头5的高度，还可以360°调节体积检测传感器探头5的方向。根据现场作业场景的不同，调整体积检测传感器探头5的安装位置配合采集作业，实现体积检测传感器探头5的移动采集检测参数。

为了进一步优化上述的技术方案，还包括：与安装支架53可移动配合的移动夹套52，体积检测传感器探头5连接于移动夹套52，实现体积检测传感器探头5的横向移动采集检测参数，提高了体积检测传感器探头5的检测空间。

下面结合具体实施例对本方案作进一步介绍：

本实用新型的目的在于提供一种录井新型钻井液传感器装置，以不受限制地对钻井液参数进行检测采集，实现安装拆卸简单便捷、结构设计紧凑合理，检测参数丰富、信号无线传输、低功耗元器件和光伏不间断供电等特点。

为达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

一种录井新型钻井液传感器装置，包括：

主连接杆3，主连接杆3为设备的主要承重部件，是连接贯穿整体的核心。

防爆接线盒体2，防爆接线盒体2与主连接杆3连接，防爆接线盒体2位于主连接杆3顶端，内部包括设置有载板、信号变送器、无线收发装置和充放电锂电池。

优选地，在上述的防爆接线盒体2两侧，还设置有防爆接线插头，分别为光伏充电板插头、常规DC24V供电插头和体积传感器信号插头。

优选地，在上述的防爆接线盒体2顶部，还设置有收发信号天线。

优选地，在上述的防爆接线盒体2中，信号变送器包括密度、电导率、温度、体积、粘度、氯离子、PH值信号变送器子板。

优选地，无线收发装置包括收发信号天线、无线收发模块，无线收发模块连接在载板上，收发信号天线连接在无线收发模块输出端。

优选地，载板设置有电源处理单元、无线数据传输处理模块、主控模块和传感器信号处理模块。

体积传感器装置，体积传感器装置设置有低功耗超声波检测探头、信号变送器和移动固定装置，低功耗超声波传感器探头，为密封式防爆型探头，位于防爆接线盒下和主连接杆3的结合上中部，探头和移动夹套52连接，设置在带导轨的安装支架53上。

优选地，在上述的体积传感器装置中，信号变送器位于防爆接线盒2 内，通过信号线缆和体积信号变送器与低功耗超声波检测探头连接。

优选地，在上述的体积传感器装置中，安装支架53固定在主连接杆3 上，可以上下调节探头高度，还可以360°调节探头方向。

优选地，固定体积传感器移动装置中，移动夹套52，为固定体积检测传感器探头5和横向调节的移动装置，可以调节体积传感器的距离。

低功耗传感器组7，传感器包括音叉式密度、粘度、电导率、温度、氯离子、PH值，传感器设置有前端检测传感器探头和信号变送器，传感器探头位于主连接杆3的下部传感器探头连接十字总成，以十字型结构分布，信号变送器位于防爆接线盒2内，以塔式层状结构插接。

优选地，传感器探头中电导率检测传感器探头，位于主连接杆最末端。

优选地，传感器探头中温度率传感器探头为贴片式探头，位于电导率传感器探头上端的连接短节内壁上。

优选地，传感器探头中音叉密度、粘度、氯离子、PH值传感器探头，分布于传感器探头连接十字总成，位于贴片式温度检测传感器探头的上端。

传感器防护罩6，传感器防护罩6与主连接杆3连接，传感器防护罩6位于主连接杆3的下部，主要保护下部所有检测传感器探头。

光伏充电板4，光伏充电板4可以固定在有阳光照射的地方，通过电源线缆41与防爆接线盒2的插头连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供的录井新型钻井液传感器装置，将密度、电导率、温度、体积、粘度、氯离子、PH值钻井液参数检测传感器集成为一体化，工作时不需要对现场作业钻井液罐面上进行大面积焊割，不需要长距离信号线缆的架设，可以对钻井液参数检测，实现检测数据共享。本实用新型具有结构紧凑，设计合理，检测参数多，光伏与常规DC24V选择供电，无线信号传输等多功能，整体重量轻、体积小，安装简单、拆卸快捷，搬运省力等优点，使现场作业环节得到有效改善，降低了作业人员的劳动强度，解决了安装拆卸过程中的不安全因素，节约了设备的生产成本。

请参考图1，本实用新型实施例提供了一种录井新型钻井液传感器装置，包括光伏充电板固定架1、防爆接线盒体2、主连接杆3、光伏充电板4、光伏充电板电源线41、体积检测传感器探头5(在此具体为超声波体积检测传感器探头)、体积检测传感器探头连接线51、移动夹套52、安装支架53、传感器防护罩6、低功耗传感器组7；其中主连接杆3、传感器探头连接十字总成、连接短节为带螺纹丝扣中空状圆形结构，优选采用不锈钢材质制成，中间设置有多芯线缆，通过线缆与各个检测探头和信号变送器相连；主连接杆3上部与防爆接线盒体2相接连通，防爆接线盒体2顶部设置有光伏充电板固定架1，左侧设置有24VDC供电端口，右侧设置有光伏充电板端口，通过光伏充电板电源线41和光伏充电板4相连；防爆接线盒体2右侧还设置有体积传感器端口，通过体积检测传感器探头连接线51和体积检测传感器探头5相连接；主连接杆3下部与低功耗传感器组7连接。

进一步地，在本实施例中，防爆接线盒体2内设置有各种电路板和充放电锂电池，以塔形结构组成连接，载板设置在最底层，通过线缆与充放电锂电池、24VDC供电端口和光伏充电板电源线41端口相连接，载板上层设置有各个传感器信号变送器，通过电缆线与各个检测探头连接，无线收发模块装置位于电路板上和内置收发信号天线相连接，充放电锂电池位于最顶层。

更进一步地，在本实施例中，录井新型钻井液传感器装置还包括安装支架53，固定于主连接杆3的上中部，用于上下调节体积检测传感器探头5的高度和方向，通过移动夹套52与体积检测传感器探头5连接，用于固定和横向移动调节探头距离。

在本实施例中，录井新型钻井液传感器装置还包括传感器防护罩6，通过螺丝固定于与主连接杆3上，使用不锈钢材质制作，采用球笼结构设计，对下部传感器探头起到保护作用，免于外力碰撞和干扰。

更进一步地，在本实施例中，低功耗传感器组7包括传感器探头连接十字总成，在末端分别设置有音叉式密度、粘度、氯离子和PH值检测传感器探头，上端和主连接杆3相通，下端和连接短节相通，连接短节内壁设置有贴片式温度检测传感器探头，温度传感器探头采用工业级防水型PT1000元件，连接短节下端和低功耗电导率检测传感器探头相连接。

综上所述，本申请公开了一种录井新型钻井液传感器装置，结构设计合理，安装方便简单，采用低功耗元器件设计，同时可测量多种钻井液参数的传感器装置，包括：防爆接线盒体，无线信号处理装置，电源连接线与光伏充电板连接，充电锂电池，主连接杆，音叉式密度探头、模拟式环形电导率探头、贴片式温度探头、粘度探头、氯离子探头、PH值探头、体积探头，测量探头为低功耗检测部件，通过主连接杆内信号连接线与顶部防爆接线盒内电路板相连接。本实用新型结构简单紧凑，测量参数多，功能丰富齐全，改变传统工程测量钻井液参数方式，实现在线钻井液检测，将新的钻井液参数测量应用于录井行业，使得录井行业检测钻井液参数传感器安装使用更加简单便捷，解决了传统传感器使用有线方式传输信号的繁琐模式，消减了在安装传感器过程中的不安全因素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种录井新型钻井液传感器装置，其特征在于，包括：

主连接杆(3)；

设置于所述主连接杆(3)，且包括多种传感器的传感器系统，所述传感器系统包括低功耗传感器组(7)，所述低功耗传感器组(7)还包括：连接于所述主连接杆(3)的传感器探头连接十字总成；设置于所述传感器探头连接十字总成的末端的密度传感器探头、粘度传感器探头、氯离子传感器探头和/或PH值检测传感器探头；连接于所述传感器探头连接十字总成的连接短节；设置于所述连接短节的温度检测传感器探头和/或电导率检测传感器探头；

设置于所述主连接杆(3)，用于处理所述传感器的信号的数据处理系统；

设置于所述主连接杆(3)，用于为所述数据处理系统供电的光伏系统，所述光伏系统包括：连接于所述主连接杆(3)的光伏充电板固定架(1)；设置于所述光伏充电板固定架(1)的光伏充电板(4)；用于连接所述光伏充电板(4)与所述数据处理系统的光伏充电板电源线(41)。

2.根据权利要求1所述的录井新型钻井液传感器装置，其特征在于，所述主连接杆(3)、所述传感器探头连接十字总成和/或连接短节的内侧设置有信号线缆，所述信号线缆用于分别连接所述密度传感器探头、所述粘度传感器探头、所述氯离子传感器探头、所述PH值检测传感器探头、所述温度检测传感器探头、所述电导率检测传感器探头与所述数据处理系统。

3.根据权利要求1所述的录井新型钻井液传感器装置，其特征在于，还包括：连接于所述主连接杆(3)，设置于所述低功耗传感器组(7)外围的传感器防护罩(6)。

4.根据权利要求1所述的录井新型钻井液传感器装置，其特征在于，所述数据处理系统设置有包括收发信号天线和无线收发模块的无线收发装置，所述收发信号天线连接于所述无线收发模块的输出端。

5.根据权利要求1所述的录井新型钻井液传感器装置，其特征在于，所述数据处理系统包括：设置于所述主连接杆(3)的防爆接线盒体(2)；

所述防爆接线盒体(2)包括：

连接于所述传感器系统的信号变送器；

设置有用于连接所述信号变送器的信号变送器插接口的载板；

为所述载板供电的充放电锂电池。

6.根据权利要求5所述的录井新型钻井液传感器装置，其特征在于，所述载板设置于所述防爆接线盒体(2)的最底层；用于连接各个所述传感器探头的信号变送器采用塔式层状结构插接于所述载板；所述充放电锂电池设置于所述防爆接线盒体(2)的顶层。

7.根据权利要求1所述的录井新型钻井液传感器装置，其特征在于，还包括：可活动连接于所述主连接杆(3)的安装支架(53)；所述传感器系统包括设置于所述安装支架(53)的体积检测传感器探头(5)。

8.根据权利要求7所述的录井新型钻井液传感器装置，其特征在于，还包括：与所述安装支架(53)可滑动配合的移动夹套(52)，所述体积检测传感器探头(5)连接于所述移动夹套(52)。

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