CN210598879U - 一种在线监测钻井液流变性能的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种在线监测钻井液流变性能的装置，包括无级调速隔膜泵、三通电磁球阀二、自吸离心泵、测量管一、三通电磁球阀一、框架和测量管二；框架：所述框架的底部左右两侧分布安装有无级调速隔膜泵和自吸离心泵，且框架的后侧分别安装有三通电磁球阀一和三通电磁球阀二，所述三通电磁球阀一的一个端口与外部的泥浆罐连通，所述三通电磁球阀二的两个端口分别与外部的所述泥浆罐和清水罐连通，所述框架的的顶部分别设有测量管一和测量管二；本在线监测钻井液流变性能的装置，测量速度快，周期短、误差小，有利于井下状况判断，节省人力，有利于测量工人人身安全，降低了钻井作业风险，减小了成本支出。

Description

一种在线监测钻井液流变性能的装置

技术领域

本实用新型涉及在线流体流变性监测技术领域，具体为一种在线监测钻井液流变性能的装置。

背景技术

在石油天然气钻井作业中，钻井液性能指标对于分析井下作业至关重要，关系到钻井效率，钻井成本及井下安全等多重因素。当前钻井现场，普遍为人工测量，使用有泥浆比重计、旋转粘度计等测量仪器。而常规方法已暴露较多问题，如测量时间长、周期长、人工误差大，直接影响井下状况判断，且耗费人力大、不利于人身安全，进而使钻井作业风险和成本增加。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种在线监测钻井液流变性能的装置，测量速度快，周期短、误差小，有利于井下状况判断，节省人力，有利于测量工人人身安全，降低了钻井作业风险，减小了成本支出，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种在线监测钻井液流变性能的装置，包括无级调速隔膜泵、三通电磁球阀二、自吸离心泵、测量管一、三通电磁球阀一、框架和测量管二；

框架：所述框架的底部左右两侧分布安装有无级调速隔膜泵和自吸离心泵，且框架的后侧分别安装有三通电磁球阀一和三通电磁球阀二，所述三通电磁球阀一的一个端口与外部的泥浆罐连通，所述三通电磁球阀二的两个端口分别与外部的所述泥浆罐和清水罐连通，所述框架的的顶部分别设有测量管一和测量管二；

无级调速隔膜泵：所述无级调速隔膜泵安装在框架的底部一侧，所述无级调速隔膜泵的进口通过泥浆抽出钢编织软管连接三通电磁球阀一的第二个端口，所述无级调速隔膜泵的出口连接法兰软管的一端，所述法兰软管的另一端通过法兰连接阻尼器的管道进口，所述阻尼器的管道出口通过法兰连接电磁流量计的管道进口，所述电磁流量计的管道出口通过法兰连接质量流量计的管道进口，所述质量流量计的管道出口通过法兰连接不锈钢管的一端，所述不锈钢管的另一端通过法兰连接测量管一的一端，所述测量管一的另一端通过另一个不锈钢管连接测量管二的一端，所述测量管二的另一端通过泥浆输出钢编织软管连接三通电磁球阀二的第三个端口；

自吸离心泵：所述自吸离心泵安装在框架的底部另一侧，所述自吸离心泵的进口通过清水输入钢编织软管连通所述清水罐，所述自吸离心泵的出口通过清水输出钢编织软管连接三通电磁球阀一的第三个端口；

其中：所述无级调速隔膜泵、三通电磁球阀二、阻尼器、自吸离心泵和三通电磁球阀一的输入端电连接外部远程控制系统的输出端，所述外部远程控制系统的输入端电连接电磁流量计和质量流量计的输出端。

进一步的，还包括压力传感器和三通，所述三通设有四个且分为两组，两组三通的两个端口分别串连在测量管一和测量管二的两端，所述三通的第三个端口安装有压力传感器，所述压力传感器的输出端电连接所述外部远程控制系统的输入端，通过三通安装压力传感器，保证安装后的密封性，保证压力传感器的正常工作。

进一步的，所述压力传感器为平面膜式压力传感器，压力传感器可以检测测量管一和测量管二内侧的压力。

进一步的，还包括固定管夹，与质量流量计连接的不锈钢管和阻尼器的管道均通过固定管夹固定在框架上，固定管夹可以固定管件，保证管件的位置固定，提高稳定性。

进一步的，所述测量管一和测量管二平行设置，且测量管一和测量管二外径和长度一致，所述测量管一的内径大于测量管二的内径，通过在不同内径的测量管一和测量管二，固定测量点处测量流体压力，获取不同压力值。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本在线监测钻井液流变性能的装置，具有以下好处：

1、使用隔膜泵将泥浆从钻井液罐中运输到测量系统中，经过各传感器将获得相关数据传给远程控制系统，进行解码后，计算并输出钻井液流变参数。测量完毕后，清理系统开启，自动清洗管线；

2、测量速度快，周期短、误差小，有利于井下状况判断，节省人力，有利于测量工人人身安全，降低了钻井作业风险，减小了成本支出。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型立体结构示意图；

图3为本实用新型俯视结构示意图。

图中：1无级调速隔膜泵、2法兰软管、3法兰、4三通电磁球阀二、5电磁流量计、6阻尼器、7质量流量计、8自吸离心泵、9泥浆输出钢编织软管、10固定管夹、11压力传感器、12测量管一、13三通电磁球阀一、14框架、15三通、16测量管二、17清水输入钢编织软管、18泥浆抽出钢编织软管、19清水输出钢编织软管。

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。

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种在线监测钻井液流变性能的装置，包括无级调速隔膜泵1、三通电磁球阀二4、自吸离心泵8、测量管一12、三通电磁球阀一13、框架14和测量管二16；

框架14：框架14的底部左右两侧分布安装有无级调速隔膜泵1和自吸离心泵8，且框架14的后侧分别安装有三通电磁球阀一13和三通电磁球阀二4，三通电磁球阀一13的一个端口与外部的泥浆罐连通，三通电磁球阀二4的两个端口分别与外部的泥浆罐和清水罐连通，框架14的的顶部分别设有测量管一12和测量管二16，测量管一12和测量管二16平行设置，且测量管一12和测量管二16外径和长度一致，测量管一12的内径大于测量管二16的内径，通过在不同内径的测量管一12和测量管二16，固定测量点处测量流体压力，获取不同压力值。

无级调速隔膜泵1：无级调速隔膜泵1安装在框架14的底部一侧，无级调速隔膜泵1的进口通过泥浆抽出钢编织软管18连接三通电磁球阀一13的第二个端口，无级调速隔膜泵1的出口连接法兰软管2的一端，法兰软管2的另一端通过法兰连接阻尼器6的管道进口，阻尼器6的管道出口通过法兰连接电磁流量计5的管道进口，电磁流量计5的管道出口通过法兰连接质量流量计7的管道进口，质量流量计7的管道出口通过法兰连接不锈钢管的一端，不锈钢管的另一端通过法兰连接测量管一12的一端，测量管一12的另一端通过另一个不锈钢管连接测量管二6的一端，测量管二6的另一端通过泥浆输出钢编织软管9连接三通电磁球阀二4的第三个端口；

自吸离心泵8：自吸离心泵8安装在框架14的底部另一侧，自吸离心泵8的进口通过清水输入钢编织软管17连通清水罐，自吸离心泵8的出口通过清水输出钢编织软管19连接三通电磁球阀一13的第三个端口；

其中：无级调速隔膜泵1、三通电磁球阀二4、阻尼器6、自吸离心泵8和三通电磁球阀一13的输入端电连接外部远程控制系统的输出端，外部远程控制系统可以调节无级调速隔膜泵1、三通电磁球阀二4、阻尼器6、自吸离心泵8和三通电磁球阀一13开关及参数，外部远程控制系统的输入端电连接电磁流量计5和质量流量计7的输出端，外部远程控制系统接收电磁流量计5和质量流量计7的反馈信号，外部远程控制系统控制阻尼器6减少脉动压力；再通过接收电磁流量计5的反馈信号对流量反馈，最后通过外部远程控制系统调节无级调速隔膜泵的泵流量从而达到恒流目的。

还包括压力传感器11和三通15，三通15设有四个且分为两组，两组三通15的两个端口分别串连在测量管一12和测量管二16的两端，三通15的第三个端口安装有压力传感器11，压力传感器11的输出端电连接外部远程控制系统的输入端，通过三通15安装压力传感器11，保证安装后的密封性，保证压力传感器11的正常工作，压力传感器11为平面膜式压力传感器，压力传感器11可以检测测量管一12和测量管二16内侧的压力。

还包括固定管夹10，与质量流量计7连接的不锈钢管和阻尼器6的管道均通过固定管夹10固定在框架14上，固定管夹10可以固定管件，保证管件的位置固定，提高稳定性。

在使用时：通过外部远程控制系统控制无级调速隔膜泵1工作，外部远程控制系统控制三通电磁球阀一13接通泥浆抽出钢编织软管18与泥浆罐，并且关闭与清水输出钢编织软管19连接的端口，无级调速隔膜泵1将泥浆罐中的泥浆抽出，泥浆依次经过泥浆抽出钢编织软管18、无级调速隔膜泵1和法兰软管2，并且依次流过阻尼器6、电磁流量计5和质量流量计7并且流进测量管一12和测量管二16，压力传感器11检测测量管一12和测量管二16内侧的压力，然后泥浆流进泥浆输出钢编织软管9，外部远程控制系统控制控制三通电磁球阀二4接通泥浆输出钢编织软管9与泥浆罐，并且关闭与清水罐连接的端口，泥浆回流到泥浆罐，电磁流量计5、质量流量计7和压力传感器11获取的参数经过相关计算模型的计算可获得钻井液密度、表观粘度、动切力、稠度指数、流变指数，外部远程控制系统控制阻尼器6减少脉动压力；再通过接收电磁流量计5的反馈信号对流量反馈，最后通过外部远程控制系统调节无级调速隔膜泵的泵流量从而达到恒流目的，保证各个传感器的监测准确性，监测完成后，外部远程控制系统控制三通电磁球阀一13接通泥浆抽出钢编织软管18与清水输出钢编织软管19，并且关闭三通电磁球阀一13与泥浆罐连接的端口，外部远程控制系统控制控制自吸离心泵8工作，自吸离心泵8将清水从清水罐抽出，清水依次经过清水输入钢编织软管17、自吸离心泵8、清水输出钢编织软管19、泥浆抽出钢编织软管18、无级调速隔膜泵1、法兰软管2、阻尼器6、电磁流量计5、质量流量计7、测量管一12、测量管二16、泥浆输出钢编织软管9，外部远程控制系统控制三通电磁球阀二4接通泥浆输出钢编织软管9与清水罐，并且关闭三通电磁球阀二4与泥浆罐连接的端口，清水回流到清水罐，从而完成冲洗过程，通过高速清水冲洗泥浆经过的管件内的积垢。

值得注意的是，本在线监测钻井液流变性能的装置未详尽之处均为本领域技术人员所公知的常规技术。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种在线监测钻井液流变性能的装置，其特征在于：包括无级调速隔膜泵（1）、三通电磁球阀二（4）、自吸离心泵（8）、测量管一（12）、三通电磁球阀一（13）、框架（14）和测量管二（16）；

框架（14）：所述框架（14）的底部左右两侧分布安装有无级调速隔膜泵（1）和自吸离心泵（8），且框架（14）的后侧分别安装有三通电磁球阀一（13）和三通电磁球阀二（4），所述三通电磁球阀一（13）的一个端口与外部的泥浆罐连通，所述三通电磁球阀二（4）的两个端口分别与外部的所述泥浆罐和清水罐连通，所述框架（14）的顶部分别设有测量管一（12）和测量管二（16）；

无级调速隔膜泵（1）：所述无级调速隔膜泵（1）安装在框架（14）的底部一侧，所述无级调速隔膜泵（1）的进口通过泥浆抽出钢编织软管（18）连接三通电磁球阀一（13）的第二个端口，所述无级调速隔膜泵（1）的出口连接法兰软管（2）的一端，所述法兰软管（2）的另一端通过法兰连接阻尼器（6）的管道进口，所述阻尼器（6）的管道出口通过法兰连接电磁流量计（5）的管道进口，所述电磁流量计（5）的管道出口通过法兰连接质量流量计（7）的管道进口，所述质量流量计（7）的管道出口通过法兰连接不锈钢管的一端，所述不锈钢管的另一端通过法兰连接测量管一（12）的一端，所述测量管一（12）的另一端通过另一个不锈钢管连接测量管二（16）的一端，所述测量管二（16）的另一端通过泥浆输出钢编织软管（9）连接三通电磁球阀二（4）的第三个端口；

自吸离心泵（8）：所述自吸离心泵（8）安装在框架（14）的底部另一侧，所述自吸离心泵（8）的进口通过清水输入钢编织软管（17）连通所述清水罐，所述自吸离心泵（8）的出口通过清水输出钢编织软管（19）连接三通电磁球阀一（13）的第三个端口；

其中：所述无级调速隔膜泵（1）、三通电磁球阀二（4）、阻尼器（6）、自吸离心泵（8）和三通电磁球阀一（13）的输入端电连接外部远程控制系统的输出端，所述外部远程控制系统的输入端电连接电磁流量计（5）和质量流量计（7）的输出端。

2.根据权利要求1所述的一种在线监测钻井液流变性能的装置，其特征在于：还包括压力传感器（11）和三通（15），所述三通（15）设有四个且分为两组，两组三通（15）的两个端口分别串连在测量管一（12）和测量管二（16）的两端，所述三通（15）的第三个端口安装有压力传感器（11），所述压力传感器（11）的输出端电连接所述外部远程控制系统的输入端。

3.根据权利要求2所述的一种在线监测钻井液流变性能的装置，其特征在于：所述压力传感器（11）为平面膜式压力传感器。

4.根据权利要求1所述的一种在线监测钻井液流变性能的装置，其特征在于：还包括固定管夹（10），与质量流量计（7）连接的不锈钢管和阻尼器（6）的管道均通过固定管夹（10）固定在框架（14）上。

5.根据权利要求1或2所述的一种在线监测钻井液流变性能的装置，其特征在于：所述测量管一（12）和测量管二（16）平行设置，且测量管一（12）和测量管二（16）外径和长度一致，所述测量管一（12）的内径大于测量管二（16）的内径。

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