CN217304843U - 一种全自动钻井液高温高压滤失检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及钻井液性能监测技术领域，更具体地，涉及一种全自动钻井液高温高压滤失检测装置，包括机架组件、上浆杯组件、具有过滤功能的下浆杯组件、动力组件、控制器，上浆杯组件与所述机架组件可拆卸连接，下浆杯组件与机架组件移动连接且与动力组件连接，控制器与动力组件电连接；还包括密封件，在上浆杯组件底部至少设有第一环形凸起与第二环形凸起，在第一环形凸起与第二环形凸起中间设有第三环形凹槽；在下浆杯组件的顶部设有第三环形凸起，在第三环形凸起两侧分别设有第一环形凹槽与第二环形凹槽；密封件放置在第一环形凹槽与第二环形凹槽中。本实用新型的全自动钻井液高温高压滤失检测装置，可进行自动滤失检测且具有良好的密封性能。

Description

一种全自动钻井液高温高压滤失检测装置

技术领域

本实用新型涉及钻井液性能监测技术领域，更具体地，涉及一种全自动钻井液高温高压滤失检测装置。

背景技术

高温高压滤失仪是测量钻井液在高温高压条件下滤失量的分析仪器。其分析得到的数据对于钻井勘探、施工等具有很重要的作用。目前高温高压滤失仪的操作存在流程复杂、劳动强度大、安全性差、自动化程度低的缺点，极易引发人员安全事故。

现有专利公开了一种钻井液滤失量自动化测量装置，可实现钻井液滤失量自动测量仪器自动加压，连续定时记录测量滤失量。但由于需要在高压情况下进行测量，因此，需使装置保持足够的密封性，而该专利中的密封结构过于简单，而且密封结构不具有良好的定位，故密封性较差，会对测量的准确性带来较大的影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种全自动钻井液高温高压滤失检测装置，可进行自动滤失检测，而且具有良好的密封性能。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

提供一种全自动钻井液高温高压滤失检测装置，包括机架组件、上浆杯组件、具有过滤功能的下浆杯组件、动力组件、控制器，所述上浆杯组件与所述机架组件可拆卸连接，所述下浆杯组件与机架组件移动连接且与所述动力组件连接，所述控制器与动力组件电连接；还包括密封件，在上浆杯组件底部至少设有第一环形凸起与第二环形凸起，在所述第一环形凸起与所述第二环形凸起中间设有第三环形凹槽；在下浆杯组件的顶部设有第三环形凸起，在第三环形凸起两侧分别设有第一环形凹槽与第二环形凹槽；所述密封件放置在第一环形凹槽与所述第二环形凹槽中；动力组件可推动下浆杯组件向上运动使第三环形凸起插入第三环形凹槽进行导向，第一环形凸起与第二环形凸起分别插入第一环形凹槽与第二环形凹槽并与密封件抵接。

本实用新型的机架组件用于对上浆杯组件、下浆杯组件及动力组件的支撑，使上浆杯组件可以得以固定，上浆杯组件用于盛放钻井浆液，而下浆杯组件与机架组件是移动连接的，下浆杯组件在动力组件的带动下相对机架组件进行上下移动，以实现与上浆杯组件的抵接施压进而进行滤失检测或脱离上浆杯组件结束滤失检测；密封件在上浆杯组件与下浆杯组件进行抵接时受挤压而实现上浆杯组件与下浆杯组件的密封性能，由于密封件的存在，使上浆杯组件与下浆杯组件之间达到密封，进而使下浆杯组件在动力组件的推动下，不断向上浆杯组件施压，使上浆杯组件内形成高压，在高压下钻井浆液的液体被挤出而进入到下浆杯组件内，由于下浆杯组件具有过滤功能，因而挤出液体后的渣体则留在上浆杯组件中；控制器对动力组件进行控制，使整个滤失检测可以自动运行。

具体地，在下浆杯组件受动力组件的推动下与上浆杯组件进行抵接时，下浆杯组件顶部的第三环形凸起插入上浆杯组件底部的第三环形凹槽中进行限位，同时起导向作用，使上浆杯组件底部的第一环形凸起与第二环形凸起可插入到下浆杯组件顶部的第一环形凹槽与第二环形凹槽中，以实现上浆杯组件与下浆杯组件的密封，便于后续继续向上浆杯组件施压；以满足在高压情况下的滤失检测；良好的密封性可进一步提升滤失检测试验的准确性。而且，本实用新型通过动力组件实现下浆杯组件与上浆杯组件的自动开合，过程中全自动运行无需人工操作，操作员在安全区域远程启动测试。解决了上浆杯组件与下浆杯组件组装和连接的操作过程繁杂、劳动强度大和安全性差的问题，实现了全自动化运行。

优选地，所述密封件包括第一密封圈与第二密封圈，所述第一密封圈放置在所述第一环形凹槽中，所述第二密封圈放置在所述第二环形凹槽中。

优选地，所述第三环形凹槽的深度大于所述第三环形凸起的高度。

优选地，所述下浆杯组件包括设有中空腔体的滤液接收器、过滤装置，所述过滤装置装设在滤液接收器上且过滤装置底部与滤液接收器的中空腔体连通；所述第一环形凹槽、第三环形凸起、第二环形凹槽均设于滤液接收器顶部。

优选地，在所述滤液接收器与过滤装置抵接处还设有第四环形凹槽；所述密封件还包括第三密封圈，所述第三密封圈放置在第四环形凹槽内，所述过滤装置与所述第三密封圈抵接。

优选地，所述上浆杯组件底部设有用于对过滤装置进行抵接限位的限位台阶。

优选地，所述过滤装置包括从上往下依次设置的盖板、过滤层、支撑座，所述盖板中部开设有第一通孔，所述支撑座中部开设有第二通孔，所述第二通孔与滤液接收器中空腔体连通。

优选地，所述机架组件包括底部的安装板、设于安装板两侧的立板、设于立板顶部的支撑板、与两侧的立板移动连接的导向板，所述上浆杯组件与所述支撑板可拆卸连接，所述滤液接收器装设在所述导向板上，所述动力组件与导向板底部连接。

优选地，在所述动力组件底部装设有第一压力传感器，在上浆杯组件内装设有第二压力传感器，在下浆杯组件内装设有第三压力传感器，所述第一压力传感器、所述第二压力传感器、所述第三压力传感器均与所述控制器电连接。

优选地，所述动力组件为电动缸。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)利用控制器对动力组件进行控制，进而推动下浆杯组件的上下运动，使整个滤失检测过程中全自动运行无需人工操作，操作员在安全区域远程启动测试。解决了上浆杯组件与下浆杯组件组装和连接的操作过程繁杂、劳动强度大和安全性差的问题，实现了全自动化运行。

(2)通过第三环形凸起与第三环形凹槽使上浆杯组件与下浆杯组件之间形成良好的限位与导向作用，使第一环形凸起与第二环形凸起可插入第一环形凹槽与第二环形凹槽中，进而对密封件进行挤压，使上浆杯组件与下浆杯组件可良好组装，且具备高度密封性，为后续施加高压提供了基础，且为进一步提升滤失检测试验的准确性作贡献。

(3)通过过滤装置实现过滤作用，以进行滤失检测试验。

附图说明

图1为本实用新型一种全自动钻井液高温高压滤失检测装置的结构示意图；

图2为上浆杯组件与下浆杯组件的连接结构示意图；

图3为一种全自动钻井液高温高压滤失检测装置去掉上浆杯组件后的另一视角的结构示意图；

图4为上浆杯组件的结构示意图；

图5为滤液接收器的俯视图。

图示标记说明如下：

1、机架组件；11、安装板；12、立板；13、支撑板；14、导向板；2、上浆杯组件；21、第一环形凸起；22、第二环形凸起；23、第三环形凹槽；24、限位台阶；3、下浆杯组件；31、滤液接收器；311、第一环形凹槽；312、第二环形凹槽；313、第三环形凸起；314、第四环形凹槽；321、盖板；3211、第一通孔；322、过滤层；323、支撑座；3231、第二通孔；4、动力组件；51、第一密封圈；52、第二密封圈；53、第三密封圈。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

实施例1

如图1至图5所示为本实用新型一种全自动钻井液高温高压滤失检测装置的第一实施例，包括机架组件1、上浆杯组件2、下浆杯组件3、动力组件4、控制器，上浆杯组件2与机架组件1可拆卸连接，下浆杯组件3与机架组件1移动连接且与动力组件4连接，控制器与动力组件4电连接；还包括密封件，在上浆杯组件2底部至少设有第一环形凸起21与第二环形凸起22，在第一环形凸起21与所述第二环形凸起22中间设有第三环形凹槽23；在下浆杯组件3的顶部设有第三环形凸起313，在第三环形凸起313两侧分别设有第一环形凹槽311与第二环形凹槽312，密封件放置在第一环形凹槽311与第二环形凹槽312中；动力组件4可推动下浆杯组件3向上运动使第三环形凸起313插入第三环形凹槽23进行导向，第一环形凸起21与第二环形凸起22分别插入第一环形凹槽311与第二环形凹槽312并与密封件抵接。

作为本实用新型的一个实施方式，密封件包括第一密封圈51与第二密封圈52，第一密封圈51放置在第一环形凹槽311中，第二密封圈52放置在第二环形凹槽312中。

第一密封圈51与第二密封圈52均可采用硅胶或橡胶材质的O型密封圈，通过第一环形凸起21对位于第一环形凹槽311中的第一密封圈51进行挤压，第二环形凸起22对位于第二环形凹槽312中的第二密封圈52进行挤压，使第一密封圈51与第二密封圈52变形后充满第一环形凹槽311与第二环形凹槽312的间隙，进而使上浆杯组件2与下浆杯组件3连接后具备良好的密封性。

作为本实用新型的一个实施方式，第三环形凹槽23的深度大于第三环形凸起313的高度。

在下浆杯组件3与上浆杯组件2进行抵接时，通过下浆杯组件3顶部的第三环形凸起313插入上浆杯组件2底部的第三环形凹槽23进行限位并导向，使上浆杯组件2中的第一环形凸起21与第二环形凸起22可顺利地对准并插入下浆杯组件3中的第一环形凹槽311与第二环形凹槽312，以使放置在第一环形凹槽311中的第一密封圈51与放置在第二环形凹槽312中的第二密封圈52可得以挤压变形以充满第一环形凹槽311与第二环形凹槽312，进而实现第一密封圈51与第二密封圈52的密封功能。若第三环形凸起313的高度大于或等于第三环形凹槽23的深度，则有可能会导致第一环形凸起21插入第一环形凹槽311中或第二环形凸起22插入第二环形凹槽312中时会不到位，而引起第一密封圈51或第二密封圈52的形变量不够，进而影响密封性能，也会导致后续上浆杯组件2中的压力不够而液体无法都从钻井浆液中分离出来，最终导致滤失检测结果存在误差。

实施例2

本实用新型一种全自动钻井液高温高压滤失检测装置的第二实施例，本实施例与实施例1类似，所不同之处在于，本实施例为在实施例1的基础上的进一步改进，下浆杯组件3包括设有中空腔体的滤液接收器31、过滤装置，过滤装置装设在滤液接收器31上且过滤装置底部与滤液接收器31的中空腔体连通；第一环形凹槽311、第三环形凸起313、第二环形凹槽312均设于滤液接收器31顶部。

滤液接收器31用于接收从上浆杯组件2中挤压而出的滤液，过滤装置对上浆杯组件2中的钻井浆液进行过滤，使渣体部分可以留在上浆杯组件2中，而使液体部分可以进入到滤液接收器31内。

作为本实用新型的一个实施方式，在滤液接收器31与过滤装置抵接处还设有第四环形凹槽314；密封件还包括第三密封圈53，第三密封圈53放置在第四环形凹槽314内，过滤装置与第三密封圈53抵接。

第三密封圈53用于对过滤装置与滤液接收器31进行密封，使两者之间具有良好的密封性能。

作为本实用新型的一个实施方式，上浆杯组件2底部设有用于对过滤装置进行抵接限位的限位台阶24。

限位台阶24起对过滤装置的抵接限位作用，使上浆杯组件2内的钻井浆液可经过过滤装置后渣体留在上浆杯组件2内，而滤液则进入滤液接收器31内。

实施例3

本实用新型一种全自动钻井液高温高压滤失检测装置的第三实施例，本实施例与实施例1类似，所不同之处在于，本实施例为在实施例2的基础上的进一步改进，过滤装置包括从上往下依次设置的盖板321、过滤层322、支撑座323，盖板321中部开设有第一通孔3211，支撑座323中部开设有第二通孔3231，第二通孔3231与滤液接收器31中空腔体连通。

盖板321用于对过滤层322进行固定，支撑座323用于为过滤层322提供支撑，而过滤层322起过滤作用；优选地，过滤层322为滤纸，使滤液可以通过，而渣体无法通过。

作为本实用新型的一个实施方式，机架组件1包括底部的安装板11、设于安装板11两侧的立板12、设于立板12顶部的支撑板13、与两侧的立板12移动连接的导向板14，上浆杯组件2与支撑板13可拆卸连接，滤液接收器31装设在导向板14上，动力组件4与导向板14底部连接。

安装板11用于为整个装置提供底部支撑，立板12用于固定支撑板13，支撑板13用于固定上浆杯组件2，而立板12同时起导轨作用，使导向板14在动力组件4的带动下可以在立板12上往复运动进而带动下浆杯组件3上下移动。

作为本实用新型的一个实施方式，在动力组件4底部装设有第一压力传感器，在上浆杯组件2内装设有第二压力传感器，在下浆杯组件3内装设有第三压力传感器，第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器均与控制器电连接。

第一压力传感器用于测量动力组件4对导向板14施加的压力，以作为对下浆杯组件3往上浆杯组件2施力的一个评估；第二压力传感器用于测量上浆杯组件2内的压强，第三压力传感器用于测量下浆杯组件3内的压强，具体地，第三压力传感器装设于滤液接收器31内，用于测量滤液接收器31内的压强。

作为本实用新型的一个实施方式，动力组件4为电动缸。

电动缸作为其中的一种驱动方式，在本领域技术人员的认知范围内，也可以采用气缸或液压缸来代替电动缸实现驱动功能。

本实用新型的主要操作方法及步骤如下：

第一步：如图5所示，将第一密封圈51、第二密封圈52、第三密封圈53分别放置在滤液接收器31的第一环形凹槽311、第二环形凹槽312、第四环形凹槽314内。

第二步：如图1所示，驱动电动缸丝杆，使滤液接收器31、导向板14向上运动，当上浆杯组件2中的第一环形凸起21、第二环形凸起22分别进入到滤液接收器31中的第一环形凹槽311、第二环形凹槽312内、滤液接收器31上的第三环形凸起313进入上浆杯组件2的第三环形凹槽23内后，开始挤压第一密封圈51、第二密封圈52、第三密封圈53，当电动缸丝杆达到其设定位置，同时第一压力传感器测值大于10000N，停止驱动电动缸，并将电动缸下电，开始滤失实验。电动缸丝杆的上升过程中，第一压力传感器进行测量值的实时反馈。

第三步：滤失实验完成后，通过第二压力传感器确认上浆杯组件2内部压力为0Mpa。电动缸上电，驱动电动缸丝杆向下运动至设定原点，以备下次工作。电动缸丝杆向下运动时，第一压力传感器测值逐渐变小至0N后不发生变化。

上述步骤中，第二压力传感器测得上浆杯组件2的腔内最大压力达7MPa，第三压力传感器测得滤液接收器31腔内最大压力达3.5MPa，装置不出现泄漏，电动缸向上推力不小于10000N。电动缸承载量程最大40000N，第一压力传感器测量量程最大100000N，机架组件1承载量程最大80000N。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种全自动钻井液高温高压滤失检测装置，其特征在于，包括机架组件(1)、上浆杯组件(2)、具有过滤功能的下浆杯组件(3)、动力组件(4)、控制器，所述上浆杯组件(2)与所述机架组件(1)可拆卸连接，所述下浆杯组件(3)与机架组件(1)移动连接且与所述动力组件(4)连接，所述控制器与动力组件(4)电连接；还包括密封件，在上浆杯组件(2)底部至少设有第一环形凸起(21)与第二环形凸起(22)，在所述第一环形凸起(21)与所述第二环形凸起(22)中间设有第三环形凹槽(23)；在下浆杯组件(3)的顶部设有第三环形凸起(313)，在第三环形凸起(313)两侧分别设有第一环形凹槽(311)与第二环形凹槽(312)，所述密封件放置在第一环形凹槽(311)与所述第二环形凹槽(312)中；动力组件(4)可推动下浆杯组件(3)向上运动使第三环形凸起(313)插入第三环形凹槽(23)进行导向，第一环形凸起(21)与第二环形凸起(22)分别插入第一环形凹槽(311)与第二环形凹槽(312)并与密封件抵接。

2.根据权利要求1所述的全自动钻井液高温高压滤失检测装置，其特征在于，所述密封件包括第一密封圈(51)与第二密封圈(52)，所述第一密封圈(51)放置在所述第一环形凹槽(311)中，所述第二密封圈(52)放置在所述第二环形凹槽(312)中。

3.根据权利要求2所述的全自动钻井液高温高压滤失检测装置，其特征在于，所述第三环形凹槽(23)的深度大于所述第三环形凸起(313)的高度。

4.根据权利要求1至3任一项所述的全自动钻井液高温高压滤失检测装置，其特征在于，所述下浆杯组件(3)包括设有中空腔体的滤液接收器(31)、过滤装置，所述过滤装置装设在滤液接收器(31)上且过滤装置底部与滤液接收器(31)的中空腔体连通；所述第一环形凹槽(311)、第三环形凸起(313)、第二环形凹槽(312)均设于滤液接收器(31)顶部。

5.根据权利要求4所述的全自动钻井液高温高压滤失检测装置，其特征在于，在所述滤液接收器(31)与过滤装置抵接处还设有第四环形凹槽(314)；所述密封件还包括第三密封圈(53)，所述第三密封圈(53)放置在第四环形凹槽(314)内，所述过滤装置与所述第三密封圈(53)抵接。

6.根据权利要求5所述的全自动钻井液高温高压滤失检测装置，其特征在于，所述上浆杯组件(2)底部设有用于对过滤装置进行抵接限位的限位台阶(24)。

7.根据权利要求6所述的全自动钻井液高温高压滤失检测装置，其特征在于，所述过滤装置包括从上往下依次设置的盖板(321)、过滤层(322)、支撑座(323)，所述盖板(321)中部开设有第一通孔(3211)，所述支撑座(323)中部开设有第二通孔(3231)，所述第二通孔(3231)与滤液接收器(31)中空腔体连通。

8.根据权利要求4所述的全自动钻井液高温高压滤失检测装置，其特征在于，所述机架组件(1)包括底部的安装板(11)、设于安装板(11)两侧的立板(12)、设于立板(12)顶部的支撑板(13)、与两侧的立板(12)移动连接的导向板(14)，所述上浆杯组件(2)与所述支撑板(13)可拆卸连接，所述滤液接收器(31)装设在所述导向板(14)上，所述动力组件(4)与导向板(14)底部连接。

9.根据权利要求1所述的全自动钻井液高温高压滤失检测装置，其特征在于，在所述动力组件(4)底部装设有第一压力传感器，在上浆杯组件(2)内装设有第二压力传感器，在下浆杯组件(3)内装设有第三压力传感器，所述第一压力传感器、所述第二压力传感器、所述第三压力传感器均与所述控制器电连接。

10.根据权利要求9所述的全自动钻井液高温高压滤失检测装置，其特征在于，所述动力组件(4)为电动缸。

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