CN217846157U - 一种钻井液离子浓度稀释测量在线检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种钻井液离子浓度稀释测量在线检测装置,包括密封搅拌腔、第一储水罐、钻井液罐和第二储水罐，所述第一储水罐上通过进水机构与密封搅拌腔连接，所述钻井液罐上通过进液机构与密封搅拌腔连接，所述第二储水罐上通过清洗机构与密封搅拌腔连接，所述密封搅拌腔的底部安装有排液管道，且排液管道上设有排液阀门，所述密封搅拌腔内安装有氯离子浓度传感器、硫离子浓度传感器和钾离子浓度传感器，本实用新型通过多个传感器对经过搅拌器及清水充分稀释后的钻井液进行检测，并通过清洗机构，来减轻上一次稀释测量过程中残留在进液管道中的离子对于这次稀释测量结果的精确度影响，达到对钻井液离子浓度的快速、连续、精准检测的效果。

Description

一种钻井液离子浓度稀释测量在线检测装置

技术领域

本实用新型涉及石油录井技术领域，尤其涉及一种钻井液离子浓度稀释测量在线检测装置。

背景技术

钻井液俗称泥浆，是指在钻探过程中使用的工作流体。钻井液作为钻井的血液，对其进行离子浓度检测一直是石油录井领域的核心之一。根据钻井液的离子浓度变化情况作出分析对于判断井下复杂情况有重要的积极意义；

目前，对于钻井液离子浓度的方法常采用对应离子的滴定分析测量检测，但是滴定法操作复杂，分析过程耗时长且极易受到干扰，无法对于钻井液离子浓度进行实时检测分析，也无法有效帮助井上系统对于井下发生复杂情况做出及时动作，预防事故的发生；

离子选择电极法已广泛运用于液体离子浓度检测之中，该方法通过利用膜材料对溶液中某种离子产生选择性响应，来指示该离子的离子浓度，但是实际的钻井液离子浓度极易出现某一离子浓度过高，已超出离子调节仪的量程，导致无法测量该离子浓度；

基于上述，现有技术虽然已经可以实现对钻井液离子浓度的检测，但是随着时代的发展，如何实现对于钻井液的快速，连续，精准的检测是本领域技术人员急需去解决的问题，因此本实用新型提出一种钻井液离子浓度稀释测量在线检测装置以解决现有技术中存在的问题。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的在于提出一种钻井液离子浓度稀释测量在线检测装置，该种钻井液离子浓度稀释测量在线检测装置具有便于拆卸及安装的优点，解决现有技术中喷嘴的装配及拆卸过程耗费时间多的问题。

为实现本实用新型的目的，本实用新型通过以下技术方案实现：一种钻井液离子浓度稀释测量在线检测装置，包括密封搅拌腔、第一储水罐、钻井液罐和第二储水罐，所述第一储水罐上通过进水机构与密封搅拌腔连接，所述钻井液罐上通过进液机构与密封搅拌腔连接，所述第二储水罐上通过清洗机构与密封搅拌腔连接，所述密封搅拌腔的底部安装有排液管道，且排液管道上设有排液阀门，所述密封搅拌腔内安装有氯离子浓度传感器、硫离子浓度传感器和钾离子浓度传感器，所述密封搅拌腔的顶部安装有搅拌器。

进一步改进在于：所述进水机构包括第一进水管道和第一计量泵，所述第一进水管道的两端分别与第一储水罐和第一计量泵连接，所述第一计量泵上通过第二进水管道与密封搅拌腔连接。

进一步改进在于：所述进液机构包括进液管道和第二计量泵，所述进液管道与钻井液罐连接，且进液管道上依次安装有进液阀门和三通球阀，所述三通球阀上通过管道与第二计量泵连接，所述第二计量泵通过输送管道与密封搅拌腔连接。

进一步改进在于：所述清洗机构包括清洗管道和离心泵，所述清洗管道的一端与第二储水罐连接，且清洗管道另一端与离心泵连接，所述清洗管道上安装有清洗阀门，所述离心泵通过管道与三通球阀连接。

进一步改进在于：所述密封搅拌腔内从上至下依次安装有第一液位传感器和第二液位传感器。

进一步改进在于：所述进液管道与钻井液罐的连接处还设有滤网。

本实用新型的有益效果为：该种钻井液离子浓度稀释测量在线检测装置通过设置进水机构与第一储水罐的配合，便于在检测时，利用清水对钻井液进行稀释，并通过第一计量泵进行抽水量控制，再由传感器对经过搅拌器充分稀释后的钻井液进行数据采集，同时，利用设置的清洗机构，使装置具有清洗功能，来减轻上一次稀释测量过程中残留在进液管道中的离子对于这次稀释测量结果的精确度影响，继而达到在短时间内对钻井液离子浓度的快速，连续，精准检测的效果。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型结构示意图。

其中：1、密封搅拌腔；2、第一储水罐；3、钻井液罐；4、第二储水罐；5、排液管道；6、排液阀门；7、氯离子浓度传感器；8、硫离子浓度传感器；9、钾离子浓度传感器；10、搅拌器；11、第一进水管道；12、第一计量泵；13、第二进水管道；14、进液管道；15、第二计量泵；16、进液阀门；17、三通球阀；18、输送管道；19、清洗管道；20、离心泵；21、清洗阀门；22、第一液位传感器；23、第二液位传感器。

具体实施方式

为了加深对本实用新型的理解，下面将结合实施例对本实用新型做进一步详述，本实施例仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型保护范围的限定。

根据图1所示，本实施例提出了一种钻井液离子浓度稀释测量在线检测装置，包括密封搅拌腔1、第一储水罐2、钻井液罐3和第二储水罐4，第一储水罐2上通过进水机构与密封搅拌腔1连接，钻井液罐3上通过进液机构与密封搅拌腔1连接，第二储水罐4上通过清洗机构与密封搅拌腔1连接，密封搅拌腔1的底部安装有排液管道5，且排液管道5上设有排液阀门6，密封搅拌腔1内安装有氯离子浓度传感器7、硫离子浓度传感器8和钾离子浓度传感器9，密封搅拌腔1的顶部安装有搅拌器10，其中，排液阀门6的另一端与外部容纳池连接，当检测动作完成后开始排液，此时排液阀门6打开，密封搅拌腔1内样品通过排液管道5排入容纳池，而氯离子浓度传感器7、硫离子浓度传感器8以及钾离子浓度传感器9均与对应的离子浓度解调仪连通，其中氯离子浓度传感器7采用阳极管道插入式的安装方式。

进水机构包括第一进水管道11和第一计量泵12，第一进水管道11的两端分别与第一储水罐2和第一计量泵12连接，第一计量泵12上通过第二进水管道13与密封搅拌腔1连接。

进液机构包括进液管道14和第二计量泵15，进液管道14与钻井液罐3连接，且进液管道14上依次安装有进液阀门16和三通球阀17，三通球阀17上通过管道与第二计量泵15连接，第二计量泵15通过输送管道18与密封搅拌腔1连接，工作时，需要先确认排液阀门6和清洗阀门8均处于关闭状态，而进液阀门16处于打开状态，第二计量泵15开始动作，通过进液管道14，将钻井液从钻井液罐3抽入密封搅拌腔1中作为带稀释的钻井原液，此时，由第二液位传感器23处于工作状态，当检测到钻井液面以达到设定位置时，传输信号到第二计量泵15和进液阀门7中，使得第二计量泵15停止动作，进液阀门16关闭，同时，启动第一计量泵12，将清水从第一储水罐2抽入密封搅拌腔1中，当第一液位传感器22检测到液面达到设定位置时，传输电信号控制第一计量泵11停止工作。

当密封搅拌腔1中钻井液和清水添加适当后，搅拌器10启动，在充分搅拌后，由安装在侧部的氯离子浓度传感器7，硫离子浓度传感器8以及钾离子浓度传感器9分别测得此时样品液中对应的离子浓度，并经由相应连接的离子浓度解调仪将离子浓度显示出来。

清洗机构包括清洗管道19和离心泵20，清洗管道19的一端与第二储水罐4连接，且清洗管道19另一端与离心泵20连接，清洗管道19上安装有清洗阀门21，离心泵20通过管道与三通球阀17连接，当排液动作完成后，为减轻残留于管道和密封腔内的离子对于下次检测结果的影响，需要进行清洗动作，先打开清洗阀门21，并确保进液阀门16和排液阀门6均处于关闭的状态，再由离心泵20将第二储水罐4内的清水，通过清洗管道19抽入密封搅拌腔1内，当腔内液体积累到一定高度，启动搅拌器10对液体搅拌，然后打开排液阀门6，将液体由排液管道5排出，完成清洗作业，通过设置的清洗机构与第二储水罐4的配合，来减轻上一次稀释测量过程中残留在进液管道中的离子对于这次稀释测量结果的精确度影响，达到在短时间内对钻井液离子浓度的快速，连续，精准检测。

密封搅拌腔1内从上至下依次安装有第一液位传感器22和第二液位传感器23，第一液位传感器22和第二液位传感器23分别用于控制第一计量泵12和第二计量泵15的启停。

进液管道14与钻井液罐3的连接处还设有滤网，滤网是起到过滤的作用，继而滤网是安装在进液管道14内的，并位于进液管道14与钻井液罐3的连接处，通过设置的滤网，将大块固状物体过滤掉，方便钻井液能在稀释后保证搅拌均匀。

本实施例中，第一进水管道11另一端伸入第一储水罐2中，并位于清水液面以下，清水由第一计量泵12抽入搅拌腔内；进液管道14下接一三通球阀17，其中一条分支管道与钻井液罐3连通，并位于钻井液液面以下，该分支管道中上设置进液阀门16且钻井液由第二计量泵15抽入搅拌腔内；另一分支管道与第二储水罐4连通，设置有清洗阀门21，在清洗环节打开，该管道内的清水由离心泵20抽取。

本实施例中，氯离子浓度传感器7采用氯离子选择性电极，通过测量该选择电极在稀释后的钻井液样品中的电动势，得到在密封搅拌腔内液体中氯离子浓度，硫离子浓度传感器8采用硫离子选择性电极，通过测量该选择电极在稀释后的钻井液样品中的电动势，得到在密封搅拌腔内液体中硫离子浓度，钾离子浓度传感器9采用钾离子选择性电极，通过测量该选择电极在稀释后的钻井液样品中的电动势，得到在密封搅拌腔内液体中钾离子浓度。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种钻井液离子浓度稀释测量在线检测装置，其特征在于：包括密封搅拌腔(1)、第一储水罐(2)、钻井液罐(3)和第二储水罐(4)，所述第一储水罐(2)上通过进水机构与密封搅拌腔(1)连接，所述钻井液罐(3)上通过进液机构与密封搅拌腔(1)连接，所述第二储水罐(4)上通过清洗机构与密封搅拌腔(1)连接，所述密封搅拌腔(1)的底部安装有排液管道(5)，且排液管道(5)上设有排液阀门(6)，所述密封搅拌腔(1)内安装有氯离子浓度传感器(7)、硫离子浓度传感器(8)和钾离子浓度传感器(9)，所述密封搅拌腔(1)的顶部安装有搅拌器(10)。

2.根据权利要求1所述的一种钻井液离子浓度稀释测量在线检测装置，其特征在于：所述进水机构包括第一进水管道(11)和第一计量泵(12)，所述第一进水管道(11)的两端分别与第一储水罐(2)和第一计量泵(12)连接，所述第一计量泵(12)上通过第二进水管道(13)与密封搅拌腔(1)连接。

3.根据权利要求1所述的一种钻井液离子浓度稀释测量在线检测装置，其特征在于：所述进液机构包括进液管道(14)和第二计量泵(15)，所述进液管道(14)与钻井液罐(3)连接，且进液管道(14)上依次安装有进液阀门(16)和三通球阀(17)，所述三通球阀(17)上通过管道与第二计量泵(15)连接，所述第二计量泵(15)通过输送管道(18)与密封搅拌腔(1)连接。

4.根据权利要求1所述的一种钻井液离子浓度稀释测量在线检测装置，其特征在于：所述清洗机构包括清洗管道(19)和离心泵(20)，所述清洗管道(19)的一端与第二储水罐(4)连接，且清洗管道(19)另一端与离心泵(20)连接，所述清洗管道(19)上安装有清洗阀门(21)，所述离心泵(20)通过管道与三通球阀(17)连接。

5.根据权利要求1所述的一种钻井液离子浓度稀释测量在线检测装置，其特征在于：所述密封搅拌腔(1)内从上至下依次安装有第一液位传感器(22)和第二液位传感器(23)。

6.根据权利要求3所述的一种钻井液离子浓度稀释测量在线检测装置，其特征在于：所述进液管道(14)与钻井液罐(3)的连接处还设有滤网。

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