RU2602558C1 - Device for remote control of solution parameters in a chute of a drilling unit - Google Patents
Device for remote control of solution parameters in a chute of a drilling unit Download PDFInfo
- Publication number
- RU2602558C1 RU2602558C1 RU2015136005/03A RU2015136005A RU2602558C1 RU 2602558 C1 RU2602558 C1 RU 2602558C1 RU 2015136005/03 A RU2015136005/03 A RU 2015136005/03A RU 2015136005 A RU2015136005 A RU 2015136005A RU 2602558 C1 RU2602558 C1 RU 2602558C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- container
- solution
- electro
- chute
- gutter
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B21/00—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
- E21B21/01—Arrangements for handling drilling fluids or cuttings outside the borehole, e.g. mud boxes
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B21/00—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
- E21B21/08—Controlling or monitoring pressure or flow of drilling fluid, e.g. automatic filling of boreholes, automatic control of bottom pressure
Abstract
Description
Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно - к наземным геолого-технологическим комплексам контроля параметров бурового раствора.The invention relates to the drilling of oil and gas wells, namely, to ground-based geological and technological complexes for monitoring the parameters of the drilling fluid.
Известно устройство дистанционного контроля параметров раствора в желобе буровой установки, содержащее датчик температуры, измерители уровня и скорости течения раствора, плотномер, включающий источник гамма-излучения и блок детектирования, жестко закрепленный на внешней нижней поверхности желоба, а также электронный блок обработки сигналов и компьютер (RU 2085726 C1, Е21В 47/00, 27.07.1997).A device is known for remote control of solution parameters in a gutter of a drilling rig, comprising a temperature sensor, level and flow rate meters, a densitometer including a gamma radiation source and a detecting unit, rigidly fixed to the outer lower surface of the gutter, as well as an electronic signal processing unit and a computer ( RU 2085726 C1, ЕВВ 47/00, 07.27.1997).
Недостатком этого устройства является наличие связанного с желобом измерительного трубопровода, усложняющего его конструкцию и приводящего к увеличению погрешности измерения расхода вследствие неполного отвода раствора в измерительный канал. Другим недостатком устройства является необходимость применения в нем нейтронного датчика уровня, отдельно от измерительного трубопровода устанавливаемого в желобе. Такая конструкция помимо высокой радиационной опасности и сложности периодической градуировки датчика уровня значительно усложняет монтаж-демонтаж устройства.The disadvantage of this device is the presence of a measuring pipe connected to the trench, complicating its design and leading to an increase in the error in measuring the flow rate due to incomplete drainage of the solution into the measuring channel. Another disadvantage of the device is the need to use a neutron level sensor in it, separately from the measuring pipe installed in the gutter. Such a design, in addition to the high radiation hazard and the difficulty of periodically calibrating the level sensor, significantly complicates the installation and dismantling of the device.
От указанных недостатков свободно устройство дистанционного контроля параметров раствора в желобе буровой установки, содержащее смонтированные на быстросъемной крышке люка датчик измерителя уровня раствора и подвесной погружной контейнер, разделенный на две части, передняя из которых снабжена электроакустическим преобразователем измерителя скорости потока жидкости с коаксиальным кабелем, герметично введенным в вспомогательную воздушную полость контейнера и обращенным приемоизлучающей поверхностью в сторону нижней внутренней поверхности желоба, а задняя часть оснащена датчиком температуры, выведенным из вспомогательной воздушной полости на нижнюю поверхность контейнера с установленным на ней источником гамма-излучения, взаимодействующим с блоком детектирования плотномера, закрепленным на нижней внешней поверхности желоба, а также электронный блок обработки сигналов и компьютер (RU 2520110 C1, Е21В 21/01, Е21В 44/00, 20.06.2014).From these drawbacks, a device for remote monitoring of the solution parameters in the gutter of the drilling rig, which contains a solution level meter sensor and a suspended immersion container, divided into two parts, the front of which is equipped with an electro-acoustic transducer of a liquid flow rate meter with a coaxial cable, is hermetically inserted, mounted on a quick-detachable manhole cover into the auxiliary air cavity of the container and facing the receiving-emitting surface towards the lower inner p the surface of the gutter, and the back is equipped with a temperature sensor brought out of the auxiliary air cavity to the lower surface of the container with a gamma radiation source installed on it, interacting with the density meter detection unit mounted on the lower outer surface of the gutter, as well as an electronic signal processing unit and a computer ( RU 2520110 C1, ЕВВ 21/01, Е21В 44/00, 06/20/2014).
Однако данное устройство при всех своих достоинствах требует для обеспечения надежного функционирования электроакустического преобразователя обязательного погружения в раствор контейнера по крайней мере до его продольной оси. В результате чего при касании контейнера с поверхностью раствора при минимально допустимой для плотномера толщине исследуемой среды (обычно не менее 30…40 мм), связанной с обеспечением эффективности поглощения излучаемых в нее гамма-квантов, измерение скорости потока становится невозможным. Это при контроле процесса цементирования скважин приводит к потере ценнейшей информации, связанной со своевременным обнаружением низкого по уровню выхода в желоб бурового раствора и «языков» цементного раствора. Кроме того, нахождение электроакустического преобразователя внутри контейнера с обтекателем, обеспечивающим минимальное лобовое сопротивление движущемуся раствору, приводит к значительной потере чувствительности измерителя скорости за счет частичной потери энергии ультразвукового луча при прохождении через толщу контактной жидкости и стенку контейнера. При всем этом конструкция данного устройства приводит к усложнению его технического обслуживания из-за исключения свободного доступа к электроакустическому преобразователю.However, this device, for all its merits, requires immersion in the solution of the container, at least up to its longitudinal axis, to ensure the reliable functioning of the electro-acoustic transducer. As a result, when the container is touched with the solution surface at the minimum thickness of the medium under investigation (usually not less than 30 ... 40 mm), which is associated with ensuring the absorption efficiency of gamma rays emitted into it, measurement of the flow velocity becomes impossible. This, when monitoring the process of cementing wells, leads to the loss of valuable information related to the timely detection of a low level of output into the trench of the drilling fluid and the "tongues" of the cement. In addition, the location of the electro-acoustic transducer inside the container with a fairing that provides minimal drag to the moving solution leads to a significant loss of sensitivity of the speed meter due to the partial loss of energy of the ultrasonic beam when passing through the thickness of the contact liquid and the wall of the container. With all this, the design of this device complicates its maintenance due to the exclusion of free access to the electro-acoustic transducer.
Рассмотренное устройство дистанционного контроля параметров раствора в желобе буровой установки по технической сущности является наиболее близким к предлагаемому.The considered device for remote monitoring of the solution parameters in the gutter of the drilling rig by technical essence is the closest to the proposed one.
Изобретение направлено на устранение указанных недостатков.The invention is aimed at eliminating these disadvantages.
Для достижения этого технического результата в предлагаемом устройстве дистанционного контроля параметров раствора в желобе буровой установки, содержащем смонтированные на быстросъемной крышке люка датчик измерителя уровня раствора и подвесной погружной контейнер, разделенный на две части, передняя из которых снабжена электроакустическим преобразователем измерителя скорости потока жидкости с коаксиальным кабелем, герметично введенным в вспомогательную воздушную полость контейнера, и обращенным приемоизлучающей поверхностью в сторону нижней внутренней поверхности желоба, а задняя часть оснащена датчиком температуры, выведенным из вспомогательной воздушной полости на нижнюю поверхность контейнера с установленным на ней источником гамма-излучения, взаимодействующим с блоком детектирования плотномера, закрепленным на нижней внешней поверхности желоба, а также электронный блок обработки сигналов и компьютер, электроакустический преобразователь установлен на внешней нижней поверхности передней части контейнера, выполненной в виде усеченного цилиндра, обращенного эллиптической поверхностью к нижней внутренней поверхности желоба навстречу потоку раствора, при этом электроакустический преобразователь размещен в охватывающей его по бокам П-образной продольной прорези, предусмотренной на поверхности цилиндра, а его приемоизлучающая поверхность совмещена с эллиптической поверхностью последнего.To achieve this technical result, in the proposed device for remote monitoring of the solution parameters in the gutter of the drilling rig, which contains a sensor of a level meter and a suspended immersion container mounted on a quick-detachable manhole cover, divided into two parts, the front of which is equipped with an electro-acoustic transducer for measuring the flow rate of a fluid with a coaxial cable hermetically inserted into the auxiliary air cavity of the container, and facing the receiving-emitting surface in the torus of the lower inner surface of the gutter, and the back is equipped with a temperature sensor brought out of the auxiliary air cavity to the lower surface of the container with a gamma radiation source installed on it, interacting with the density meter detection unit mounted on the lower outer surface of the gutter, as well as an electronic signal processing unit and a computer, an electro-acoustic transducer mounted on the outer lower surface of the front of the container, made in the form of a truncated cylinder, nnogo elliptical surface to the lower inner surface of the trough upstream of the solution, wherein the electroacoustic transducer disposed in embracing it laterally U-shaped longitudinal slot provided on the surface of the cylinder and its priemoizluchayuschaya surface aligned with the elliptical surface of the latter.
Отличительными признаками предлагаемого устройства дистанционного контроля параметров раствора в желобе буровой установки от указанного выше наиболее близкого с ним технического решения являются следующие признаки: установка электроакустического преобразователя на внешней нижней поверхности передней части контейнера, выполненной в виде усеченного цилиндра, обращенного эллиптической поверхностью к нижней внутренней поверхности желоба навстречу потоку раствора; размещение электроакустического преобразователя в охватывающей его по бокам П-образной продольной прорези, предусмотренной на поверхности цилиндра; совмещение приемоизлучающей поверхности электроакустического преобразователя с эллиптической поверхностью цилиндра.The distinguishing features of the proposed device for remote monitoring of the solution parameters in the gutter of the drilling rig from the above technical solution closest to it are the following features: installation of an electro-acoustic transducer on the outer lower surface of the front of the container, made in the form of a truncated cylinder facing an elliptical surface to the lower inner surface of the gutter towards the flow of the solution; placement of the electro-acoustic transducer in the U-shaped longitudinal slot provided on the cylinder surface that surrounds it; combination of the receiving-emitting surface of the electro-acoustic transducer with the elliptical surface of the cylinder.
Предлагаемое устройство дистанционного контроля параметров раствора в желобе буровой установки поясняется чертежами, представленными на фиг. 1 и 2.The proposed device for remote monitoring of the parameters of the solution in the trench of the drilling rig is illustrated by the drawings shown in FIG. 1 and 2.
На фиг. 1 представлен общий вид устройства с частичным продольным разрезом.In FIG. 1 shows a General view of the device with a partial longitudinal section.
На фиг. 2 - вид А на фиг. 1.In FIG. 2 is a view A in FIG. one.
Устройство дистанционного контроля параметров раствора в желобе буровой установки по конструкции в основном аналогично известному наиболее близкому к нему по технической сущности устройству и содержит жестко смонтированный на закрытом желобе 1 буровой установки люк 2 с крышкой 3. На крышке 3 с помощью трубчатой штанги 4 установлен располагаемый в потоке раствора 5 подвесной цилиндрический контейнер 6, несущий электроакустический преобразователь 7 измерителя скорости потока, датчик температуры 8 и кассету с источником гамма-излучения 9. Источник гамма-излучения 9 выполнен в виде не имеющего ограничений по радиационной безопасности радионуклида натрий-22 с возможностью взаимодействия с блоком детектирования 10 плотномера, закрепленным на нижней внешней поверхности желоба 1 с помощью резьбовых шпилек 11. Датчик температуры 8 с возможностью доступа его чувствительного элемента к раствору 5 с уплотнением выведен из вспомогательной воздушной полости 12 наружу и с помощью электрических проводов 13 связан с электронным блоком 14 обработки сигналов, установленным на верхнем конце трубчатой штанги 4. Для установки контейнера 6 в желобе 1 на требуемой глубине погружения в раствор 5 трубчатая штанга 4 имеет возможность осевого перемещения и снабжена зажимом 15, жестко связанным с крышкой 3. Для обеспечения возможности определения объемного расхода раствора 5 с привлечением показаний измерителя скорости потока на крышке 3 жестко закреплена горловина 16 с размещенным в ней, например, ультразвуковым датчиком 17 измерителя уровня раствора. При этом электроакустический преобразователь 7 измерителя скорости установлен на внешней нижней поверхности передней по отношению к встречному потоку части контейнера 6, снабженного в задней своей части обтекателем 18. Для уменьшения лобового сопротивления и исключения появления турбулентности потока, негативно сказывающегося на процессе измерений, осуществляемом с помощью электроакустического преобразователя 7, передняя часть контейнера 6 выполнена в виде усеченного цилиндра, обращенного эллиптической поверхностью, как это показано на фиг. 1, к нижней внутренней поверхности желоба 1 навстречу потоку раствора 5. При этом электроакустический преобразователь 7 выполнен быстросъемным. Для обеспечения этого он с помощью одного винта 19 закреплен на контейнере 6 и размещен в охватывающей его по бокам П-образной продольной прорези, предусмотренной на поверхности цилиндра (фиг. 2). При этом приемоизлучающая поверхность электроакустического преобразователя 7 совмещена с эллиптической поверхностью последнего, образуя, таким образом, обтекаемую лобовую поверхность, обеспечивающую безвихревое движение раствора в придонной рабочей зоне упомянутого преобразователя. Для обеспечения работоспособности в погруженном в раствор 5 состоянии электроакустический преобразователь 7 выполнен в герметичном исполнении (см., например, AVFM 5,0. Internet: www.artvik.com, 2010) с герметично заделанным в его корпус коаксиальным кабелем 20 в пластиковой оболочке, введенном с уплотнением через стенку контейнера 6 в вспомогательную воздушную полость 12 для электрического соединения с электронным блоком 14 обработки сигналов. Информация от электроакустического преобразователя 7, датчика температуры 8, блока детектирования 10 и датчика 17 измерителя уровня поступает в размещенный в герметичном кожухе электронный блок 14 для сбора данных, измерения электрических сигналов и передачи цифровой информации в компьютер (на чертеже не показан), обычно дистанционно размещаемый в рабочем помещении на буровой площадке.The device for remote monitoring of the solution parameters in the gutter of the drilling rig by design is basically similar to the device closest to it in technical essence and contains a
Работа описанного устройства дистанционного контроля параметров раствора в желобе буровой установки аналогична работе известного устройства. Однако благодаря предложенным техническим решениям позволит обеспечить измерение скорости движения раствора при его предельно низком уровне выхода из скважины в желоб буровой установки, повысить точность измерения скорости течения раствора, его объемного и массового расхода, а также упростить техническое обслуживание устройства.The operation of the described device for remote monitoring of the parameters of the solution in the trench of the drilling rig is similar to the operation of the known device. However, thanks to the proposed technical solutions, it will be possible to measure the speed of the solution at its extremely low level of exit from the well into the trench of the rig, increase the accuracy of measuring the speed of the solution, its volumetric and mass flow rates, and also simplify the maintenance of the device.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015136005/03A RU2602558C1 (en) | 2015-08-25 | 2015-08-25 | Device for remote control of solution parameters in a chute of a drilling unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015136005/03A RU2602558C1 (en) | 2015-08-25 | 2015-08-25 | Device for remote control of solution parameters in a chute of a drilling unit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2602558C1 true RU2602558C1 (en) | 2016-11-20 |
Family
ID=57760192
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015136005/03A RU2602558C1 (en) | 2015-08-25 | 2015-08-25 | Device for remote control of solution parameters in a chute of a drilling unit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2602558C1 (en) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2159517C2 (en) * | 1995-08-31 | 2000-11-20 | Данфосс А/С | Ultrasound transducer |
RU18769U1 (en) * | 2001-04-24 | 2001-07-10 | Шафрановский Михаил Наумович | DEVICE FOR MEASURING VOLUME FLOW OF A LIQUID IN OPEN CHANNELS AND TAP-FREE PIPELINES |
RU2277700C2 (en) * | 2004-01-29 | 2006-06-10 | АО "Тахион" | Cut in section of ultrasound flowmeter |
US7823656B1 (en) * | 2009-01-23 | 2010-11-02 | Nch Corporation | Method for monitoring drilling mud properties |
CN202970558U (en) * | 2012-09-06 | 2013-06-05 | 四川省广汉市恒生石油设备有限责任公司 | Drilling mud outlet flow monitoring alarm |
RU2520110C1 (en) * | 2013-01-14 | 2014-06-20 | Анатолий Георгиевич Малюга | Device for remote control of mud parameters in mud ditch |
RU145395U1 (en) * | 2014-05-05 | 2014-09-20 | Сергей Валерьевич Сараев | DEVICE FOR MEASURING THE SPEED OF A FLUID IN A PIPELINE |
-
2015
- 2015-08-25 RU RU2015136005/03A patent/RU2602558C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2159517C2 (en) * | 1995-08-31 | 2000-11-20 | Данфосс А/С | Ultrasound transducer |
RU18769U1 (en) * | 2001-04-24 | 2001-07-10 | Шафрановский Михаил Наумович | DEVICE FOR MEASURING VOLUME FLOW OF A LIQUID IN OPEN CHANNELS AND TAP-FREE PIPELINES |
RU2277700C2 (en) * | 2004-01-29 | 2006-06-10 | АО "Тахион" | Cut in section of ultrasound flowmeter |
US7823656B1 (en) * | 2009-01-23 | 2010-11-02 | Nch Corporation | Method for monitoring drilling mud properties |
CN202970558U (en) * | 2012-09-06 | 2013-06-05 | 四川省广汉市恒生石油设备有限责任公司 | Drilling mud outlet flow monitoring alarm |
RU2520110C1 (en) * | 2013-01-14 | 2014-06-20 | Анатолий Георгиевич Малюга | Device for remote control of mud parameters in mud ditch |
RU145395U1 (en) * | 2014-05-05 | 2014-09-20 | Сергей Валерьевич Сараев | DEVICE FOR MEASURING THE SPEED OF A FLUID IN A PIPELINE |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2016359473B2 (en) | Flow measurement insert | |
CA2840661C (en) | Level measurement method and apparatus | |
RU2014122122A (en) | DIRECTED DRILLING USING AN OPTICAL COMPUTING ELEMENT | |
US20140230541A1 (en) | Flow meter comprising a measuring insert which is insertable into a casing | |
US20140230540A1 (en) | Flow meter comprising a measuring insert with a sound transducer | |
US7802470B2 (en) | Ultrasonic liquid level detector | |
RU2602558C1 (en) | Device for remote control of solution parameters in a chute of a drilling unit | |
BR102016023512B1 (en) | APPARATUS FOR MEASURING THE VOLUMETRIC FRACTION OF GAS OF AN AERED FLUID IN A REACTOR | |
US5012091A (en) | Production logging tool for measuring fluid densities | |
RU2520110C1 (en) | Device for remote control of mud parameters in mud ditch | |
US3688115A (en) | Borehole fluid density logging tool with non-turbulent measuring chamber flow | |
CN109270092A (en) | A kind of system and method using void fraction in low-energyγ-ray measurement biphase gas and liquid flow | |
CN201803934U (en) | Mobile instrument for detecting concentration of potassium in brine | |
CN106595811A (en) | Ultrasonic material level meter and measurement method thereof | |
CN101975737B (en) | Instrument for movably detecting potassium concentration in brine and detection method | |
RU142608U1 (en) | Borehole Vortex Flowmeter | |
US5045692A (en) | Simultaneous fluid flow and fluid density measurements using rotameter and nuclear technology | |
CA2511748C (en) | Flow measuring method and device | |
RU2700610C1 (en) | Device for automatic control of fluid loss of flushing fluid | |
US11656187B2 (en) | Microwave doppler flowmeter for hydrocarbon wells | |
CN107228954A (en) | The improved structure of supersonic Doppler flow velocity instrument probe | |
RU2443860C1 (en) | Thermal manometric system with flow metre and moisture metre | |
RU2441221C2 (en) | Apparatus for x-ray radiometric analysis of composition of liquid media | |
RU21419U1 (en) | INTEGRATED WELL DEVICE | |
RU155806U1 (en) | WELL WING FLOW METER |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170826 |