專利名稱：石油鉆井實時監(jiān)測用中壓失水儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石油鉆井過程實時監(jiān)測設(shè)備，是一種石油鉆井實時監(jiān)測用中壓失水儀。
背景技術(shù)：
鉆井液被稱為鉆井工程的血液，但遺憾的是，鉆井液的性能粘度、切力、失水、密度、潤滑性等指標，現(xiàn)在無法實現(xiàn)實時監(jiān)測。目前，石油鉆井過程實時監(jiān)測中對中壓失水指標的監(jiān)測，主要采用人工取鉆井液樣品后送至化驗室，再進行中壓失水測試。這種方法的不足是，無法做到實時監(jiān)測，由于鉆井過程中溫度變化會引起性能變化，性能變化將會給鉆井安全造成威脅，當中壓失水指標無法實時監(jiān)測時，直接影響鉆井安全，在鉆井安全受到威脅的同時，還不能及時發(fā)現(xiàn)油氣層。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種石油鉆井實時監(jiān)測用中壓失水儀，它能夠?qū)崟r監(jiān)測鉆井過程中的中壓失水指標，并能與計算機連接，使鉆井過程中的壓力失水指標實時顯示。本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)石油鉆井實時監(jiān)測用中壓失水儀，包括底座，底座通過支撐件連接能夠慢速轉(zhuǎn)動的過濾管，過濾管外周安裝外管，外管通過兩端的軸封支撐過濾管，外管與鉆井液輸液管一端連接，鉆井液輸液管另一端與泥漿泵連接，鉆井液輸液管上安裝單向閥，過濾管密封的一端安裝傳動件，傳動件通過傳動帶與減速機連接，過濾管另一端下方安裝濾液容器，濾液容器與電子天平連接電子天平安裝無線發(fā)射器，外管長度方向兩端均安裝軸封；鉆井液輸液管上安裝壓力表及回流閥，通過調(diào)節(jié)回流閥調(diào)整過濾壓力。所述過濾管由金屬管和濾管組成，金屬管與濾管之間焊接，濾管上均布濾孔，濾孔直徑為2-10微米。外管上安裝反洗水出水管，反洗水出水管另一端與反沖洗閥門連接。底座上通過支撐件安裝液壓伸縮閥，液壓伸縮閥與連桿一端連接，連桿另一端安裝過濾管蓋，過濾管蓋上開設(shè)環(huán)形凹槽，過濾管蓋上開設(shè)進水孔，進水孔與反洗水管一端連接，反洗水管另一端與高壓反洗水泵連接。外管內(nèi)壁上安裝刮板，刮板一端與外管內(nèi)壁連接，刮板另一端與過濾管外壁相觸。過濾管一端安裝的傳動件是鏈輪，鏈輪通過鏈條與主動輪嚙合，主動輪通過轉(zhuǎn)軸與減速機連接。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)對鉆井過程中的鉆井液的中壓失水指標進行實時監(jiān)測。它采用泥漿泵將鉆井液輸送至外管與過濾管之間的環(huán)形空間內(nèi)，鉆井液被過濾管過濾后從過濾管內(nèi)流出進入濾液容器內(nèi)，通過電子天平稱重后，再通過無線發(fā)射器將重量信號發(fā)射出去。鉆井液的過濾壓力通過泥漿泵加壓，壓力高低由回流閥控制。工作過程中，過濾管經(jīng)減速器帶動鏈輪慢速旋轉(zhuǎn)，刮板將過濾管上過厚的泥餅刮掉，使過濾保持均衡。在一定壓力下，單位時間、單位面積濾液的重量輸入計算機后，根據(jù)鉆井液的密度和溫度，計算機軟件可換算出中壓失水指標，通過計算機屏幕顯示，從而實現(xiàn)鉆井液性能的實時監(jiān)測。本發(fā)明提供的中壓失水儀結(jié)構(gòu)合理，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，能夠連續(xù)傳送實時數(shù)據(jù)。


附圖I是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式對照附圖，對本發(fā)明做進一步說明。
圖中33是底座，底座33通過支撐件28連接能夠慢速轉(zhuǎn)動的過濾管2，過濾管2外周安裝外管4,外管4通過兩端的軸封21支撐過濾管2,外管4與鉆井液輸液管5 —端連接，鉆井液輸液管5另一端與泥漿泵16連接，鉆井液輸液管5上安裝單向閥6，過濾管2密封的一端安裝傳動件20，傳動件20通過傳動帶I與減速機3連接，過濾管2另一端下方安裝濾液容器9，濾液容器9與電子天平10連接電子天平10安裝無線發(fā)射器18，外管4長度方向兩端均安裝軸封；鉆井液輸液管5上安裝壓力表25及回流閥15，通過調(diào)節(jié)回流閥15調(diào)整過濾壓力。為了保持鉆井液能夠正常進入過濾管2,并使過濾管2正常運轉(zhuǎn),保持鉆井液數(shù)據(jù)準確，在外管4上安裝反洗水出水管7，反洗水出水管7另一端與反沖洗閥門8連接。底座33上通過支撐件安裝液壓伸縮閥14，液壓伸縮閥14與連桿13 —端連接，連桿13另一端安裝過濾管蓋11，過濾管蓋11上開設(shè)環(huán)形凹槽30,過濾管蓋11上開設(shè)進水孔31,進水孔31與反洗水管12 —端連接，反洗水管12另一端與高壓反洗水泵19連接。本發(fā)明為了保持鉆井液能夠及時順暢進入過濾管2，外管4內(nèi)壁上安裝刮板24，刮板24 —端與外管4內(nèi)壁連接，刮板24另一端與過濾管2外壁相觸。帶動過濾管2轉(zhuǎn)動的優(yōu)選方案是過濾管2 —端安裝的傳動件20是鏈輪，鏈輪20通過鏈條I與主動輪32嚙合，主動輪32通過轉(zhuǎn)軸與減速機3連接，這種結(jié)構(gòu)還具有傳動穩(wěn)定，不易損壞的優(yōu)點。所述過濾管2由金屬管22和濾管23組成，金屬管22與濾管23之間焊接，濾管23上均布濾孔，濾孔直徑為2-10微米。這種結(jié)構(gòu)便于制造，強度能夠達到使用要求，并同時達到過濾要求，并具有易于加工、使用壽命長的優(yōu)點。本發(fā)明所述過濾管2的轉(zhuǎn)速設(shè)定為20-30轉(zhuǎn)/分。本發(fā)明所述中壓失水儀工作時泥漿泵16將鉆井液通過鉆井液輸入管5送入外管4內(nèi)，在壓力的作用下，鉆井液通過過濾管2上的過濾孔充滿至過濾管2內(nèi)，被過濾后的鉆井液流入濾液容器9內(nèi)，電子天平10稱重后通過無線發(fā)射器18將濾液重量發(fā)送至計算機，即重量信號通過無線發(fā)射接收系統(tǒng)(無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，稱為WSN)發(fā)至計算機，使通過接收器將重量信號轉(zhuǎn)換成電子信號，同時，回流閥15控制的壓力也傳入計算機。計算機將一定壓力下，單位時間、單位面積濾液的重量換算出中壓失水指標，通過計算機屏幕顯示出來，達到實時監(jiān)測的目的。當過濾管2運轉(zhuǎn)一段時間后，為了保持濾液流性好，啟動液壓伸縮閥14，推動連桿13沿水平方向向左移，從而帶動過濾管蓋11左移，凹槽30卡在過濾管2壁上，開啟高壓反洗水泵19，將清洗水通過反洗水進水管12、進水孔31流入過濾管2內(nèi)，對過濾管2內(nèi)殘留泥漿進行沖洗。此時，關(guān)閉泥漿泵16，開啟反沖洗閥門8，將沖洗過濾管后的水通過反洗水出水管7和反沖洗閥門8排出。所示“左”、“右”位置以圖示位置為準。本發(fā)明所述的石油鉆井實時監(jiān)測用的中壓失水儀一部分是如圖I所示的機械結(jié)構(gòu)，安裝在作業(yè)現(xiàn)場，另一部分是無線接收及信號轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，安裝在井隊的監(jiān)測室內(nèi)，通過計算機軟件將鉆井液壓力信號、過濾液重量信號及鉆井液密度通過換算在計算機屏幕上顯示數(shù)據(jù)，達到實時監(jiān)測的目的。由于如何在作業(yè)現(xiàn)場能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)不斷的對鉆井液取樣監(jiān)測是本領(lǐng)域一直研究的重要課題，因此，本發(fā)明對該解決方案做了詳述。由于將鉆井過程中多種傳感器的信號轉(zhuǎn)換為電信號傳送給計算機的技術(shù)是本領(lǐng)域常用技術(shù)，故本發(fā)明不做詳述。本發(fā)明所述的過濾裝置和反沖洗裝置的啟動、關(guān)閉、切換，均采用計算機控制完 成。本發(fā)明未詳述內(nèi)容均為公知技術(shù)。圖中17是支撐架，26是支撐架，27是滾輪，29是支撐架。
權(quán)利要求
1.石油鉆井實時監(jiān)測用中壓失水儀，其特征在于包括底座(33)，底座(33)通過支撐件(28)連接能夠慢速轉(zhuǎn)動的過濾管(2)，過濾管(2)外周安裝外管(4)，外管(4)通過兩端的軸封(21)支撐過濾管(2 )，外管(4)與鉆井液輸液管(5 ) 一端連接，鉆井液輸液管(5 )另一端與泥衆(zhòng)泵(16)連接，鉆井液輸液管(5)上安裝單向閥(6),過濾管(2)密封的一端安裝傳動件(20)，傳動件(20)通過傳動帶(I)與減速機(3)連接，過濾管(2)另一端下方安裝濾液容器(9)，濾液容器(9)與電子天平(10)連接電子天平(10)安裝無線發(fā)射器(18)，外管(4)長度方向兩端均安裝軸封；鉆井液輸液管(5)上安裝壓力表(25)及回流閥(15)，通過調(diào)節(jié)回流閥(15)調(diào)整過濾壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的石油鉆井實時監(jiān)測用中壓失水儀，其特征在于所述過濾管(2)由金屬管(22)和濾管(23)組成，金屬管(22)與濾管(23)之間焊接，濾管(23)上均布濾孔，濾孔直徑為2-10微米。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的石油鉆井實時監(jiān)測用中壓失水儀，其特征在于外管(4)上安裝反洗水出水管(7)，反洗水出水管(7)另一端與反沖洗閥門(8)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的石油鉆井實時監(jiān)測用中壓失水儀，其特征在于底座(33)上通過支撐件安裝液壓伸縮閥(14)，液壓伸縮閥(14)與連桿(13) —端連接，連桿(13)另一端安裝過濾管蓋(11)，過濾管蓋(11)上開設(shè)環(huán)形凹槽(30)，過濾管蓋(11)上開設(shè)進水孔(31)，進水孔(31)與反洗水管(12) —端連接，反洗水管(12)另一端與高壓反洗水泵(19)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的石油鉆井實時監(jiān)測用中壓失水儀，其特征在于外管(4)內(nèi)壁上安裝刮板(24)，刮板(24)—端與外管(4)內(nèi)壁連接，刮板(24)另一端與過濾管(2)外壁相觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的石油鉆井實時監(jiān)測用中壓失水儀，其特征在于過濾管(2)—端安裝的傳動件(20)是鏈輪，鏈輪(20)通過鏈條(I)與主動輪(32)嚙合，主動輪(32)通過轉(zhuǎn)軸與減速機(3)連接。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種石油鉆井實時監(jiān)測用中壓失水儀，包括底座，底座通過支撐件連接能夠慢速轉(zhuǎn)動的過濾管，過濾管外周安裝外管，外管通過兩端的軸封支撐過濾管，外管與鉆井液輸液管一端連接，鉆井液輸液管另一端與泥漿泵連接，鉆井液輸液管上安裝單向閥，過濾管密封的一端安裝傳動件，傳動件通過傳動帶與減速機連接，過濾管另一端下方安裝濾液容器，濾液容器與電子天平連接電子天平安裝無線發(fā)射器，外管長度方向兩端均安裝軸封；鉆井液輸液管上安裝壓力表及回流閥，通過調(diào)節(jié)回流閥調(diào)整過濾壓力。本發(fā)明能夠?qū)崟r監(jiān)測鉆井過程中的中壓失水指標，并能與計算機連接，使鉆井過程中的壓力失水指標實時顯示。
文檔編號E21B49/08GK102678108SQ20121014576
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月5日
發(fā)明者楊超, 韓文峰 申請人:韓文峰