定量采樣裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及石油鉆井工程錄井設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種定量采樣裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在石油鉆井過程中，鉆頭在鉆井過程中破碎地層，泥漿通過循環(huán)將這些巖屑帶到地面，當(dāng)鉆頭遇到油氣層時(shí)，油氣層內(nèi)所含的油氣會(huì)溶解于泥漿中，并被攜帶至地面。因此泥漿的分析是檢測(cè)地層油氣、定位油氣層位、評(píng)價(jià)油氣性質(zhì)的主要手段。同時(shí)，泥漿在平衡鉆井壓力、攜帶鉆井巖屑、保護(hù)油氣藏方面具有重要作用，因此，鉆井過程中實(shí)時(shí)對(duì)泥漿進(jìn)行分析對(duì)于油氣發(fā)現(xiàn)、鉆井工程具有重要作用。
[0003]目前發(fā)展的對(duì)泥漿油氣和泥漿性能進(jìn)行精確檢測(cè)的手段主要有油氣定量檢測(cè)、泥漿性能在線檢測(cè)等等，這些在線檢測(cè)裝置由于檢測(cè)傳感器、設(shè)備的工作條件，需要對(duì)泥漿進(jìn)行過濾，并提供連續(xù)采集、恒定流量等進(jìn)樣方式。
[0004]但由于鉆井上返的泥衆(zhòng)含有大量泥砂，鉆井液具有粘度聞，易附著成泥餅的特點(diǎn)，因此對(duì)泥漿進(jìn)行處理的設(shè)備需要具有過濾、自動(dòng)清理的功能，從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)采樣的目的。目前油氣檢測(cè)設(shè)備主要依靠常規(guī)電動(dòng)脫氣器進(jìn)行脫氣，由于受泥漿液面影響較大，不能定量采集泥漿進(jìn)行脫氣，所以不能定量分析泥漿的油氣含量。因此泥漿性能檢測(cè)目前主要使用人工對(duì)泥漿進(jìn)行過濾、經(jīng)過人工取樣后再進(jìn)行檢測(cè)，限制了氣體檢測(cè)的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性，同時(shí)工作強(qiáng)度較大。因此，急需一種能進(jìn)行連續(xù)采樣并保持泥漿流量恒定的定量采樣裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)上述的問題，本發(fā)明提出了一種定量采樣裝置，這種定量采樣裝置能夠過濾泥漿，并具有自動(dòng)清理的功能，從而實(shí)現(xiàn)泥漿流量恒定的連續(xù)采樣。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提出了一種定量采樣裝置，其包括:采樣腔體，用于泥漿樣本從中經(jīng)過；采樣入口，其設(shè)置于采樣腔體側(cè)壁的下部，用于泥漿樣本由其進(jìn)入到采樣腔體中，采樣入口包括多個(gè)的采樣孔，采樣孔包括小孔段和大孔段，大孔段靠近采樣腔體的內(nèi)部；采樣出口，其設(shè)置于采樣腔體側(cè)壁的上部并且連接于抽吸泵，抽吸泵用于將泥漿樣本從采樣出口抽出。
[0007]采用本發(fā)明的定量采樣裝置能連續(xù)采集泥漿樣本并保持泥漿樣本流量恒定，從而為在線泥漿油氣檢測(cè)、在線泥漿性能檢測(cè)等設(shè)備提供流量連續(xù)恒定或定量的泥漿樣本，有助于進(jìn)行油氣定量檢測(cè)以及連續(xù)評(píng)價(jià)泥漿性能。
[0008]在一個(gè)實(shí)施例中，小孔段的孔徑大約為1mm，大孔段的孔徑大約為3mm。由此能夠過濾出大于1_的巖屑，利于泥漿樣本的后續(xù)處理。而大孔段的孔徑與小孔段的孔徑的差距使得巖屑不易將小孔段堵塞，當(dāng)采集泥漿樣本時(shí)隨著抽吸泵的抽吸，泥漿樣本中的巖屑也由多個(gè)采樣孔進(jìn)入到采樣腔體中。優(yōu)選地，小孔段由外向內(nèi)呈擴(kuò)口狀。當(dāng)巖屑從小孔段的外側(cè)進(jìn)入到小孔段時(shí)，尺寸小于1_左右的巖屑可以進(jìn)來(lái)，而由于小孔段由外向內(nèi)呈擴(kuò)口狀，所以巖屑在小孔段中移動(dòng)時(shí)是越來(lái)越自如，從而更不會(huì)出現(xiàn)堵塞小孔段的問題。
[0009]在一個(gè)實(shí)施例中，采樣腔體由采樣外筒和采樣內(nèi)筒套裝而成，小孔段為設(shè)置于采樣外筒的通孔，大孔段為與小孔段對(duì)應(yīng)的設(shè)置于采樣內(nèi)筒的通孔，并且采樣外筒的厚度為0.5_左右。采樣腔體采用采樣外筒和采樣內(nèi)筒套裝結(jié)構(gòu)便于采樣腔體的加工制造。另外采樣外筒的厚度為0.5mm進(jìn)一步避免巖屑堵塞小孔段。
[0010]在一個(gè)實(shí)施例中，定量采集裝置還包括刮刀組件,刮刀組件包括:刮刀支架,采樣腔體設(shè)置于刮刀支架上，當(dāng)采集泥漿樣本時(shí)刮刀支架繞采樣腔體的軸線旋轉(zhuǎn)；至少兩個(gè)刮刀頭，該至少兩個(gè)刮刀頭分別連接于刮刀支架上，并且沿采樣腔體的周向間隔相同距離地分別靠近采樣腔體外壁的下部；刮刀片，其對(duì)應(yīng)地設(shè)置于所述至少兩個(gè)刮刀頭上，并且刮刀片能夠貼附于采樣腔體外壁的下部。由此當(dāng)采集泥漿樣本，刮刀支架繞采樣腔體的軸線旋轉(zhuǎn)時(shí)刮刀頭帶著刮刀片刮擦采樣腔體的外壁，從而將由于尺寸限制滯留在小孔段外側(cè)的巖屑以及夾雜的泥漿刮除，從而利于后續(xù)新的泥漿樣本源源不斷地從小孔段進(jìn)入到采樣腔體內(nèi)。
[0011]在一個(gè)實(shí)施例中，采樣腔體沿周向均勻地間隔設(shè)置有至少兩組排列相同的采樣孔。采用預(yù)定距離間隔地設(shè)置至少兩組采樣孔，可以使得刮刀片刮除的巖屑以及夾雜的泥漿經(jīng)過采樣腔體外壁的沒有采樣孔的區(qū)域時(shí)易于沖刷掉，而不會(huì)被帶入到下一組采樣孔中，由此實(shí)現(xiàn)自動(dòng)清理的功能。
[0012]在一個(gè)實(shí)施例中，刮刀頭鉸接于刮刀支架，刮刀組件還包括刮刀緊定構(gòu)件，刮刀緊定構(gòu)件包括緊定塊、緊定彈簧和導(dǎo)程螺釘，導(dǎo)程螺釘?shù)囊欢诉B接于刮刀頭，導(dǎo)程螺釘?shù)牧硪欢诉B接于緊定彈簧，緊定塊能夠通過緊定彈簧調(diào)節(jié)導(dǎo)程螺釘對(duì)刮刀頭的預(yù)緊力。由此可以調(diào)節(jié)刮刀頭上的刮刀片與采樣腔體外壁的貼附力的大小。
[0013]在一個(gè)實(shí)施例中，采樣腔體內(nèi)設(shè)置有能夠由旋轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的攪拌棒，以攪拌進(jìn)入采樣腔體的泥漿，刮刀支架連接于旋轉(zhuǎn)軸上，并且能夠與攪拌棒同軸旋轉(zhuǎn)。攪拌棒在采樣腔體的內(nèi)部攪拌泥漿樣本，避免泥漿樣本粘附于采樣腔體的內(nèi)壁上，以及防止泥漿內(nèi)低于過濾孔直徑的微小砂體的沉積，保持采樣暢通。
[0014]在一個(gè)實(shí)施例中，采樣腔體底部包括向下凸起的最低處，最低處設(shè)置有多個(gè)排液孔。當(dāng)停止采集泥漿樣本或者清洗采樣腔體時(shí)，可以通過排液孔排出采樣腔體內(nèi)的殘留泥漿。
[0015]在一個(gè)實(shí)施例中，采樣腔體底部的內(nèi)壁向下凸起，采樣腔體底部的外壁構(gòu)造為水平。底部的內(nèi)壁構(gòu)造為向下凸起，排液孔設(shè)置于最低處，便于殘留泥漿的排出，而底部的外壁構(gòu)造為水平，便于刮刀支架的加工以及刮刀支架的裝配。
[0016]在一個(gè)實(shí)施例中，排液孔包括小孔段和大孔段，大孔段靠近采樣腔體的內(nèi)部。采集泥漿時(shí)刮刀支架繞采樣腔體的軸線旋轉(zhuǎn)，采樣泥漿也通過排液孔進(jìn)入到采樣腔體內(nèi)，排液孔構(gòu)造為大孔段和小孔段，并且大孔段靠近采樣腔體的內(nèi)部，由此過濾掉尺寸較大的巖屑和夾雜的泥漿，同時(shí)避免排液孔的堵塞。
[0017]在本申請(qǐng)中，用語(yǔ)“內(nèi)”、“外”規(guī)定為相對(duì)于采樣腔體的內(nèi)部而言的，朝向采樣腔體的內(nèi)部為“內(nèi)”，與內(nèi)相反的方向?yàn)椤巴狻薄Ｓ糜凇暗汀币?guī)定為采樣腔體放置到地面上時(shí)相對(duì)于地面較近的為低。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，采集的泥漿樣本的流量恒定，由此實(shí)現(xiàn)定量采集泥漿樣本，對(duì)泥漿樣本進(jìn)行過濾，滿足更多精密設(shè)備的使用，利于后續(xù)錄井工作的準(zhǔn)確性。通過小孔段和大孔段孔徑的差距使得尺寸小的巖屑可以進(jìn)來(lái)，而不會(huì)出現(xiàn)堵塞小孔段的問題。采樣外筒的厚度為0.5mm進(jìn)一步避免巖屑堵塞小孔段。繞采樣腔體的軸線旋轉(zhuǎn)的刮刀支架帶動(dòng)刮刀片刮擦采樣腔體的外壁，將滯留在小孔段外側(cè)的巖屑以及夾雜的泥漿刮除，保證泥漿樣本流量的連續(xù)恒定。間隔設(shè)置的至少兩組采樣孔，當(dāng)刮刀片刮除巖屑以及夾雜的泥漿時(shí)不容易將其帶入到下一組采樣孔中。刮刀頭上的刮刀片與采樣腔體外壁的貼附力可以根據(jù)泥漿的性質(zhì)和類型選擇調(diào)節(jié)，從而確保定量采樣裝置的通用性和適用性。
【附圖說明】
[0019]在下文中將基于實(shí)施例并參考附圖來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述。其中:
[0020]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的定量采樣裝置的剖視圖；
[0021]圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的定量采樣裝置的采樣腔體的半剖視圖；
[0022]圖3是圖2所示采樣腔體沿A-A截面的剖視圖；
[0023]圖4是圖2所示采樣腔體的B處的局部放大圖；
[0024]圖5是圖1所示定量采樣裝置下部的放大圖。
[0025]在圖中，相同的構(gòu)件由相同的附圖標(biāo)記標(biāo)示。附圖并未按照實(shí)際的比例繪制。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0027]本發(fā)明提供的定量采樣裝置包括采樣腔體、采樣入口和采樣出口。該定量采樣裝置為泥漿分析裝置或傳感器提供過濾、連續(xù)、恒流的泥漿樣本，并在工作中實(shí)現(xiàn)自體的自動(dòng)清理，安裝于對(duì)泥漿樣本有特殊要求的分析裝置上，這些裝置包括泥漿油氣組分脫氣器、在線鉆井液特性分析裝置、在線鉆井液核磁共振分析裝置等多種設(shè)備。下面將詳細(xì)地描述本發(fā)明的定量采樣裝置及其各個(gè)部分。
[0028]如圖2、圖3和圖4所示，采樣腔體的側(cè)壁的下部設(shè)置有采樣入口，而采樣腔體側(cè)壁的上部設(shè)置有采樣出口 9。當(dāng)采用該定量采樣裝置采集泥漿樣本時(shí)，泥漿樣本從采樣入口進(jìn)入到采樣腔體中,采樣出口連接于抽吸泵，由此泥漿樣本從采樣腔體中經(jīng)過,然后由采樣出口被抽出。如圖所示采樣出口 9連接有采液鋼管10，采液鋼管10連