泥漿粘度和巖屑粒度一體式檢測器制造技術

泥漿粘度和巖屑粒度一體式檢測器集成漏斗粘度計、粒度分離篩并結合虛擬式信號分析軟硬件技術自動實施順序控制完成篩分、稱重、測試工作，能分析計算出泥漿粘度、巖屑粒度及其分布。該檢測器可直接安裝在井場鉆井液返回地面的井口附近進行取樣、實時檢測，第一時間反映鉆井和地質方面的珍貴信息，為井隊優化鉆井參數、正確合理使用固控系統設備提供依據。例如鉆井工程師可以根據粒度大小選擇不同目數篩網以提高固控篩分效果等。同時，該檢測器也是智能型振動篩工況監測環節中必不可少的傳感系統之一。該檢測器將漏斗粘度計簡單自動化改造提高測量精度，將振動篩的相關技術應用于粒度檢測，實現測試自動化，適應了井場信息化的要求。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于檢測
，涉及一種能自動測量泥漿鉆井中返漿粘度、巖屑粒度及其分布的一體式檢測器。
技術介紹
隨著國內外鉆井新工藝和地下空間工程中挖掘技術水平的不斷提高，及時了解鉆進工況和井下(或所挖掘洞穴中)的信息，以便正確及時調整鉆進參數，提高鉆進效率和質量，已經成為日益迫切的需求，但目前國內外都還沒有有效的在線儀器和手段。入井前后的泥漿粘度對比、返漿巖屑的粒度大小及其分布在一定程度上反映了鉆進工況和井下信息。這些信息的獲得一方面為鉆井工藝服務，同時也為合理使用固控設備提供依據。如石油工業出版社1996出版的中國石油學會，石油大學編，劉希圣主編的石油技術辭典第284頁介紹，目前井場上，常用的粘度計有漏斗式和旋轉式粘度計，均屬于離線式人工操作方法。而在現場對巖屑的測量主要依靠人工采集、觀察、分類獲得相關數據，這是巖屑錄井的主要內容之一。顯然，這些方法都無法滿足實時測量及時利用的目的。本專利技術專利泥漿粘度和巖屑粒度一體式檢測器采用漏斗粘度計、粒度分離篩、偏心塊激振電機，并結合虛擬式信號分析硬軟件技術，將各功能模塊集成為一體的小型在線檢測器。該儀器可直接安裝在井場鉆井液返回地面的井口附近進行在線實時檢測。通過自動分析處理，得到從井下返回地面含屑泥漿所攜帶的井下第一手信息資料，可為井隊提供多方面的有用信息。
技術實現思路
本專利技術專利采用將漏斗粘度計、粒度分離篩、偏心塊激振電機，并結合虛擬式信號分析硬軟件技術，將各功能模塊集成為一體的小型在線檢測器。本專利技術專利采用的技術方案如下 本專利技術專利泥漿粘度和巖屑粒度一體式檢測器主要由多層粒度分離篩殼體1、不同粒度的分離篩網或篩板2、激振器殼體3、帶偏心塊的激振電機4、整機支承彈簧5、取樣管線電磁閥6、各層篩分巖屑顆粒出口 7、各層篩出巖屑顆粒稱重傳感器8、分離完成后的泥漿盛裝容器9、泥漿稱重傳感器10、基于計算機硬軟件技術的虛擬式信號分析處理器11、安裝各種稱重器及相應分析處理顯示有關數據曲線的集成箱體12、泥漿盛裝容器9的排液口電磁閥13、泥漿盛裝容器9的取樣口電磁閥14、漏斗粘度計高位液位傳感器15、漏斗粘度計低位液位傳感器16、漏斗粘度計殼體17、整機機座18等組成。多層分離篩篩網或篩板2可按實際需要進行不同的組合。多層粒度分離篩殼體I與激振器殼體3連為一體，由多個支承彈簧5安裝在機座18上。各相應的稱重器8、10均由數字式電子稱重器組成，其分析處理結果傳遞到虛擬式信號分析處理器11統一處理集成。整機的激振器4由一臺或多臺帶偏心激振塊的激振電機組成。選擇不同的電機激振力搭配和不同的電機安裝位置，可以激勵整機做空間曲線、直線、圓、變直線、變橢圓、平動橢圓等不同的振型軌跡振動，以適應各種不同含屑泥漿固液分離和檢測需要。本專利技術對常見的漏斗粘度計改造，用液位傳感器15、16檢測液位，替代人工觀測，并觸發計時。盛裝分離完成后的泥漿容器9對稱設計減少對稱重的影響，同時其測試口管徑遠大于漏斗細管管徑，打開測試口電磁閥會自動填滿漏斗而不需人工堵頭或設計電磁閥。與現有技術相比，本專利技術專利的優點在于1、從井下返回地面的含屑泥漿中含有大量井下鉆進過程中的各種工況信息，在日益復雜的地質環境和鉆井工藝中這些信息越來越被井場鉆井工程技術人員和井場地質工程技術人員所重視。自動檢測泥漿粘度和巖屑粒度及其分布，可以第一時間反饋給相關技術人員，為進一步提高井場自動化、智能化水平創造了條件。2、根據本泥漿粘度和巖屑粒度一體式檢測器所檢測到的有關數據，通過與由泥漿泵泵入井下之前原始泥漿有關參數的對比分析，可以準確可靠的提供鉆進過程中的井下工況信息，基于計算機硬軟件技術的虛擬式信號分析處理器在軟件支持下可以對數據實時分析處理，及時輸出報警，為正確、安全、有效的進行鉆井工作提供數據保障。3、根據本泥漿粘度和巖屑粒度一體式檢測器所檢測到的泥漿中巖屑粒度分 布情況數據，可為現場作業正確的選擇鉆井液固控系統各有關設備及合理匹配提供客觀依據。例如，在當鉆進過程中，當鉆井振動篩出現篩面跑漿情況時，根據所檢測到的固相粒度情況，就可準確的掌握所使用篩網的臨界顆粒情況，從而避免盲目的一味只采用將粗篩目篩網取代細篩目篩網的做法，而這種舉措在很多時候卻適得其反。相反，如果根據篩網臨界顆粒情況，用更細目的篩網取代之，不僅可以有效的解決跑漿現象，還能更好的提高固液分離效果。附圖說明附圖是泥漿粘度和巖屑粒度一體式檢測器的組成示意圖。圖中顯示了盛裝泥漿的容器9放大后的詳細結構圖。圖中標號1-多層粒度分離篩殼體；2_不同粒度的分離篩網和篩板；3_激振器殼體；4_帶偏心塊的激振電機；5_整機支撐彈簧；6_取樣管線電磁閥；7_各層篩分巖屑出口 ；8-各層巖屑稱重傳感器；9_分離后泥漿容器；10_泥漿稱重傳感器；11_基于計算機軟硬件技術的虛擬式信號分析處理器；12_安裝各種稱重、液位傳感和繼電器及分析、顯示各種曲線的集成箱體；13_泥漿容器排液口電磁閥；14_泥漿容器測試口電磁閥；15_高液位傳感器；16_低液位傳感器；17_漏斗粘度計殼體；18_整機殼體。下面結合附圖進一步說明本專利技術專利。實施例如圖所示，在多層粒度分離篩殼體I中分別安裝60目、80目、120目、180目等不同目數的篩網2，圖中僅表示出三層，但實施中可不限于三層。基于計算機軟硬件技術的虛擬式信號分析處理器11與安裝各種稱重、液位傳感和繼電器及分析、顯示各種曲線的集成箱體12直接關聯，安裝各種稱重器及相應分析處理顯示有關數據曲線的集成箱體12獲取所有傳感器信號進行數據采集后，將有關數據輸送到虛擬式信號分析處理器13進行集中處理分析，得出所需要的各種結果。處理器按順序輸出的繼電器開關信號經由集成箱體與電磁閥相連，它們共同構成了檢測器的自動化單元，控制系統的輸入輸出，負責稱重采樣、電磁閥開關操作、數據分析、報警等。以下簡稱自動化單元。進入工作狀態的檢測器在自動化單元的驅動下周期性自動打開安裝在取樣管線上的電磁閥6，使含屑泥漿周期性進入本檢測器。在激振器殼體3中垂直安裝一臺或多臺激振電機4，電機軸兩端分別裝有互成一定角度的兩個偏心激振塊。激振電機帶動偏心塊運轉時激勵整機做空間曲線振動，各層篩網分別對含屑泥漿進行固液分離、脫漿。含屑泥漿中大于180目的固相顆粒，分別被60目、80目、120目、180目等不同目數的篩網2進行分離篩除。并通過各自不同的出口 7被振動排出到相應的巖屑顆粒稱重器8進行稱重。經過固液分離處理后的泥漿(內含準許通過的小于180目粒度的固相顆粒)通過出口進入泥漿容器9，含屑泥漿稱重器10對其進行稱重。完成上述過程后，電磁閥14自動打開，泥漿快速流入粘度計漏斗，由于測試口管徑原大于漏斗細管管徑，漏斗迅速填滿，觸發高液位處的液位傳感器15，自動化單元檢測到液位傳感器15的信號后迅速關閉電磁閥14，同時觸發計時，隨著液位的降低，低液位傳感器16被觸發，計時結束。這一時間t反映了泥漿粘度，自動化單元自動分析計算校正后的泥漿粘度值。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
泥漿粘度和巖屑粒度一體式檢測器，其特征是主要由多層粒度分離篩殼體1、不同粒度的分離篩網或篩板2、激振器殼體3、帶偏心塊的激振電機4、整機支承彈簧5、取樣管線電磁閥6、各層篩分巖屑顆粒出口7、各層篩出巖屑顆粒稱重傳感器8、分離完成后的泥漿盛裝容器9、泥漿稱重傳感器10、基于計算機硬軟件技術的虛擬式信號分析處理器11、安裝各種稱重器及相應分析處理顯示有關數據曲線的集成箱體12、泥漿盛裝容器9的排液口電磁閥13、泥漿盛裝容器9的取樣口電磁閥14、漏斗粘度計高位液位傳感器15、漏斗粘度計低位液位傳感器16、漏斗粘度計殼體17、整機機座18等組成。

【技術特征摘要】
1.泥漿粘度和巖屑粒度一體式檢測器，其特征是主要由多層粒度分離篩殼體1、不同粒度的分離篩網或篩板2、激振器殼體3、帶偏心塊的激振電機4、整機支承彈簧5、取樣管線電磁閥6、各層篩分巖屑顆粒出口 7、各層篩出巖屑顆粒稱重傳感器8、分離完成后的泥漿盛裝容器9、泥漿稱重傳感器10、基于計算機硬軟件技術的虛擬式信號分析處理器11、安裝各種稱重器及相應分析處理顯示有關數據曲線的集成箱體12、泥漿盛裝容器9的排液口電磁閥13、泥漿盛裝容器9的取樣口電磁閥14、漏斗粘度計高位液位傳感器15、漏斗粘度計低位液位傳感器16、漏斗粘度計殼體17、整機機座18等組成。2.根據權利要求1所述的泥漿粘度和巖屑粒度一體式檢測器，其特征是安裝在多層粒度分離篩殼體I中的篩網或篩板2根據需要由不同目數的篩網或篩板組成，經過各層篩網或篩板篩分后的固相顆粒分別由相應的出口 7排往相應的各層篩出巖屑顆粒稱重傳感器8進行稱重。3.根據權利要求1所述的泥漿粘度和巖屑粒度一體式檢測器，其特征是多層粒度分離篩殼體I與激振器殼體3連為一體，并通過整機支承彈簧5支承在整機機座18上。4.根據權利要求1所述的泥漿粘度和巖屑粒度一體式檢測器，其特征是從井下返回地面的含屑泥漿經過含電磁閥6的取樣管線進入本泥漿粘度和巖屑粒度一體式檢測器，而經過各級篩網或篩板⑵固液分離篩分后的含允許通過細目數固相顆粒的含屑泥漿經過泥漿出口排往泥漿泥漿容器9，稱重傳感器10對其進行稱重。5.根據權利要求1所述的泥漿粘度和巖屑粒度一體式檢測器，其特征是本泥漿粘度和巖屑粒度一體...

【專利技術屬性】
技術研發人員：周永乾，楊成，張明洪，
申請(專利權)人：周永乾，
類型：發明
國別省市：