钻井液在线切力测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于石油勘探开发录井井筒监测与评估技术设备技术领域，尤其涉及一种钻井液在线切力测量装置。其及时发现钻井液流变性异常，结合井筒监测与评估水力学及摩阻扭矩模块，最终达到预防井下相关风险的目的。包括：取样过滤组件、箱式切力分析仪、电源及终端机；所述取样过滤组件包括过滤器、气动泵及样品筒；所述过滤器与气动泵的介质入口相连，所述气动泵的介质出口与样品筒的进液口相连；所述箱式切力分析仪包括旋转电子切力计，所述电子切力计的转子浸入所述样品筒的被测钻井液中；所述电子切力计的扭矩传感器输出端与PLC相连，所述PLC与终端机相连。所述电源用于电子切力计、PLC及终端机的供电。

【技术实现步骤摘要】
钻井液在线切力测量装置
本技术属于石油勘探开发录井井筒监测与评估技术设备
，尤其涉及一种钻井液在线切力测量装置。
技术介绍
钻井液流变参数的性能变化与井眼清洁、循环压耗、钻柱力学和摩阻扭矩等密切相关，对钻井液切力、触变性、剪切稀释指数的监测跟踪，可以为调整和优化钻井液流变性能提供参考依据，进而有效保障井下施工作业安全，目前传统监测钻井液流变性参数的方式有。一、定期测量。作业现场，利用手动6速旋转粘度仪，在分析化验室内每8小时测量一次钻井液流变性能。二、不定期测量。遇有井漏、溢流、卡钻等井下复杂或下套管、电测等特殊工况时，取样后，在分析化验室内加密测量钻井液流变性能。当前的检测方法存在以下不足。1、测量时间间隔大，无法满足对钻井液流变性能的实时监测，失去调整钻井液流变性能的最佳时机，存在因钻井液性能变化而导致井下复杂的潜在风险。2、手动取样到实验室分析，钻井液流变性测量参数与井口返出钻井液性能不一样，手动测量及读取因人而异，存在一定误差。
技术实现思路
本技术就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种钻井液在线切力测量装置，其及时发现钻井液流变性异常，结合井筒监测与评估水力学及摩阻扭矩模块，最终达到预防井下相关风险的目的。为实现上述目的，本技术采用如下技术方案，包括：取样过滤组件、箱式切力分析仪、电源及终端机。所述取样过滤组件包括过滤器、气动泵及样品筒；所述过滤器与气动泵的介质入口相连，所述气动泵的介质出口与样品筒的进液口相连。所述箱式切力分析仪包括旋转电子切力计，所述电子切力计的转子浸入所述样品筒的被测钻井液中；所述电子切力计的扭矩传感器输出端与PLC相连，所述PLC与终端机相连。所述电源用于电子切力计、PLC及终端机的供电。作为本技术的一种优选方案，所述气动泵为单向气动隔膜泵。作为本技术的另一种优选方案，所述样品筒的进液口位于样品筒底部；所述样品筒的中上部侧壁还设置有出液口。作为本技术的另一种优选方案，所述气动泵的气源输入端用Ø8*5mm规格塑料管线与钻井队空压机连接。作为本技术的另一种优选方案，所述旋转电子切力计为12速旋转粘度仪。作为本技术的另一种优选方案，所述过滤器包括强磁吸合底座、条柱形支架、气源管线接口、反吹管线接口、取样管线接口、气动旋转盘、取样过滤仓及除泥刷。作为本技术的另一种优选方案，所述气动泵上设置有气泵调压阀、压力表、气泵调速阀及反吹电磁阀。作为本技术的另一种优选方案，所述过滤器采用规格为Ø8*5mm塑料管线与所述气动泵的反吹电磁阀连接，进行反吹；所述过滤器与所述压力表相连。作为本技术的另一种优选方案，所述终端机采用PC机，所述PLC与终端机通过串口线相连。作为本技术的另一种优选方案，所述强磁吸合底座固定于出口导流槽底部。作为本技术的另一种优选方案，还包括一防爆箱，所述电子切力计、气动泵及PLC均设置于防爆箱内。与现有技术相比本技术有益效果。1、实现钻井液流变参数在出口导流槽处就近取样分析。2、能够在线动态监测钻井液各流变参数，并对测量和计算的流变参数进行趋势跟踪和交汇分析。采用钻井液在线切力测量装置后，解决了钻井液流变性在线测量的工程难题，建立了井筒风险与钻井液流变性参数之间的对应关系，为录井井筒监测与评估服务提供有力的技术支撑，在钻井施工过程中，对钻井液流变性进行实时监测和预警，及时调整优化钻井液性能，对降低钻井风险，具有重要意义。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本技术做进一步说明。本技术保护范围不仅局限于以下内容的表述。图1是本技术整体结构示意图。图2是本技术过滤器结构示意图。图中，1为电源盒、2为终端机、3为取样过滤器、4为气泵调压阀、5为压力表、6为气泵调速阀、7为反吹电磁阀、8为气动泵、9为PLC、10为切力计直流电机、11为切力计扭矩传感器上接头、12为切力计扭矩传感器下接头、13为切力计悬锤、14为排液管、15为切力计转子、16为样品筒、17为进样管线、18为样品筒固定支架、19为进样过滤器动力气管线、20为防爆箱、21为强磁吸合底座、22为气动旋转盘、23为条柱形支架、24为除泥刷、25为取样过滤仓、26为反吹管线接口、27为取样管线接口、28为气源管线接口。具体实施方式如图1-2所示，本技术用于实时连续测量钻井液12速旋转粘度范式读值，同时，根据读值计算钻井液流变参数动切力、静切力、剪切力等，为钻井液在线触变性和剪切稀释性的评价提供数据支撑。其包括取样过滤组件、箱式切力分析仪、电源盒1及终端机2；所述取样过滤组件包括取样过滤器3、气动泵8及样品筒16；所述过滤器与气动泵8的介质入口相连，所述气动泵8的介质出口与样品筒16的进液口相连；所述箱式切力分析仪包括旋转电子切力计，所述电子切力计的转子浸入所述样品筒16的被测钻井液中；所述电子切力计的扭矩传感器输出端与PLC9相连，所述PLC9与终端机2相连。所述电源用于电子切力计、PLC9及终端机2的供电。优选地，还包括一防爆箱20，所述电子切力计、气动泵8及PLC9均设置于防爆箱20内。具体地，所述样品筒16和排液管14可实现每次抽取350ml钻井液分析样。气动泵8通过进样管线17与样品筒16底部相连，所述样品筒16设置于样品筒固定支架18上。所述防爆箱20：采用厚度为2mm的不锈钢板，焊接成500mm*370mm*520mm的防爆密闭箱体。所述旋转电子切力计：采用30伏供电电压，目前石油作业现场使用的传统6速压力表5读值粘度仪，只具备Φ3、Φ6、Φ100、Φ200、Φ300、Φ600转速下粘度的手动读值功能，12速旋转粘度仪增加了Φ1、Φ2、Φ10、Φ20、Φ30、Φ60转速下的粘度自动读值功能，根据12点测量数值绘制的流变曲线，能够更精细地反应钻井液流变特征，更好地确定液体在流动过程中的流型，优选合适的剪切力计算模型，具有测量精准，测量范围大的特点。同时，将各转速下的粘度值通过安装在切力计转子15及悬锤轴（切力计悬锤13）上的扭矩传感器（切力计扭矩传感器上接头11、切力计扭矩传感器下接头12）转换成标准4-20mA电流信号，经PLC9后供终端机2处理和显示。所述PLC9：供电电压20V直流电，能够根据终端机2设计分析方法，实现连续周期自动取样、反吹、分析、读值等功能。所述电源：将220V交流电转换成标准30V、20V、12V直流电压，分别为粘度计旋转电机、PLC9控制电路及反吹电磁阀7进行供电。所述终端机2：在WindowsXP操作系统上，运行在线切力分析仪主程序，实现分析方法智能编程、切力采集读值实时显示和存储，以及相关计算钻井液流变参数曲线的跟踪显示和评价。优选地，所述气动泵8为单向气动隔膜泵。优选地，所述样品筒16的进液口位于样品筒16底部；所述样品筒16的中上部侧壁还设置有出液口。优选地，所述气动泵8的气源输入端用Ø8*5mm规格塑料管线与钻井队空压机连接。优选地，所述旋转电子切力计为12速旋转粘度仪。针对传统6速压力表5读值粘度仪，增加了Φ1、Φ2、Φ10、Φ20、Φ30、Φ60时的粘度读值功能。优选地，所述过滤器包括强磁吸合底座21、条柱形支架23、气源管线接口28、反吹管线接口26、取样管线接口27、气动旋转盘本文档来自技高网...

【技术保护点】
钻井液在线切力测量装置，包括取样过滤组件、箱式切力分析仪、电源及终端机；其特征在于：所述取样过滤组件包括过滤器、气动泵及样品筒；所述过滤器与气动泵的介质入口相连，所述气动泵的介质出口与样品筒的进液口相连；所述箱式切力分析仪包括旋转电子切力计，所述电子切力计的转子浸入所述样品筒的被测钻井液中；所述电子切力计的扭矩传感器输出端与PLC相连，所述PLC与终端机相连；所述电源用于电子切力计、PLC及终端机的供电。

【技术特征摘要】
1.钻井液在线切力测量装置，包括取样过滤组件、箱式切力分析仪、电源及终端机；其特征在于：所述取样过滤组件包括过滤器、气动泵及样品筒；所述过滤器与气动泵的介质入口相连，所述气动泵的介质出口与样品筒的进液口相连；所述箱式切力分析仪包括旋转电子切力计，所述电子切力计的转子浸入所述样品筒的被测钻井液中；所述电子切力计的扭矩传感器输出端与PLC相连，所述PLC与终端机相连；所述电源用于电子切力计、PLC及终端机的供电。2.根据权利要求1所述的钻井液在线切力测量装置，其特征在于：所述气动泵为单向气动隔膜泵。3.根据权利要求1所述的钻井液在线切力测量装置，其特征在于：所述样品筒的进液口位于样品筒底部；所述样品筒的中上部侧壁还设置有出液口。4.根据权利要求1所述的钻井液在线切力测量装置，其特征在于：所述气动泵的气源输入端用Ø8*5mm规格塑料管线与钻井队空压机连接。5.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王东生，陈志伟，闫卫军，曾永文，赵向达，孙宁，唐志庭，张继军，宗锡玉，唐凯，
申请(专利权)人：中国石油集团长城钻探工程有限公司录井公司，
类型：新型
国别省市：辽宁,21