控压钻井出口钻井液密度实时监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及井口返出钻井液密度监测装置技术领域，是一种控压钻井出口钻井液密度实时监测装置，其包括旋转防喷器、自动节流管汇、振动筛、泥浆罐和泥浆泵，其还包括第一压力传感器和第二压力传感器，在缓冲罐与自动节流管汇之间的直立管线上分别串接有第一压力传感器和第二压力传感器，第一压力传感器相对于第二压力传感器设置在高位。本实用新型专利技术结构合理而紧凑，采用本实用新型专利技术进行实时监测返出井口钻井液的密度，设备改造方式简单，监测方式便捷，安全可靠，现场操作方便，本实用新型专利技术能够及时监测返出口泥浆密度变化，可以实时监测井底压力变化情况，能及时对井底压力及出口气侵情况进行实时监测，及时采取措施进行控制。

Real-time monitoring device for density of drilling fluid in controlled pressure drilling

【技术实现步骤摘要】
控压钻井出口钻井液密度实时监测装置
本技术涉及井口返出钻井液密度监测装置
，是一种控压钻井出口钻井液密度实时监测装置。
技术介绍
控压钻井系统控制工艺及工作原理：1、设计时使用低于常规方式的钻井液密度进行近平衡钻井；2、循环时井底压力等于静液柱压力加上环空压耗和井口回压，在进行恒定井底压力的控压钻井作业时，需要在整个作业过程中保持恒定的环空压力剖面。通过测量的井底压力数据，用水力学模型软件自动计算，并综合分析，及时调整控压钻井的控制参数（控制流体密度、流体流变性能、环空液面、井眼几何形态、地面的环空回压、水力摩擦阻力等），精确控制井底压力；3、当关井、接单根时，循环压耗消失，井底压力处于欠平衡状态，加入一定的井口回压使井底压力保持一定程度的过平衡，以防止地层流体的侵入；4、正常钻进时，通过地面节流产生井口回压，系统自动计算环空压力损耗和井底压力，动态控制井口回压，维持井底压力在设定的范围内，在钻井流量减小或停止循环时，通过回压泵进行流量补偿，由节流管汇节流产生回压，起到动态连续保持井口压力的作用；其中，井底压力=静液压力+环空压耗+井口回压。采用现有的控压钻井技术起钻，对返出井口钻井液密度变化没有进行跟踪监测，当有少量油气侵，出口流量变化小的情况下，不足以对井下实际情况进行判断，当井底压力出现波动，不能及时采取措施进行控制。
技术实现思路
本技术提供了一种控压钻井出口钻井液密度实时监测装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决采用现有的控压钻井技术起钻，对返出井口钻井液密度变化没有进行跟踪监测，当有少量油气侵，出口流量变化小的情况下，不足以对井下实际情况进行判断的问题。本技术的技术方案是通过以下措施来实现的：一种控压钻井出口钻井液密度实时监测装置，包括旋转防喷器、自动节流管汇、振动筛、泥浆罐和泥浆泵；旋转防喷器安装在井口上，旋转防喷器的出口与自动节流管汇的进口相连通，在振动筛的上方设置有盛装筛上物的缓冲罐，在振动筛的下方设置有能够承接筛下物的锥形罐，自动节流管汇的出口与缓冲罐的进口通过管线相连通，锥形罐的出口与泥浆罐的进口相连通，在井内安装有井筒，泥浆罐的出口通过管线与井筒相连通，在泥浆罐与井筒之间的管线上串接有泥浆泵，其还包括第一压力传感器和第二压力传感器，缓冲罐相对于自动节流管汇设置在高位，在缓冲罐与自动节流管汇之间的直立管线上分别串接有第一压力传感器和第二压力传感器，第一压力传感器相对于第二压力传感器设置在高位。下面是对上述技术技术方案的进一步优化或/和改进：上述第一压力传感器与第二压力传感器之间的高度差为1.5米。本技术结构合理而紧凑，采用本技术进行实时监测返出井口钻井液的密度，设备改造方式简单，监测方式便捷，安全可靠，现场操作方便，本技术通过实时监测第一压力传感器和第二压力传感器的压力值，计算得出钻井液密度，及时监测返出口泥浆密度变化，可以实时监测井底压力变化情况，能及时对井底压力及出口气侵情况进行实时监测，及时采取措施进行控制。附图说明附图1为本技术最佳实施例的工艺结构示意图。附图中的编码分别为：1为旋转防喷器，2为自动节流管汇，3为缓冲罐，4为泥浆罐，5为泥浆泵，6为第一压力传感器，7为第二压力传感器，8为直立管线。具体实施方式本技术不受下述实施例的限制，可根据本技术的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。在本技术中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。下面结合实施例及附图对本技术作进一步描述：如附图1所示，该控压钻井出口钻井液密度实时监测装置包括旋转防喷器1、自动节流管汇2、振动筛、泥浆罐4和泥浆泵5；旋转防喷器1安装在井口上，旋转防喷器1的出口与自动节流管汇2的进口相连通，在振动筛的上方设置有盛装筛上物的缓冲罐3，在振动筛的下方设置有能够承接筛下物的锥形罐，自动节流管汇2的出口与缓冲罐3的进口通过直立管线8相连通，锥形罐的出口与泥浆罐4的进口相连通，在井内安装有井筒，泥浆罐4的出口通过管线与井筒相连通，在泥浆罐4与井筒之间的管线上串接有泥浆泵5，其还包括第一压力传感器6和第二压力传感器7，缓冲罐3相对于自动节流管汇2设置在高位，在缓冲罐3与自动节流管汇2之间的直立管线8上分别串接有第一压力传感器6和第二压力传感器7，第一压力传感器6相对于第二压力传感器7设置在高位。在自动节流管汇2出口至缓冲罐3的直立管线8上，安装第一压力传感器6和第二压力传感器7，并且第一压力传感器6和第二压力传感器7具有高度差，这样，第一压力传感器6和第二压力传感器7测得的压力值就会不一样，第一压力传感器6相对于第二压力传感器7设置在高位，用第二压力传感器7测得的压力值减去第一压力传感器6测得的压力值，得到压力差值ΔP，用压力差值ΔP与高度及重力常数相除，就可以得出管内流体的密度，即公式ρ=（P第二压力传感器7-P第一压力传感器6）/[（H第一压力传感器6-H第一压力传感器6）×重力常数]；其中：ρ为密度，重力常数取0.00981；P第二压力传感器7和P第一压力传感器6为实测值，单位为MPa；H第一压力传感器6和H第一压力传感器6单位为米。采用本技术进行实时监测返出井口钻井液的密度，设备改造方式简单，监测方式便捷，安全可靠，现场操作方便，本技术通过实时监测第一压力传感器6和第二压力传感器7的压力值，计算得出钻井液密度，及时监测返出口泥浆密度变化，可以实时监测井底压力变化情况，能及时对井底压力及出口气侵情况进行实时监测，及时采取措施进行控制。可根据实际需要，对上述控压钻井出口钻井液密度实时监测装置作进一步优化或/和改进：根据需要，第一压力传感器6与第二压力传感器7之间的高度差为1.5米。若第一压力传感器6和第二压力传感器7的距离过近，第一压力传感器6与第二压力传感器7测得的压力值差别不大，这样会造成测量值不准确，不能真实反映流体密度，若第一压力传感器6与第二压力传感器7距离过远，无法满足现场实际工作需要，因此，第一压力传感器6与第二压力传感器7之间的高度差为1.5米最为合适。以上技术特征构成了本技术的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控压钻井出口钻井液密度实时监测装置，包括旋转防喷器、自动节流管汇、振动筛、泥浆罐和泥浆泵；旋转防喷器安装在井口上，旋转防喷器的出口与自动节流管汇的进口相连通，在振动筛的上方设置有盛装筛上物的缓冲罐，在振动筛的下方设置有能够承接筛下物的锥形罐，自动节流管汇的出口与缓冲罐的进口通过管线相连通，锥形罐的出口与泥浆罐的进口相连通，在井内安装有井筒，泥浆罐的出口通过管线与井筒相连通，在泥浆罐与井筒之间的管线上串接有泥浆泵，其特征在于还包括第一压力传感器和第二压力传感器，缓冲罐相对于自动节流管汇设置在高位，在缓冲罐与自动节流管汇之间的直立管线上分别串接有第一压力传感器和第二压力传感器，第一压力传感器相对于第二压力传感器设置在高位。

【技术特征摘要】
1.一种控压钻井出口钻井液密度实时监测装置，包括旋转防喷器、自动节流管汇、振动筛、泥浆罐和泥浆泵；旋转防喷器安装在井口上，旋转防喷器的出口与自动节流管汇的进口相连通，在振动筛的上方设置有盛装筛上物的缓冲罐，在振动筛的下方设置有能够承接筛下物的锥形罐，自动节流管汇的出口与缓冲罐的进口通过管线相连通，锥形罐的出口与泥浆罐的进口相连通，在井内安装有井筒，泥浆罐的出口通过管线与井筒相...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖新伟，兰作军，伊明，刘永伟，戴勇，黄学刚，
申请(专利权)人：中国石油集团西部钻探工程有限公司，
类型：新型
国别省市：新疆,65