本实用新型专利技术提供一种用于钻井液滤失检测的氮气增压给压装置，包括制氮部分、增压部分、给压部分、高温高压滤失仪和控制器；制氮部分通过获取压缩空气并将其输入到氮气发生器中制造氮气，氮气存储在第一氮气罐中为增压部分提供氮气源，增压器对氮气进行增压，增压后的高压氮气保存至第二氮气罐内，通过第一给压管路、第二给压管路分两路输出高压氮气进入到浆杯组件的钻井液杯和滤液接收器内，浆杯组件开始进行滤失检测，检测完毕后，装置通过泄压管路进行泄压；其中控制器用于对整个装置的用电设备进行控制。该装置全自动化对钻井液进行滤失检测，无需操作人员参与，简化了操作流程，提高了安全性和自动化程度，完全避免了人员安全事故。事故。事故。
【技术实现步骤摘要】
一种用于钻井液滤失检测的氮气增压给压装置
[0001]本技术属于钻井液性能监测领域，具体涉及一种钻井液高温高压滤失检测的全自动氮气增压给压装置。
技术介绍
[0002]高温高压滤失仪是测量钻井液或水泥浆在高温高压条件下滤失量的分析仪器，其分析得到的数据是重要的钻井液性能参数，对于钻井勘探、施工等具有很重要的作用。其组成部分包括机体、高压管汇组件和浆杯组件。由于钻井液中可能存在可燃气体，在高温高压的环境中易发生爆炸，因此高温高压滤失仪测试采用惰性气体氮气。钻井现场氮气由高压氮气瓶或便携高压氮气球(气压：10MPa以上)提供，然后使用高压管汇组件(一端与高压氮气瓶或便携高压氮气球连接，另一端与浆杯组件连接)减压调压，给浆杯组件提供高压环境(压力：4.2MPa～7MPa)，高压管汇组件连接由钻井现场操作员完成。滤失实验开始后，操作员手动调节高压管汇组件高压供压阀门与回压供压阀门，调节供压为设定值P1＝0.7MPa～3.1MPa(根据实验要求确定具体压力设定值)。浆杯组件开始加热，1小时内达到预定温度(100℃～230℃，根据实验要求确定的温度)后，操作员手动调节高压供压阀门提高高压端压力P2＝P1+3.45MPa后开始滤失，此时操作员必须保持观察回压压力显示值，当回压压力显示值超过设定值P2，操作员需手动打开浆杯组件泄放阀，泄放滤液，当回压压力显示值低于设定值P2时，操作员手动关闭泄放阀，此往复流程操作至30分钟实验结束。此操作过程中操作员必须一直暴露在高压环境中完成高压管汇组件的连接、压力调节和滤液泄放。
[0003]综上所述，目前高温高压滤失仪的氮气运输/储存、高压管汇组件连接和高压/回压压力调节存在：操作流程复杂、繁琐、危险性高、安全性差、自动化程度低的缺点，极易引发人员安全事故。
技术实现思路
[0004]本技术提供了一种用于钻井液滤失检测的氮气增压给压装置，氮气无需工厂运输，可在钻井现场空气中直接制取氮气，自动完成氮气增压并保存在高压氮气罐中，避免了运输风险，且高压管汇组件的连接及高压/回压压力调节与滤液泄放实现全自动操作，无需操作人员参与，简化了操作流程，提高了安全性和自动化程度，完全避免了人员安全事故。
[0005]本技术的技术方案如下：
[0006]一种用于钻井液滤失检测的氮气增压给压装置，包括制氮部分、增压部分、给压部分、高温高压滤失仪和控制器；
[0007]所述制氮部分包括氮气发生器和第一氮气罐，所述氮气发生器的入口连通有第一空气管路，所述第一空气管路上设有第一电磁阀，所述氮气发生器的出口与所述第一氮气罐的底部连通，所述第一氮气罐设有第一压力变送器；
[0008]所述增压部分包括增压器和第二氮气罐，所述增压器的入口通过管道与所述第一
氮气罐的顶部连通，且该管道上设有第二电磁阀，所述增压器还连通有第二空气管路，所述第二空气管路上设有第三电磁阀，所述增压器的出口与所述第二氮气罐的底部连通，所述第二氮气罐的顶部出口处设有第二压力变送器；
[0009]所述给压部分包括第一给压管路、第二给压管路、泄压管路，所述高温高压滤失仪包括由钻井液杯及置于钻井液杯底部的滤液接收器组成的浆杯组件，所述第一给压管路与所述第二给压管路的入口汇合并通过第四电磁阀与所述第二氮气罐的顶部连通，所述第一给压管路的出口与所述钻井液杯连通，所述第一给压管路上设有第五电磁阀和第三压力变送器，所述第二给压管路的出口与所述滤液接收器连通，所述第二给压管路上设有第六电磁阀和第四压力变送器，所述泄压管路的入口与所述第一给压管路的出口汇合，所述泄压管路上设有第七电磁阀；
[0010]所述控制器分别与所述第一电磁阀、第一压力变送器、第二电磁阀、第三电磁阀、第二压力变送器、高温高压滤失仪、第四电磁阀、第五电磁阀、第三压力变送器、第六电磁阀、第四压力变送器、第七电磁阀电性连接。
[0011]本技术的制氮部分通过获取现场压缩空气将其输入到氮气发生器中制造纯度达98％以上的氮气，然后将氮气存储在第一氮气罐中为增压部分提供氮气源，当氮气源压力达到设定值0.65MPa后，打通增压部分与氮气源的连接，第一氮气罐的氮气输入增压器内增压，增压后的高压氮气保存至第二氮气罐内，当第二氮气罐内高压氮气的压力达设定值6MPa时，打通与给压部分的连接，通过第一给压管路、第二给压管路分两路输出高压氮气进入到浆杯组件的钻井液杯和滤液接收器内，浆杯组件开始进行滤失检测，检测完毕后，装置通过泄压管路进行泄压。
[0012]本技术可在现场制取氮气并增压供给高温高压滤失仪进行滤失检测，检测完毕后，自动进行滤液泄放，全程自动化，无需人工操作，简化了流程，提高了安全性。
[0013]控制器用于实现上述诸多用电阀门和相关设备的开启控制，还可进行对设备状态的监测，将现场情况实时输送给后台，实现全程自动化简易操作。
[0014]进一步，所述第一给压管路上还设有第一调节阀，所述第二给压管路上还设有第二调节阀。
[0015]第一调节阀和第二调节阀可采用手动或电动的方式进行控制，第一调节阀和第二调节阀用于钻井液杯和滤液接收器的进气节流调节，避免输入的高压氮气气流过大，造成过压，产生安全隐患。
[0016]进一步，所述泄压管路上还设有第三调节阀。
[0017]第三调节阀可采用手动或电动进行控制，第三调节阀在设备出厂时已调节好节流，确保泄压管路的缓慢自动泄压，避免泄压时的压力过大，产生安全隐患。
[0018]进一步，所述高温高压滤失仪还包括电动缸，所述电动缸设于所述滤液接收器的底部，用于为浆杯组件提供密封预紧力。电动缸使钻井液杯和滤液接收器的压合更紧密，保证滤失检测的准确性。
[0019]进一步，所述第一氮气罐上连通有第一泄压管和第一压力表，所述第一泄压管上设有第一泄压阀。
[0020]第一压力表用于实时观察第一氮气罐的压力，第一泄压阀为常闭状态，可采用手动式或电动式，当第一氮气罐的压力过高时，第一泄压阀打开，第一氮气罐的内部压力通过
第一泄压管释放，以保证第一氮气罐的内部压力稳定。
[0021]进一步，所述增压器与所述第二氮气罐连通的管道设有旁路，该旁路上设有安全阀。
[0022]当第二氮气罐内部压力大于10MPa高压时，旁路上的安全阀自动开启泄压，以保证使用安全。
[0023]进一步，所述第二氮气罐的出口处连通有第二泄压管和第二压力表，所述第二泄压管上设有第二泄压阀。
[0024]第二压力表用于实时观察第二氮气罐的压力，第二泄压阀为常闭状态，可采用手动式或电动式，当第二氮气罐的压力过高时，第二泄压阀打开，第二氮气罐的内部压力通过第二泄压管释放，以保证第二氮气罐的内部压力稳定。
[0025]进一步，所述第一给压管路的出口一侧设有第一单流阀。
[0026]进一步，所述第二给压管路的出口一侧设有第二单流阀。
[0027]第一单流阀和第二单流阀均用于防止高压氮气倒流，提高安全性。
[0028]进一步本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于钻井液滤失检测的氮气增压给压装置，其特征在于，包括制氮部分、增压部分、给压部分、高温高压滤失仪(15)和控制器；所述制氮部分包括氮气发生器(1)和第一氮气罐(2)，所述氮气发生器(1)的入口连通有第一空气管路(3)，所述第一空气管路(3)上设有第一电磁阀(4)，所述氮气发生器(1)的出口与所述第一氮气罐(2)的底部连通，所述第一氮气罐(2)设有第一压力变送器(5)；所述增压部分包括增压器(6)和第二氮气罐(7)，所述增压器(6)的入口通过管道与所述第一氮气罐(2)的顶部连通，且该管道上设有第二电磁阀(8)，所述增压器(6)还连通有第二空气管路(9)，所述第二空气管路(9)上设有第三电磁阀(10)，所述增压器(6)的出口与所述第二氮气罐(7)的底部连通，所述第二氮气罐(7)的顶部出口处设有第二压力变送器(11)；所述给压部分包括第一给压管路(12)、第二给压管路(13)、泄压管路(14)，所述高温高压滤失仪(15)包括由钻井液杯(1501)及置于钻井液杯(1501)底部的滤液接收器(1502)组成的浆杯组件，所述第一给压管路(12)与所述第二给压管路(13)的入口汇合并通过第四电磁阀(16)与所述第二氮气罐(7)的顶部连通，所述第一给压管路(12)的出口与所述钻井液杯(1501)连通，所述第一给压管路(12)上设有第五电磁阀(17)和第三压力变送器(18)，所述第二给压管路(13)的出口与所述滤液接收器(1502)连通，所述第二给压管路(13)上设有第六电磁阀(19)和第四压力变送器(20)，所述泄压管路(14)的入口与所述第一给压管路(12)的出口汇合，所述泄压管路(14)上设有第七电磁阀(21)；所述控制器分别与所述第一电磁阀(4)、第一压力变送器(5)、第二电磁阀...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈勋，高卫东，
申请(专利权)人：创升益世东莞智能自控有限公司，
类型：新型
国别省市：
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