筛网破损监测和报警系统及钻井振动筛技术方案

本发明专利技术公开了一种筛网破损监测和报警系统，属于石油钻井装备技术领域，其包括：集液箱、设置在集液箱底部的阀门、设置在集液箱内部的监测装置、以及报警装置和控制器，通过监测装置监测集液箱中液面的变化来确定筛网破损，从而通过报警装置进行报警，并通过控制器来控制阀门的启、闭。本发明专利技术还公开了一种钻井振动筛，其采用上述筛网破损监测和报警系统。本发明专利技术的筛网破损监测和报警系统在筛网破损后的较短时间内能监测到筛网破损，实时性好，很好地保证了钻井液的清洁性，同时还具有自清洁功能和自动复位功能。洁功能和自动复位功能。洁功能和自动复位功能。

【技术实现步骤摘要】
筛网破损监测和报警系统及钻井振动筛


[0001]本专利技术涉及石油钻井装备
，具体涉及一种筛网破损监测和报警系统及钻井振动筛。

技术介绍

[0002]本专利技术对于
技术介绍
的描述属于与本专利技术相关的相关技术，仅仅是用于说明和便于理解本专利技术的
技术实现思路
，不应理解为申请人明确认为或推定申请人认为是本专利技术在首次提出申请的申请日的现有技术。
[0003]钻井振动筛作为钻井液固相控制的第一级设备，清除了钻井液中粒径74μm以上的固相，其处理量大、能耗低、可靠性高，是钻井液固相控制中不可或缺的关键核心设备。钻井振动筛在工作中，固相对筛网产生较大的冲击作用，同时，钻井液对筛网有较大的冲蚀作用，因此，筛网是钻井振动筛最主要的易损件。当筛网产生破损时，钻井液中的粗粒固相进入了筛分后的钻井液中，会严重影响钻井液的净化效果，因此筛网破损后需要及时发现和更换。
[0004]目前，钻井振动筛的筛网是否发生破损，是依靠人工定期巡检来监测的，往往筛网的破损不能被及时发现，导致钻井液净化效果急剧下降。中国专利CN111307181B提出了一种监测筛网破损的钻井用振动筛刷，是一种手持筛网破损监测装置，实际上也是人工定期巡检方法，无法及时监测筛网的破损。中国专利CN114429544A公开了一种基于计算机视觉的振动筛筛网破损监测方法、系统及装置，其主要用于物料分级的振动筛，筛下物料为固相，通过对筛下固相物料进行图像采集和识别，判断是否出现异常大颗粒物料来判断筛网是否破损，此技术无法适用于钻井振动筛。
专利技术内容
[0005]本专利技术的目的在于提供一种筛网破损监测和报警系统及钻井振动筛，以解决现有钻井振动筛的筛网破损主要由人工定期巡检进行监测，从而导致无法及时监测筛网破损的问题。
[0006]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：
[0007]一种筛网破损监测和报警系统，包括：
[0008]集液箱，集液箱用于收集钻井振动筛分离的钻井液；
[0009]阀门，阀门设置在集液箱的底部，阀门的启闭件设有多个小孔，阀门在关闭时，钻井液从小孔流出，阀门在打开时，钻井液冲刷堵塞小孔的钻屑；
[0010]监测装置，监测装置设置在集液箱的内侧，用于监测集液箱中钻井液的液位；
[0011]报警装置，报警装置与监测装置相配合，用于在集液箱中钻井液的液位超过阀值时进行报警，同时发出信号；
[0012]控制器，控制器分别与报警装置和阀门连接，用于接收报警装置的信号并控制阀门的启、闭。
[0013]本专利技术在集液箱的底部设置阀门，在阀门的启闭件上设置多个小孔，阀门在关闭时，钻井液直接从小孔流出，在筛网破损后，钻屑会从破损位置进入到集液箱中并堵塞阀门启闭件上的小孔，导致钻井液的液位上升，从而带动监测装置工作，监测装置带动报警装置进行报警，控制器通过报警装置的指令将阀门打开，阀门打开后，钻井液的流动加快，会冲刷小孔位置的钻屑，从而对钻屑进行清理，随着钻井液的流动，钻井液的液位会逐渐下降，直到监测装置、报警装置归位，同时控制器控制阀门进行关闭，重新回到初始位置。本专利技术的筛网破损监测和报警系统通过液面的变化能及时、有效地自动触发报警，在筛网破损后的较短时间内能监测到筛网破损，实时性好，可避免人工巡检方法在筛网破损后难以及时发现的难点，很好地保证了钻井液的清洁性，同时，在阀门的启闭件上设置小孔，不但能够阻挡钻屑，而且还能冲刷钻屑，具有自清洁功能，同时随着液面的变化，整个系统还具有自动复位功能，自动化程度高。
[0014]进一步地，上述监测装置包括浮子以及触发杠杆；集液箱的内侧壁通过两个支点支撑浮子，其中一个支点与浮子铰接，另一个支点与浮子接触；触发杠杆的一端与浮子连接，触发杠杆的另一端与报警装置相配合。
[0015]本专利技术的浮子通过两个支点支撑在集液箱中，在液面较低时，浮子与两个支点均接触，在液面升高后，浮子绕铰链进行转动，同时带动触发杠杆的转动，进而带动报警装置进行报警。本专利技术采用杠杆原理，在液面变化时即可发出报警，具有结构简单、成本低以及能够自动复位等优点。
[0016]进一步地，上述浮子两端的底侧分别与两个支点连接，浮子与集液箱铰接的位置靠近集液箱的内侧壁，并且浮子与集液箱铰接的位置靠近触发杠杆与浮子连接的位置。
[0017]本专利技术将浮子与集液箱铰接的位置靠近触发杠杆与浮子连接的位置，浮子在转动时，杠杆转动较为平缓，能够减小对触发传感器的损伤。
[0018]进一步地，上述集液箱靠近浮子的位置设有避免浮子过度转动的溢流口。
[0019]本专利技术的溢流口能够控制钻井液的最高液面，从而控制浮子的最大转动角度，避免浮子收到较大浮力而过度转动，从而能够有效避免触发传感器被损伤。
[0020]进一步地，上述报警装置包括触发传感器和报警器，触发传感器与触发杠杆相配合，并且触发传感器分别与报警器和控制器通信连接。
[0021]进一步地，上述阀门为电动蝶阀或电动闸阀，蝶阀的阀瓣或闸阀的闸板设有多个小孔，阀门的电动执行器与控制器通信连接。
[0022]进一步地，上述集液箱的纵截面呈倒置的梯形。
[0023]本专利技术呈倒置梯形的集液箱不当能够对钻井液进行汇集，还能有效对钻屑进行汇集，若筛网发生破损时，钻屑能快速堵塞阀门上的小孔，从而能够及时的发出警报。
[0024]一种钻井振动筛，采用上述筛网破损监测和报警系统。
[0025]本专利技术具有以下有益效果：
[0026](1)本专利技术的筛网破损监测和报警系统通过液面的变化能及时、有效地自动触发报警，在筛网破损后的较短时间内能监测到筛网破损，实时性好，可避免人工巡检方法在筛网破损后难以及时发现的难点，很好地保证了钻井液的清洁性。
[0027](2)在阀门的启闭件上设置小孔，不但能够阻挡钻屑，而且还能冲刷钻屑，具有自清洁功能，同时随着液面的变化，整个系统还具有自动复位功能，自动化程度高。
[0028](3)本专利技术采用杠杆原理触发报警，通过控制集液箱中的液面高度，从而能够避免浮子承受较大的浮力而导致浮子和触发传感器的失效，增加了浮子和触发传感器的使用寿命。
[0029](4)本专利技术呈倒置梯形的集液箱不但能够对钻井液进行汇集，还能有效对钻屑进行汇集，若筛网发生破损时，钻屑能快速堵塞阀门上的小孔，从而能够及时的发出警报。
[0030](5)本专利技术中的阀门通过现有蝶阀或闸阀简单地改造即可，通用性好，结构简单，成本低。
附图说明
[0031]图1为本专利技术的筛网破损监测和报警系统的结构示意图；
[0032]图2为本专利技术的阀门的启闭件上的小孔呈条形时的结构示意图；
[0033]图3为本专利技术的阀门的启闭件上的小孔呈条形时的另一结构示意图；
[0034]图4为本专利技术的阀门的启闭件上的小孔呈圆形时的结构示意图；
[0035]图5为本专利技术的阀门的启闭件为连接有粗目钢丝滤网的框架结构时的结构示意图；
[0036]图6为本专利技术的钻井振动筛的部分结构示意图。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种筛网破损监测和报警系统，其特征在于，包括：集液箱(10)，所述集液箱(10)用于收集钻井振动筛分离的钻井液；阀门(20)，所述阀门(10)设置在所述集液箱(10)的底部，所述阀门(10)的启闭件设有多个小孔，阀门在关闭时，钻井液从小孔流出，阀门在打开时，钻井液冲刷堵塞小孔的钻屑；监测装置(30)，所述监测装置(30)设置在所述集液箱(10)的内侧，用于监测所述集液箱(10)中钻井液的液位；报警装置(40)，所述报警装置(30)与所述监测装置(30)相配合，用于在所述集液箱(10)中钻井液的液位超过阀值时进行报警，同时发出信号；控制器(50)，所述控制器(50)分别与报警装置(40)和阀门(20)连接，用于接收报警装置(40)的信号并控制阀门(20)的启、闭。2.根据权利要求1所述的筛网破损监测和报警系统，其特征在于，所述监测装置(30)包括浮子(31)以及触发杠杆(32)；所述集液箱(10)的内侧壁通过两个支点支撑所述浮子(31)，其中一个支点与浮子(31)铰接，另一个支点与所述浮子(31)接触；所述触发杠杆(32)的一端与所述浮子(31)连接，所述触发杠杆(32)的另一端与所述报警装置(40)相配合。3.根据权利要求2所述的筛...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯勇俊，贾文俊，王钰文，方潘，杜明俊，侯度宇，康维堂，杜磊，冷杰，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：