【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及井下监测装置，具体为一种井下监测早期溢流的装置。
技术介绍
1、随着全球已探明非常规油气资源储量不断地刷新上限与石油天然气行业技术高速发展，油气勘探领域不断延伸，钻井与井控难度越来越大，溢流更是成为钻探过程中常见现象，若溢流发现不及时或处理不当，极易诱发井喷，导致井眼报废甚至造成大量人员伤亡，根据钻井平台工具和传感器安装位置不同，溢流监测方法可归纳为两种类型，井口监测和井下监测。
2、其中随钻超声波井下流量测量技术是通过安装在钻铤短节上的超声波传感器测量井下环空流量及流量变化，该方法还能随钻测量井下环空压力、温度等参数，通过与mwd连接或者通过无线通讯模块实时上传井下实测数据，将井下实时上传的数据与地面相关数据综合分析和处理，实时判别井下溢流情况，达到溢流早期监测的目的。
3、现有技术中超声波传感器安装在钻铤外侧且随着钻铤进行旋转，由于钻铤和钻头只是单方向转动进行钻井操作，在钻井过程中，若是钻铤外侧泥浆较为浓稠，则会导致泥浆附着在超声波传感器外侧，影响超声波传感器的正常使用，从而导致难以及时的对井下溢流进行早期监测。
技术实现思路
1、基于此，本专利技术的目的是提供一种井下监测早期溢流的装置，以解决现有技术中钻铤和钻头只是单方向转动进行钻井操作，在钻井过程中，若是钻铤外侧泥浆较为浓稠，则会导致泥浆附着在超声波传感器外侧，影响超声波传感器的正常使用，从而导致难以及时的对井下溢流进行早期监测的技术问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提
3、两组所述旋转连接环之间固定有贯穿粉碎腔的转轴，所述转轴外侧均匀固定有多组位于粉碎腔内部的粉碎叶轮，所述转轴顶部和底部皆固定有驱动叶轮，两组所述旋转连接环内端面皆固定有第一磁环，所述主体内部顶端和底端皆设置有与第一磁环异性相吸的第二磁环，两组所述第二磁环之间固定有与主体转动连接的旋转筒；
4、所述旋转筒内部固定有控制处理设备，所述控制处理设备外侧均匀固定有多组延伸至旋转筒外壁的超声波传感器，所述旋转筒外壁底部均匀固定有多组分散叶片；
5、主体两侧皆可拆卸连接有安装板，所述主体内部两侧皆设置有位于安装板内侧的电池模块，且电池模块和其中一组旋转连接环固定连接，安装板内侧底端固定有第一导电环，且第一导电环由两组半圆环组成，所述旋转筒顶部固定有与第一导电环相配合的第二导电环，电池模块的输出导线穿过安装板与第一导电环电性连接，且安装板内部开设有输出导线相配合的空腔。
6、通过采用上述技术方案，通过在短挺杆和长挺杆之间安装有监测装置的主体，在钻井过程中，钻井液从地面通过钻井环空部分流向钻头附近，钻头配合钻井液更加便于钻井操作，产生的泥浆在地面抽吸系统的作用下依次通过进液孔、粉碎腔、窄孔以及排液孔上升至地面，在泥浆上升过程中，带动驱动叶轮和转轴进行转动，从而转轴通过两组旋转连接环带动第一磁环旋转，由于第一磁环和第二磁环异性相吸，进而第二磁环带动旋转筒进行旋转，从而旋转筒带动其内部的控制处理设备以及多组超声波传感器进行转动，其中旋转筒的转动方向和钻头的转动方向相反，通过两组方向的旋转，使旋转筒外侧的泥浆更加轻易的被分散，从而一定程度上降低了泥浆附着在旋转筒外壁影响超声波传感器的监测效果，使超声波传感器更加轻易的识别到附近环空内部的流量变化，从而达到井下早期监测溢流的目的。
7、本专利技术进一步设置为，所述旋转筒外壁顶端活动连接有与安装板相配合的螺纹环，且两组安装板外壁底部开设有与螺纹环相配合的螺纹槽，两组所述安装板顶部和主体之间通过多组螺钉固定连接，且安装板和主体内部开设有与螺钉相配合的螺纹孔。
8、通过采用上述技术方案，其中工作人员可以手动对螺纹环进行转动，使螺纹环旋转至旋转筒外壁顶部和安装板外壁底部，其中安装板外壁底部皆开设有与螺纹环内壁螺纹相配合的螺纹槽，进而使螺纹环与安装板外壁底部的螺纹相连接配合，不仅使安装板与主体连接的更加稳定，且螺纹环内壁底部可以对旋转筒进行活动限位作用，进一步避免了外界泥浆进入主体内部的问题，使整体的密封性大大提高。
9、本专利技术进一步设置为，所述主体底端和顶端分别连接有短挺杆和长挺杆，且短挺杆和长挺杆内部分别开设有进液孔和排液孔，主体内部位于粉碎腔顶部开设有窄孔，且窄孔的截面直径小于粉碎腔的截面直径。
10、通过采用上述技术方案，其中在地面抽吸系统的作用下，粉碎后的泥浆经过窄孔进入到第二组驱动叶轮处，由于窄孔的直径小于粉碎腔的直径，进而泥浆经过窄孔后会一定程度的增加压力，进而作用在第二组驱动叶轮上的泥浆压力更大，使驱动叶轮的旋转效果有效提高，从而保证了本专利技术整体的转动效果。
11、综上所述，本专利技术主要具有以下有益效果：
12、1、本专利技术通过在短挺杆和长挺杆之间安装有监测装置的主体，在钻井过程中，钻井液从地面通过钻井环空部分流向钻头附近，钻头配合钻井液更加便于钻井操作，产生的泥浆在地面抽吸系统的作用下依次通过进液孔、粉碎腔、窄孔以及排液孔上升至地面，在泥浆上升过程中，带动驱动叶轮和转轴进行转动，从而转轴通过两组旋转连接环带动第一磁环旋转，由于第一磁环和第二磁环异性相吸，进而第二磁环带动旋转筒进行旋转，从而旋转筒带动其内部的控制处理设备以及多组超声波传感器进行转动，其中旋转筒的转动方向和钻头的转动方向相反，通过两组方向的旋转，使旋转筒外侧的泥浆更加轻易的被分散，从而一定程度上降低了泥浆附着在旋转筒外壁影响超声波传感器的监测效果，使超声波传感器更加轻易的识别到附近环空内部的流量变化，从而达到井下早期监测溢流的目的；
13、2、本专利技术通过当泥浆作用在驱动叶轮使其带动转轴转动时，转轴同步驱动多组粉碎叶轮在粉碎腔内部旋转，旋转的粉碎叶轮可以将经过粉碎腔的泥浆进一步进行破碎，导致在外界抽吸系统的作用下，避免结块的泥浆在输送过程中发生堵塞的问题，进一步提高了整体的钻井效率。
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1.一种井下监测早期溢流的装置，包括主体(1)，其特征在于：所述主体(1)内部开设有粉碎腔(2)，所述主体(1)内部顶端和底端皆转动连接有旋转连接环(6)；
2.根据权利要求1所述的井下监测早期溢流的装置，其特征在于：所述主体(1)两侧皆可拆卸连接有安装板(14)，所述主体(1)内部两侧皆设置有位于安装板(14)内侧的电池模块(12)，且电池模块(12)和其中一组旋转连接环(6)固定连接。
3.根据权利要求2所述的井下监测早期溢流的装置，其特征在于：所述安装板(14)内侧底端固定有第一导电环(15)，且第一导电环(15)由两组半圆环组成，所述旋转筒(9)顶部固定有与第一导电环(15)相配合的第二导电环(16)。
4.根据权利要求2所述的井下监测早期溢流的装置，其特征在于：所述电池模块(12)的输出导线穿过安装板(14)与第一导电环(15)电性连接，且安装板(14)内部开设有输出导线相配合的空腔。
5.根据权利要求2所述的井下监测早期溢流的装置，其特征在于：所述旋转筒(9)外壁顶端活动连接有与安装板(14)相配合的螺纹环(17)，且两
6.根据权利要求1所述的井下监测早期溢流的装置，其特征在于：所述主体(1)底端和顶端分别连接有短挺杆(21)和长挺杆(22)，且短挺杆(21)和长挺杆(22)内部分别开设有进液孔(18)和排液孔(20)。
7.根据权利要求6所述的井下监测早期溢流的装置，其特征在于：所述主体(1)内部位于粉碎腔(2)顶部开设有窄孔(19)，且窄孔(19)的截面直径小于粉碎腔(2)的截面直径。
8.根据权利要求2所述的井下监测早期溢流的装置，其特征在于：两组所述安装板(14)顶部和主体(1)之间通过多组螺钉固定连接，且安装板(14)和主体(1)内部开设有与螺钉相配合的螺纹孔。
...【技术特征摘要】
1.一种井下监测早期溢流的装置，包括主体(1)，其特征在于：所述主体(1)内部开设有粉碎腔(2)，所述主体(1)内部顶端和底端皆转动连接有旋转连接环(6)；
2.根据权利要求1所述的井下监测早期溢流的装置，其特征在于：所述主体(1)两侧皆可拆卸连接有安装板(14)，所述主体(1)内部两侧皆设置有位于安装板(14)内侧的电池模块(12)，且电池模块(12)和其中一组旋转连接环(6)固定连接。
3.根据权利要求2所述的井下监测早期溢流的装置，其特征在于：所述安装板(14)内侧底端固定有第一导电环(15)，且第一导电环(15)由两组半圆环组成，所述旋转筒(9)顶部固定有与第一导电环(15)相配合的第二导电环(16)。
4.根据权利要求2所述的井下监测早期溢流的装置，其特征在于：所述电池模块(12)的输出导线穿过安装板(14)与第一导电环(15)电性连接，且安装板(14)内部开设有输出导线...
【专利技术属性】
技术研发人员：张政，赵豫，袁健鹏，雷丰华，王苓霏，许智博，乔振宁，杨燚，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：
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