无源式泡沫钻井采样分析器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种无源式泡沫钻井采样分析器，包括滤尘斗、支架、取样管和出样管，滤尘斗上、下端分别设置有上安装座和下安装座，上安装座经上轴承安装在支架的上横梁上，下安装座经下轴承安装在支架的下横梁上，所述上横梁上固定有密封盖罩在所述上安装座和上轴承上，取样管和出样管分别固定在密封盖上并穿过密封盖与所述滤尘斗内腔相通；其关键在于：取样管的出口朝向滤尘斗的侧壁，在滤尘斗内腔侧壁上设置有一圈叶片，该叶片与取样管的出口在同一水平面上。其显著效果是：利用钻井时外界高压力将井下的泡沫、岩屑粉尘从取样管引入滤尘斗，取样管出口端喷射出的泡沫喷射力带动滤尘斗旋转，取代了电机工作，减小设备体积和能量耗散。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

Passive foam drilling sampling analyzer

The utility model discloses a passive type foam drilling and sampling analyzer, including dust hopper, frame, sampling tube and sampling tube, filter dust bucket upper and lower ends are respectively arranged on the mounting seat and installing seat, seat mounted on the bearing mounted on the upper beam of the bracket, the installation seat the bearing is installed in the lower beam of the bracket, the upper beam is fixed with a sealing cover and the bearing seat is arranged on the upper, a sampling tube and a sample tube are respectively fixed on the sealing cover and passes through the sealing cover and the dust bucket is communicated with; the key is that the sampling tube outlet the side wall of the dust filtering bucket, in the dust bucket cavity is arranged on the side wall of a blade, the blade and a sampling tube outlet at the same level. The effect is: the use of high pressure underground drilling outside foam, cutting dust from the sampling tube into the dust bucket, the sampling tube outlet end of the spray of foam to drive the dust bucket rotation, replace the motor, reduce the volume of the equipment and energy dissipation.

【技术实现步骤摘要】
本技术属于气体采样和分析装置，尤其涉及石油泡沫钻井工艺中的气体采 样、分析的无源式泡沫钻井采样分析器。
技术介绍
目前在石油钻井中大量采用泡沫钻井新工艺，这种钻井工艺的最大难点是安全保 障监测方法及设备，即监测井下有毒有害气体返出地表的方法及设备。目前国内采用气体 监测方法全部需要过水滤除钻井返出的岩屑粉尘，并将钻井中的气体引向地面采集进行检 测，而在过水滤尘的同时，随之返出的气体也将部分或全部溶解在水中，尤其是硫化氢等井 内气体，必须等到滤尘水溶解饱和后才有析出，而溶解硫化氢等气体的饱和溶液具有极强 的腐蚀性，迫使在监测过程中不断换水，使之形成恶性循环，根本达不到监测井下有害气体 和可燃气体的目的，难以确保钻井安全。本申请人曾经提出中国专利申请，一种石油泡沫钻井采样分析器，其申请号为 200720124484. 6，该专利文件中公开了一种实现泡沫干式方式滤尘的装置，通过向滤尘斗 中填充泡沫对取样所得的气体进行过滤，虽然避免了水滤尘方式检测，提高了气体检测精 度并减少了环境污染，但是在实际应用中发现其缺点是设备工作过程中需要外加电机带 动滤尘斗旋转来分散泡沫和打碎岩屑，安装电机后设备体积庞大，耗费电能。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种无源式泡沫钻井采样分析器，不需要电机带动滤尘 斗，利用钻井时强大的冲击力将井下的泡沫和岩屑送入到滤尘斗中，通过泡沫和岩屑的压 力推动滤尘斗旋转，从而减小设备的占地空间，节约能量。为达到上述目的，本技术所述的一种无源式泡沫钻井采样分析器，包括滤尘 斗、支架、取样管和出样管，其中滤尘斗上、下端分别设置有上安装座和下安装座，所述上安 装座经上轴承安装在支架的上横梁上，下安装座经下轴承安装在支架的下横梁上，所述上 横梁上固定有密封盖罩在所述上安装座和上轴承上，所述取样管和出样管分别固定在密封 盖上并穿过所述密封盖与所述滤尘斗内腔相通，其关键在于所述取样管的出口朝向所述 滤尘斗的侧壁，在所述滤尘斗内腔侧壁的设置有一圈结构一致的叶片，该叶片与所述取样 管的出口在同一水平面上；当叶片靠近所述取样管出口时，叶片的凹面朝向该取样管出口。外界的高压力将井下的泡沫、岩屑粉尘挤入滤尘斗，将取样管的出口端喷射出的 泡沫喷射到叶片上，推动滤尘斗旋转，从而代替电机工作，实现无源自转。利用泡沫离心甩 干原理，滤尘斗旋转使泡沫、岩屑颗粒及气体分离，质量最小的气体在滤尘斗中上部相对集 中，钻井内气体经出样管溢出，再在出样管上安装检测仪器就可以为井下的气体压力、气 体流量、气体温度、气体湿度、硫化氢相对含量、烃类气体相对含量、氧气相对含量、一氧化 碳相对含量、二氧化碳相对含量、烃类气体浓度等参数进行在线实时检测。所述上安装座上安装有滤网，所述取样管穿过该滤网并伸入所述滤尘斗的内腔 中，所述出样管位于滤网上方。滤网设置在取样管出口与出样管进口之间，以阻隔粉尘进入出样管。本技术的显著效果是利用钻井时外界高压力将井下的泡沫、岩屑粉尘从取 样管引入滤尘斗，取样管出口端喷射出的泡沫喷射力带动滤尘斗旋转，取代了电机工作，减 小设备体积和能量耗散。附图说明图1是现有技术的结构示意图；图2是本技术的结构示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术作进一步详细说明。如图2所示，一种无源式泡沫钻井采样分析器，包括滤尘斗1、支架2、取样管3和 出样管4，其中滤尘斗1上、下端分别设置有上安装座5和下安装座6，所述上安装座5经上 轴承7安装在支架2的上横梁加上，下安装座6经下轴承8安装在支架2的下横梁2b上， 所述上横梁加上固定有密封盖9罩在所述上安装座6和上轴承7上，所述取样管3和出样 管4分别固定在密封盖9上并穿过所述密封盖9与所述滤尘斗1内腔相通，所述取样管3 的出口朝向所述滤尘斗1的侧壁，在所述滤尘斗1内腔侧壁上设置有一圈结构一致的叶片 10，该叶片10与所述取样管3的出口在同一水平面上；当叶片10靠近所述取样管3出口时，叶片10的凹面朝向该取样管3出口。在具体实施过程中，所述取样管3出口方向与所述滤尘斗1切线的夹角范围在30 度到60度。通过外界的高压力将井下的泡沫、岩屑粉尘引入滤尘斗1，取样管3的出口端喷 射出的泡沫喷射到叶片10上，推动滤尘斗1旋转，从而代替电机工作，实现无源自转。所述取样管3上设置有清水管12与之相通，且取样管3上安装有进样电磁阀3a， 清水管12上安装有清水电磁阀12a ；所述滤尘斗1的下端设置有出渣管13穿出所述下安 装座6，该出渣管13安装有出渣电磁阀13a。进气时，关闭清水电磁阀12a和出渣电磁阀13a，打开进样电磁阀3a将泡沫、岩屑 粉尘和气体引入滤尘斗1，使得滤尘斗1转动，实现气体分离。清洗时，关闭进样电磁阀3a， 打开清水电磁阀1 和出渣电磁阀13a，清水管12引入清水对滤尘斗1进行清洗，泡沫、岩 屑粉尘等从滤尘斗1下端出渣管13流出。所述上安装座5上安装有滤网11，所述取样管3穿过该滤网11并伸入所述滤尘斗 1的内腔中，所述出样管4位于滤网11上方。滤网11设置在取样管3出口与出样管4进口之间，阻隔粉尘进入出样管4。其工作情况如下通过外界的高压力将井下的泡沫、岩屑粉尘从取样管3引入滤尘斗1，取样管3的 出口端喷射出的泡沫喷射到叶片10上，推动滤尘斗1旋转，从而代替电机工作，实现无源自 转。滤尘斗1旋转时利用泡沫离心甩干原理，使泡沫、岩屑颗粒及气体分离，质量最小的气 体在滤尘斗1中上部相对集中，钻井内气体经出样管4溢出并被采集检测。本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种无源式泡沫钻井采样分析器，包括滤尘斗（１）、支架（２）、取样管（３）和出样管（４），其中滤尘斗（１）上、下端分别设置有上安装座（５）和下安装座（６），所述上安装座（５）经上轴承（７）安装在支架（２）的上横梁（２ａ）上，下安装座（６）经下轴承（８）安装在支架（２）的下横梁（２ｂ）上，所述上横梁（２ａ）上固定有密封盖（９）罩在所述上安装座（６）和上轴承（７）上，所述取样管（３）和出样管（４）分别固定在密封盖（９）上并穿过所述密封盖（９）与所述滤尘斗（１）内腔相通，其特征在于：所述取样管（３）的出口朝向所述滤尘斗（１）的侧壁，在所述滤尘斗（１）内腔侧壁上设置有一圈结构一致的叶片（１０），该叶片（１０）与所述取样管（３）的出口在同一水平面上；当叶片（１０）靠近所述取样管（３）出口时，叶片（１０）的凹面朝向该取样管（３）出口。

【技术特征摘要】
1.一种无源式泡沫钻井采样分析器，包括滤尘斗(1)、支架O)、取样管C3)和出样管 G)，其中滤尘斗(1)上、下端分别设置有上安装座(5)和下安装座(6)，所述上安装座(5) 经上轴承(7)安装在支架O)的上横梁Oa)上，下安装座(6)经下轴承(8)安装在支架 (2)的下横梁Ob)上，所述上横梁Oa)上固定有密封盖(9)罩在所述上安装座(6)和上轴 承⑵上，所述取样管(3)和出样管⑷分别固定在密封盖(9)上并穿过所述密封盖(9) 与所述滤尘斗(1)内腔相通，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱根庆，刘光季，李春山，朱直箐，肖志，孙冰涛，
申请(专利权)人：重庆奥能瑞科石油技术有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：85