石油泡沫鑽井採樣分析器的製作方法

2023-12-10 20:35:37 1

專利名稱：石油泡沫鑽井採樣分析器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於氣體採樣和分析裝置，尤其涉及石油泡沬鑽井工藝中的氣 體採樣、分析的石油泡沫鑽井採樣分析器。
技術背景目前在石油鑽井中大量採用泡沫鑽井新工藝，這種鑽井工藝的最大難點是 安全保障監測方法及設備，即監測井下有毒有害氣體返出地表的方法及設備。 目前國內採用氣體監測方法全部需要過水濾除鑽井返出的巖屑粉塵，並將鑽井 中的氣體引向地面採集進行檢測，而在過水濾塵的同時，隨之返出的氣體也將 部分或全部溶解在水中，尤其是硫化氫等井內氣體，必須等到濾塵水溶解飽和 後才有析出，而溶解硫化氫等氣體的飽和溶液具有極強的腐蝕性，迫使在監測 過程中不斷換水，使之形成惡性循環，根本達不到監測井下有害氣體和可燃氣 體的目的，難以確保鑽井安全。其缺點是採用過水濾塵方式進行檢測，既影響氣體的檢測精度，又容易 引起環境汙染，無法做到實時在線安全檢測，只能監測硫化氫和甲烷氣體。 實用新型內容本實用新型的目的是提供一種石油泡沬鑽井採樣分析器，不需要過水濾塵 方式檢測，能提高氣體的檢測精度，避免環境汙染，做到實時在線安全檢測。 為達到上述目的，本實用新型所述的一種石油泡沫鑽井採樣分析器，其關 鍵在於包括濾塵鬥、電機、傳動裝置、支架、取樣管和出樣管，其中所述濾 塵鬥的上端封閉，該濾塵鬥上、下端分別設置有上安裝座和下安裝座，所述上 安裝座經上軸承安裝在支架的上橫梁上，下安裝座經下軸承安裝在支架的下橫 梁上，所述上橫梁上固定有密封蓋罩在所述上安裝座和上軸承上，所述取樣管 和出樣管固定在所述密封蓋上，並且穿過該密封蓋與所述濾塵鬥內腔相通，所 述濾塵鬥通過所述傳動裝置與電機連接。取樣管將發泡劑、巖屑粉塵和氣體引入濾塵鬥，電機經傳動裝置帶動濾塵 鬥旋轉，利用泡沫離心甩幹原理，使發泡劑、巖屑顆粒及氣體分離，質量最小 的氣體在濾塵鬥中上部相對集中，鑽井內氣體經出樣管溢出，再在出樣管上安 裝檢測儀器就可以為井下的氣體壓力、氣體流量、氣體溫度、氣體溼度、硫 化氫相對含量、烴類氣體相對含量、氧氣相對含量、 一氧化碳相對含量、二氧 化碳相對含量、烴類氣體濃度等參數進行在線實時檢測。所述取樣管上設置有清水管與之相通，且取樣管上安裝有進樣電磁閥，清 水管上安裝有清水電磁閥；所述濾塵鬥的下端設置有出渣管穿出所述下安裝座， 該出渣管安裝有出渣電磁閥。進氣時，關閉清水電磁閥和出渣電磁閥，打開進樣電磁閥將發泡劑、巖屑 粉塵和氣體引入濾塵鬥，關閉所述三個電磁閥，就可轉動濾塵鬥，實現氣體分 離。清洗時，關閉進樣電磁閥，打開清水電磁閥和出渣電磁閥，清水管引入清 水對濾塵鬥進行清洗，發泡劑、巖屑粉塵等從濾塵鬥下端出渣管流出。所述傳動裝置為皮帶輪傳動裝置，其中主動皮帶輪固定在所述電機的輸出 軸上，主動皮帶輪安裝在所述濾塵鬥上。所述上安裝座上安裝有濾網，所述取樣管穿過該濾網並伸入所述濾塵鬥的 內腔中，所述出樣管位於濾網上方。 濾網設置在取樣管出口與出樣管進口之間，以阻隔粉塵進入出樣管。 所述取樣管上安裝有壓力傳感器。利用壓力傳感器信號控制排除兩種除塵鬥中的積塵。當採樣氣體鑽井的停泵間歇，壓力傳感器給出停鑽信號，當取樣管上壓力信號低於5KPa時，排塵進 氣閥和出塵閥打開，取樣閥關閉，形成排塵通道。此時，壓縮空氣由排塵進氣 管吹入濾塵鬥，並經濾塵鬥底部的出塵管排洩掉。當取樣管上壓力信號大於或 等於5KPa時，壓力傳感器給出停鑽信號，排塵進氣閥和出塵閥關閉，取樣闊打 開，裝置採樣工作。本實用新型的顯著效果是採用乾式方式濾塵，避免對採樣氣體的汙染， 能提高氣體的檢測精度，避免環境汙染，可以為井下的氣體壓力、氣體流量、 氣體溫度、氣體溼度、硫化氫相對含量、烴類氣體相對含量、氧氣相對含量、 一氧化碳相對含量、二氧化碳相對含量、烴類氣體濃度等參數進行在線實時檢
圖1是本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細說明。 如圖1所示， 一種石油泡沫鑽井採樣分析器，由濾塵鬥l、電機2、傳動裝 置3、支架4、取樣管5、出樣管6、上安裝座7、下安裝座8、上軸承9、下軸 承10、密封蓋11組成，其中所述濾塵鬥1的上端封閉，該濾塵鬥1上、下端分 別設置有上安裝座7和下安裝座8，所述上安裝座7經上軸承9安裝在支架4的 上橫梁4a上，下安裝座8經下軸承10安裝在支架4的下橫梁4b上，所述上橫 梁4a上固定有密封蓋11罩在所述上安裝座7和上軸承9上，所述取樣管5和 出樣管6固定在所述密封蓋11上，並且穿過該密封蓋11與所述濾塵鬥1內腔 相通，所述濾塵鬥1通過所述傳動裝置3與電機2連接。
取樣管5將發泡劑、巖屑粉塵和氣體引入濾塵鬥1，電機2經傳動裝置3帶 動濾塵鬥1旋轉，利用泡沫離心甩幹原理，使發泡劑、巖屑顆粒及氣體分離， 質量最小的氣體在濾塵鬥1中上部相對集中，鑽井內氣體經出樣管6溢出，再 在出樣管6上安裝檢測儀器，或將氣體送入色譜分析儀等現有氣體檢測儀器， 就可以為井下的氣體壓力、氣體流量、氣體溫度、氣體溼度、硫化氫相對含 量、烴類氣體相對含量、氧氣相對含量、 一氧化碳相對含量、二氧化碳相對含 量、烴類氣體濃度等參數進行在線實時檢測。所述取樣管5上設置有清水管12與之相通，且取樣管5上安裝有進樣電磁 閥5a，清水管12上安裝有清水電磁閥12a;所述濾塵鬥1的下端設置有出渣管 13穿出所述下安裝座8，該出渣管13安裝有出渣電磁闊13a。進氣時，關閉清水電磁閥12a和出渣電磁閥13a，打開進樣電磁閥5a將發 泡劑、巖屑粉塵和氣體引入濾塵鬥1，關閉所述三個電磁閥，就可轉動濾塵鬥1， 實現氣體分離。清洗時，關閉進樣電磁閥5a，打開清水電磁閥12a和出渣電磁 閥13a，清水管12引入清水對濾塵鬥1進行清洗，發泡劑、巖屑粉塵等從濾塵 鬥1下端出渣管13流出。所述傳動裝置3為皮帶輪傳動裝置，其中主動皮帶輪固定在所述電機2的 輸出軸上，主動皮帶輪安裝在所述濾塵鬥1上。所述上安裝座7上安裝有濾網14，所述取樣管5穿過該濾網14並伸入所述 濾塵鬥l的內腔中，所述出樣管6位於濾網14上方。濾網14設置在取樣管5出口與出樣管6進口之間，以阻隔粉塵進入出樣管6。
所述取樣管5上安裝有壓力傳感器15。其工作情況如下取樣管5將發泡劑、巖屑粉塵和氣體引入濾塵鬥1，電機2經傳動裝置3帶 動濾塵鬥1旋轉，利用泡沫離心甩千原理，使發泡劑、巖屑顆粒及氣體分離， 質量最小的氣體在濾塵鬥1中上部相對集中，鑽井內氣體經出樣管6溢出並被 採集檢測。
權利要求1、一種石油泡沫鑽井採樣分析器，其特徵在於包括濾塵鬥(1)、電機(2)、傳動裝置(3)、支架(4)、取樣管(5)和出樣管(6)，其中所述濾塵鬥(1)的上端封閉，該濾塵鬥(1)上、下端分別設置有上安裝座(7)和下安裝座(8)，所述上安裝座(7)經上軸承(9)安裝在支架(4)的上橫梁(4a)上，下安裝座(8)經下軸承(10)安裝在支架(4)的下橫梁(4b)上，所述上橫梁(4a)上固定有密封蓋(11)罩在所述上安裝座(7)和上軸承(9)上，所述取樣管(5)和出樣管(6)固定在所述密封蓋(11)上，並且穿過該密封蓋(11)與所述濾塵鬥(1)內腔相通，所述濾塵鬥(1)通過所述傳動裝置(3)與電機(2)連接。
2、 根據權利要求1所述的石油泡沬鑽井採樣分析器，其特徵在於所述取 樣管(5)上設置有清水管(12)與之相通，且取樣管(5)上安裝有進樣電磁 閥(5a)，清水管(12)上安裝有清水電磁閥(12a);所述濾塵鬥(1)的下端 設置有出渣管(13)穿出所述下安裝座(8)，該出渣管(13)安裝有出渣電磁 閥(13a)。
3、 根據權利要求1所述的石油泡沫鑽井採樣分析器，其特徵在於所述傳 動裝置(3)為皮帶輪傳動裝置，其中主動皮帶輪固定在所述電機(2)的輸出 軸上，主動皮帶輪安裝在所述濾塵鬥(1)上。
4、 根據權利要求1所述的石油泡沫鑽井採樣分析器，其特徵在於所述上 安裝座(7)上安裝有濾網(14)，所述取樣管(5)穿過該濾網(14)並伸入所 述濾塵鬥(1)的內腔中，所述出樣管(6)位於濾網(14)上方。
5、根據權利要求1所述的石油氣體鑽井採樣分析器，其特徵在於所述取 樣管(5)上安裝有壓力傳感器(15)。
專利摘要本實用新型公開了一種石油泡沫鑽井採樣分析器，其特徵在於包括濾塵鬥、電機、傳動裝置、支架、取樣管和出樣管，其中所述濾塵鬥的上端封閉，該濾塵鬥上、下端分別設置有上安裝座和下安裝座，所述上安裝座經上軸承安裝在支架的上橫梁上，下安裝座經下軸承安裝在支架的下橫梁上，所述上橫梁上固定有密封蓋罩在所述上安裝座和上軸承上，所述取樣管和出樣管固定在所述密封蓋上，並且穿過該密封蓋與所述濾塵鬥內腔相通，所述濾塵鬥通過所述傳動裝置與電機連接。本實用新型的顯著效果是避免對採樣氣體的汙染，能提高氣體的檢測精度，並能對多種氣體參數進行在線實時檢測。
文檔編號E21B49/08GK201050366SQ20072012448
公開日2008年4月23日 申請日期2007年6月12日 優先權日2007年6月12日
發明者劉光季, 孫冰濤, 朱根慶, 朱直箐, 李春山, 志 肖 申請人:重慶奧能瑞科石油技術有限責任公司