[實用新型]無源式泡沫鉆井采樣分析器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120049149.0
• 申請日: 2011-02-28
• 公開（公告）號: CN201924921U
• 公開（公告）日: 2011-08-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱根慶;劉光季;李春山;朱直箐;肖志;孫冰濤
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶奧能瑞科石油技術(shù)有限責(zé)任公司
• 主分類號: E21B49/08
• 分類號: E21B49/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于氣體采樣和分析裝置，尤其涉及石油泡沫鉆井工藝中的氣體采樣、分析的無源式泡沫鉆井采樣分析器。

背景技術(shù)

目前在石油鉆井中大量采用泡沫鉆井新工藝，這種鉆井工藝的最大難點是安全保障監(jiān)測方法及設(shè)備，即監(jiān)測井下有毒有害氣體返出地表的方法及設(shè)備。目前國內(nèi)采用氣體監(jiān)測方法全部需要過水濾除鉆井返出的巖屑粉塵，并將鉆井中的氣體引向地面采集進行檢測，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(nèi)氣體，必須等到濾塵水溶解飽和后才有析出，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(jiān)測過程中不斷換水，使之形成惡性循環(huán)，根本達不到監(jiān)測井下有害氣體和可燃氣體的目的，難以確保鉆井安全。

本申請人曾經(jīng)提出中國專利申請，一種石油泡沫鉆井采樣分析器，其申請?zhí)枮?00720124484.6，該專利文件中公開了一種實現(xiàn)泡沫干式方式濾塵的裝置，通過向濾塵斗中填充泡沫對取樣所得的氣體進行過濾，雖然避免了水濾塵方式檢測，提高了氣體檢測精度并減少了環(huán)境污染，但是在實際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)其缺點是：設(shè)備工作過程中需要外加電機帶動濾塵斗旋轉(zhuǎn)來分散泡沫和打碎巖屑，安裝電機后設(shè)備體積龐大，耗費電能。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種無源式泡沫鉆井采樣分析器，不需要電機帶動濾塵斗，利用鉆井時強大的沖擊力將井下的泡沫和巖屑送入到濾塵斗中，通過泡沫和巖屑的壓力推動濾塵斗旋轉(zhuǎn)，從而減小設(shè)備的占地空間，節(jié)約能量。

為達到上述目的，本實用新型所述的一種無源式泡沫鉆井采樣分析器，包括濾塵斗、支架、取樣管和出樣管，其中濾塵斗上、下端分別設(shè)置有上安裝座和下安裝座，所述上安裝座經(jīng)上軸承安裝在支架的上橫梁上，下安裝座經(jīng)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分別固定在密封蓋上并穿過所述密封蓋與所述濾塵斗內(nèi)腔相通，其關(guān)鍵在于：所述取樣管的出口朝向所述濾塵斗的側(cè)壁，在所述濾塵斗內(nèi)腔側(cè)壁的設(shè)置有一圈結(jié)構(gòu)一致的葉片，該葉片與所述取樣管的出口在同一水平面上；

當(dāng)葉片靠近所述取樣管出口時，葉片的凹面朝向該取樣管出口。

外界的高壓力將井下的泡沫、巖屑粉塵擠入濾塵斗，將取樣管的出口端噴射出的泡沫噴射到葉片上，推動濾塵斗旋轉(zhuǎn)，從而代替電機工作，實現(xiàn)無源自轉(zhuǎn)。利用泡沫離心甩干原理，濾塵斗旋轉(zhuǎn)使泡沫、巖屑顆粒及氣體分離，質(zhì)量最小的氣體在濾塵斗中上部相對集中，鉆井內(nèi)氣體經(jīng)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、氣體濕度、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(shù)進行在線實時檢測。

所述上安裝座上安裝有濾網(wǎng)，所述取樣管穿過該濾網(wǎng)并伸入所述濾塵斗的內(nèi)腔中，所述出樣管位于濾網(wǎng)上方。

濾網(wǎng)設(shè)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。

本實用新型的顯著效果是：利用鉆井時外界高壓力將井下的泡沫、巖屑粉塵從取樣管引入濾塵斗，取樣管出口端噴射出的泡沫噴射力帶動濾塵斗旋轉(zhuǎn)，取代了電機工作，減小設(shè)備體積和能量耗散。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)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2所示，一種無源式泡沫鉆井采樣分析器，包括濾塵斗1、支架2、取樣管3和出樣管4，其中濾塵斗1上、下端分別設(shè)置有上安裝座5和下安裝座6，所述上安裝座5經(jīng)上軸承7安裝在支架2的上橫梁2a上，下安裝座6經(jīng)下軸承8安裝在支架2的下橫梁2b上，所述上橫梁2a上固定有密封蓋9罩在所述上安裝座6和上軸承7上，所述取樣管3和出樣管4分別固定在密封蓋9上并穿過所述密封蓋9與所述濾塵斗1內(nèi)腔相通，所述取樣管3的出口朝向所述濾塵斗1的側(cè)壁，在所述濾塵斗1內(nèi)腔側(cè)壁上設(shè)置有一圈結(jié)構(gòu)一致的葉片10，該葉片10與所述取樣管3的出口在同一水平面上；

當(dāng)葉片10靠近所述取樣管3出口時，葉片10的凹面朝向該取樣管3出口。

在具體實施過程中，所述取樣管3出口方向與所述濾塵斗1切線的夾角范圍在30度到60度。通過外界的高壓力將井下的泡沫、巖屑粉塵引入濾塵斗1，取樣管3的出口端噴射出的泡沫噴射到葉片10上，推動濾塵斗1旋轉(zhuǎn)，從而代替電機工作，實現(xiàn)無源自轉(zhuǎn)。