[發明專利]一種智能鉆井液監測系統

在審

• 申請號: 201810534809.0
• 申請日: 2018-05-24
• 公開（公告）號: CN110593788A
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發明（設計）人: 梁鵬;郝剛
• 申請（專利權）人: 廣東技術師范學院
• 主分類號: E21B21/08
• 分類號: E21B21/08;E21B47/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種智能鉆井液監測系統，包括泥漿池、控制器、塑形罐、收集罐、清水罐，所述泥漿來液管線中經過充分攪拌的足夠量的待測鉆井液進行靜止塑型(10S，10min)：且所述泥漿來液管線為通過三通開關閥連接在泥漿池、供液泵以及收集罐上：所述泥漿池和供液泵之間的輸送管道上設置有一個壓力調節閥YL。該新型可方便的在鉆井現場布放，安裝/調試正常后無需人員干預即可連續、自動、智能的運行，連續獲得并記錄鉆井液流變參數：塑性粘度、動切應力、流性指數、稠度系數、漏斗粘度、初靜切力、終靜切力、API失水且誤差可有效控制在3％以內。

技術領域

本發明屬于石油天然氣行業鉆井液性能的實時監測領域，具體涉及一種智 能鉆井液監測系統。

背景技術

從“鉆井液性能在線實時監測和管理”的應用角度，目前行業內還沒有真 正能夠實現商業化運行的系統和方法；從鉆井液檢測的機理上，主要有旋轉法 和管流法兩種。實驗室用旋轉法的檢測精度相對較高，但實時性差(15分鐘出 一組數據)，且也僅僅是相關流變性的數據；管流法雖然能實現一定的人為實時 性(1～60秒出一組數據)，但管流法系統操作復雜，測量的階段性需要不斷的人 為因素介入及判斷，對操作人員的知識及技術水平要求高，在操作或判斷不當 時會產生根本性誤差；本新型正是應對管流法的不足，設計了一套全流速自動 運行模擬現場的、基于狹縫毛細管路的在線鉆井液性能的監測管理系統；其中， 狹縫毛細管路鉆井液在線檢測流變性的方法，屬于1991申請的公開號為：CN2085960的發明，目前已屬于過期公開技術方案。

關于鉆井液流變性在線實時監測，目前有個別相對獨立的方法，但就測量機 理和實際的操作過程而言，還是具有相當的不確定性和局限性；(1)雖然可以 在線測得鉆井液的流變性，但數據間隔時間長，設備本身操作、測量狀態的恢 復及維護復雜，且數據種類有限；(2)雖然能夠連續測量并記錄鉆井液流變性 的表觀粘度、塑性粘度、動切應力、流性指數、稠度系數，但不能連續的測量 初靜切力、終靜切力、API失水；(3)雖然能夠連續測量記錄數據卻要手動判斷 流體的流型，導致在特定流體情況下不可避免的不確定性和誤差，甚至非理性 數據的出現。綜上所述，所以我設計了一種智能鉆井液監測系統。

發明內容

為了解決上述存在的問題，本發明提供一種智能鉆井液監測系統。

本發明是通過以下技術方案實現：

一種智能鉆井液監測系統，包括泥漿池、控制器、塑形罐、收集罐、清水 罐，所述泥漿來液管線中經過充分攪拌的足夠量的待測鉆井液進行靜止塑型 (10S，10min)：且所述泥漿來液管線為通過三通開關閥連接在泥漿池、供液泵 以及收集罐上：所述泥漿池和供液泵之間的輸送管道上設置有一個壓力調節閥 YL；且所述管道通過流量調節閥LL和質量流量計連接在塑形罐和狹縫流道；所 述塑形罐和泥漿池連接的管道上設置有開關閥LW1；所述塑形罐上設置有能夠與 外界通氣的氣路閥ql4和與儀表風氣源連接的氣路閥ql3；所述儀表風氣源通過 氣路閥ql1、氣路閥ql5、氣路閥ql6分別與收集罐、清水罐以及壓力變送器連接；所述狹縫流道的另一端為連接著所述收集罐上；且所述狹縫流道上設置有 壓力變送器以及控制其在壓力變送器管道的開關閥LW6；所述控制器為連接著所 述開關并自動的按預定邏輯循環的控制實現；所述控制器把信息傳送到嵌入式 微型計算機上，從而實時進行計算并顯示在隨機的顯示屏上，數據可以TCP/IP 的形式上傳，也可通過無線通訊上傳。

作為本發明的進一步優化方案，所述三通開關閥的每一個支流上分別設置 有開關閥LW5、4-開關閥LW4、開關閥LW3；所述壓力變送器包括壓力P1、壓 力P2、壓力P3。

作為本發明的進一步優化方案，所述收集罐上設置有氣路閥ql2；且所述收 集罐為連接在所述清水罐上。

作為本發明的進一步優化方案，所述收集罐通過一個獨立的管道連接在所 述塑形罐上。