一种适用于钻井液参数自动获取的系统技术方案

本发明专利技术公开了一种适用于钻井液参数自动获取的系统，包括钻井液池液位测量装置、钻井液进口温度测量装置一、钻井液出口温度测量二、信号线一、信号线二、电源扩展槽、信号扩展槽、中央处理系统、通讯接口、参数集中显示器和键盘，本发明专利技术属于矿井水害区域治理、石油钻机钻井技术领域，具体是指一种适用于钻井液参数自动获取的系统。自动获取的系统。自动获取的系统。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于钻井液参数自动获取的系统


[0001]本专利技术属于矿井水害区域治理、石油钻机钻井
，具体是指一种适用于钻井液参数自动获取的系统。

技术介绍

[0002]获取钻井液消耗量、目的层温度参数，是矿井水害区域注浆治理、石油钻井、深井钻探进行目的层评价的重要手段。钻机在钻进过程中在不同岩层中钻井液消耗量不同，如在泥岩、砂质泥岩、粉砂岩等岩层中钻进钻井液基本无消耗，而在细砂岩、中砂岩、粗砂岩、砾岩、灰岩等岩层中钻井液消耗量远大于泥岩、砂质泥岩、粉砂岩等岩层中的消耗量。钻遇特殊构造，如钻遇断层、裂隙极发育地段、陷落柱等会出现钻井液消耗异常增大乃至井口失返现象。钻井液消耗量是判断石油储层、含水层渗透率参数的直观指标，根据钻井液消耗量能大致判断矿井水害注浆治理起始注浆配比和石油储层渗透特征，是工程施工需要获取的重要参数。根据施工地区地温梯度以及目的层埋深能大致判断含水层之间是否有水力联系，观测钻井液进出口温度变化能辅助判断含水层是否与相邻含水层导通，在矿井水防治中意义重大。常规获取方式是通过人工观测钻井液池中钻井液液面随时间变化情况并人工记录，客观上增加了现场施工人员的劳动强度，同时受测量人配合、责任心及外界环境、测量仪器等多方面影响，测量误差较大。在钻遇断层、陷落柱和含水层岩溶、裂隙发育强烈的地段，钻井液漏失量大，采用人工测量可能无法获取参数。进而导致后期无法对工程施工目的客观评价。其次，人工记录存在资料分散，易丢失、数据不能自动存储，不利于后期离线分析等弊端，使用本系统可以有效解决此类问题。

技术实现思路

[0003]为了解决上述难题，本专利技术提供了一种适用于钻井液参数自动获取的系统。
[0004]为了实现上述功能，本专利技术采取的技术方案如下：一种适用于钻井液参数自动获取的系统，包括钻井液池液位测量装置、钻井液进口温度测量装置一、钻井液出口温度测量二、信号线一、信号线二、电源扩展槽、信号扩展槽、中央处理系统、通讯接口、参数集中显示器和键盘。
[0005]优选的，所述钻井液池液位测量装置为带有压力传感器及信号变送器的模块，所述钻井液池液位测量装置外部设有防水外壳，所述钻井液池液位测量装置内设有钢质过滤筛网、压力传感器和压力变送器，所述钢质过滤筛网设于钻井液池液位测量装置内底壁，所述压力传感器设于钢质过滤筛网上端，所述压力变送器与压力传感器电相连，所述钻井液池液位测量装置外侧壁设有安装接口法兰，所述钻井液池液位测量装置上连接有24VDC电源线和4～20mA信号线，所述24VDC电源线和4～20mA信号线外包屏蔽层，所述24VDC电源线通过电缆与电源扩展槽联接，所述4～20mA信号线通过电缆与信号扩展槽联接；信号变送器采用24VDC标准电压供电，输出4～20mA标准电流信号，四线制联结；采用4～20mA标准电流信号传输有利于远距离传输且信号衰小，电源线与信号线有独立屏蔽层，防止干扰，通过5
信号线传输至地面7信号扩展槽。
[0006]优选的，所述钻井液进口温度测量装置一和钻井液进口温度测量装置二结构相同，均采用热敏元件和相匹配的温度变送器，所述钻井液进口温度测量装置一外部设有钢质温度敏感元件保护外壳，所述钻井液进口温度测量装置一内设有温度敏感元件、补偿电阻线和温度变送器，所述温度敏感元件设于钻井液进口温度测量装置一内底壁上，所述补偿电阻线与温度敏感元件电相连，所述温度变送器与温度敏感元件电相连，所述温度变送器与温度敏感元件外带有防水外壳，所述钻井液进口温度测量装置一上连接有24VDC电源线和4～20mA信号线，所述24VDC电源线和4～20mA信号线外包屏蔽层，所述24VDC电源线通过电缆与电源扩展槽联接，所述4～20mA信号线通过电缆与信号扩展槽联接；信号变送器采用24VDC标准电压供电，输出4～20mA标准电流信号，四线制联结；采用4～20mA标准电流信号传输有利于远距离传输且信号衰小，电源线与信号线有独立屏蔽层，防止干扰，通过信号线传输至地面信号扩展槽；钻井液进口温度测量装置为四线制，根据测量对象温度范围及精度的不同要求，选择不同量程的热敏元件与温度变送器组合，由电源扩展槽提供电源，温度变送器输输出4～20mA的标准电流信号，采用电流信号传输有利于远距离传输且信号衰减小，减少了补偿导线长度，降低成本，电源线与信号线有独立屏蔽层，防治干扰，通过信号线传输至地面信号扩展槽。
[0007]优选的，所述信号线一是用来为温度变送器提供电源与获取信号的线路，电源线与信号线有独立屏蔽层，防治干扰，通过由信号线一传输信号至地面信号扩展槽，同时电源线为通过电源扩展槽为现场仪器提供24VDC电源；所述信号线二是用来为压力变送器提供电源与获取信号的线路，电源线与信号线有独立屏蔽层，防治干扰，通过由信号线二传输信号至地面信号扩展槽，同时电源线为通过电源扩展槽为现场仪器提供24VDC电源。
[0008]优选的，所述电源扩展槽是用来为现场温度变送器、压力变送器提供24VDC电源并提供电源扩展功能；所述电源扩展槽内设有220VAC～24VDC电压转换器，所述电压转换器上连接有24VDC信号正极输出接线端和24VDC信号负极输出接线端，所述电源扩展槽连接有24VDC电源扩展端连接。
[0009]优选的，所述信号扩展槽是用来为现场温度变送器、压力变送器4～20mA信号转换为1～5VDC信号供提中央处理系统进行进一步处理，同时信号扩展槽具有信号通道扩展功能；所述信号扩展槽连接有4～25mA信号正极输入接线端、1～5V转换信号正极输出接线端、4～25mA信号负极输入接线端、1～5V转换信号负极输出接线端，所述1～5V转换信号正极输出接线端和4～25mA信号负极输入接线端之间连接有250Ω标准电阻，所述信号扩展槽连接有信号扩展接线端。
[0010]优选的，所述中央处理系统为一微处理器，用来控制、采集通道号顺序，通道号，接收处理采集数据，控制采集数据存储顺序、存储格式及数据存储，控制参数集中显示器显示内容与方式，并提供统一时间脉冲、数据存储方式以及接口读取顺序等。
[0011]优选的，所述通讯接口为USB接口通道，用来在中央处理系统控制下与外部存储设备进行数据通信。
[0012]优选的，所述参数集中显示器为液晶显示器，用来顺序分页显示通道参数。
[0013]优选的，所述键盘为一交互式输入参数键盘，用来向中央处理系统发布指令，交互式修改现场参数，发布存储、显示页指令等。
[0014]本专利技术采取上述结构取得有益效果如下：（1）对场地无特别严格要求；（2）适用于多种型号钻机；（3）使用本专利技术时需测量钻井液池底面积、钻井液密度进行测量修正，同时要求钻井液池身各截面积相等，对钻井液性能无特殊要求；（4）对待测液体参数无特殊要求；（5）使用本专利技术能够大大减少测量人人为的因素以及配合不佳产生的测量误差，大幅度简化试验准备时间，提高工作效率和测量精度；（6）使用本专利技术能够减少人工成本；（7）使用本专利技术能够实现现场初步分析和试验后细致分析。
附图说明
[0015]图1为本专利技术提供的一种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于钻井液参数自动获取的系统，包括钻井液池液位测量装置、钻井液进口温度测量装置一、钻井液出口温度测量二、信号线一、信号线二、电源扩展槽、信号扩展槽、中央处理系统、通讯接口、参数集中显示器和键盘。2.根据权利要求1所述的一种适用于钻井液参数自动获取的系统，其特征在于：所述钻井液池液位测量装置外部设有防水外壳，所述钻井液池液位测量装置内设有钢质过滤筛网、压力传感器和压力变送器，所述钢质过滤筛网设于钻井液池液位测量装置内底壁，所述压力传感器设于钢质过滤筛网上端，所述压力变送器与压力传感器电相连，所述钻井液池液位测量装置外侧壁设有安装接口法兰，所述钻井液池液位测量装置上连接有24VDC电源线和4～20mA信号线，所述24VDC电源线和4～20mA信号线外包屏蔽层，所述24VDC电源线通过电缆与电源扩展槽联接，所述4～20mA信号线通过电缆与信号扩展槽联接。3.根据权利要求2所述的一种适用于钻井液参数自动获取的系统，其特征在于：所述钻井液进口温度测量装置一和钻井液进口温度测量装置二结构相同，所述钻井液进口温度测量装置一外部设有钢质温度敏感元件保护外壳，所述钻井液进口温度测量装置一内设有温度敏感元件、补偿电阻线和温度变送器，所述温度敏感元件设于钻井液进口温度测量装置一内底壁上，所述补偿电阻线与温度敏感元件电相连，所述温度变送器与温度敏感元件电相连，所述温度变送器与温度敏感元件外带有防水外壳，所述钻井液进口温度测量装置一上连接有24VDC电源线和4～20mA信号线，所述24VDC电源线和4～20mA信号线外包屏蔽层，所述24VDC电源线通过电缆与电源扩展槽联接，所述4～20...

【专利技术属性】
技术研发人员：张传凤，陈宗念，解保磊，彭赵平，冯亮，吴述春，
申请(专利权)人：江苏煤炭地质勘探二队，
类型：发明
国别省市：