[实用新型]便携式空气钻井安全监测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种便携式空气钻井安全监测装置，属于石油钻采技术领域。

背景技术

由于川渝地区油气田的地质构造比较特殊，在常规泥浆钻井过程中，常出现钻井漏失、开采风险大、低压油气藏不易发现和严重影响碎屑岩地层产能等问题，所以在这一地区，广泛应用的是空气钻井。空气钻井以空气作为介质，空气密度低，能大幅提高钻井机械速度，对井眼形成的压力较低，能有效解决长段复杂地层的井漏问题，大幅降低井漏复杂损失，加快钻井工程进度，提高油气勘探效益。但是，空气钻井介质存在欠平衡的问题，当钻遇油气层时，油气会涌入井内，极易发生由井下高温引起的燃爆。若地层出水，会使岩屑粘结及钻屑变大，会增大钻具扭矩，发生卡钻事故。空气钻井要求发现和预估气层的产量，并防止易燃易爆气体泄漏。如气体检测灵敏度太低，检测时间长，检测精度低，就无法对气层产量做出估计，更无法及时发现气体泄漏，若钻遇H₂S气层，将产生灾难性事故。虽配备大型综合录井仪可避免工程风险，但设备成本和录井费用太高，绝大部分开发井没有采用。钻井参数仪主要负责钻井工程参数的数据采集，不提供钻井过程的油气检测，对钻井事故不能提供自动诊断。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种便携式空气钻井安全监测装置，其可解决空气钻井现场气路的安全监测问题。

本实用新型的具体技术方案如下：

除尘罐的进气口连接温湿度传感器及压力表，出气口连接压力检测传感器和干燥管，干燥管另一端连接设置有气体检测表的气路，气路另一端连接气体排出泵。由高精度数据采集模块、调理转换电路和供电装置组成的数控装置连接气体排出泵和各检测装置。

本实用新型采用可靠性高的工业计算机作为系统信息采集和软件运行操作平台，采用无线通讯实现计算机和高精度数据采集模块的数据交互。气体除尘罐经除尘干燥后进入监测气路，各检测表输出信号至数控装置，实现数据监测。本装置组合灵活，功能开放，成本低，通过检测气路内气体的温湿度、气体含量、压力、流量等参数，提供必要的钻井工程、油气检测和安全预警参数，具有智能化、小型化和工业化的特点。系统软件运行稳定、实时性好且操作简单，具有实时曲线动态显示、数据存储和回放功能。

附图说明

图1为便携式空气钻井安全监测装置示意图。

具体实施方式

参照图1对本实用新型的实施例进一步说明：

实施例：

本装置由温湿度传感器及压力表1、进气口2、除尘罐3、出气口4、压力检测传感器5、干燥管6、气体检测表7、气管8、气体排出泵9和数控装置10组成：

除尘罐3的进气口2连接温湿度传感器及压力表1，出气口4连接压力检测传感器5且通过法兰连接干燥管6，干燥管6另一端通过法兰连接设置有气体检测表7的气路8，气路8另一端连接气体排出泵9。由高精度数据采集模块、调理转换电路和供电装置组成的数控装置10通过线路连接气体排出泵9和各检测装置。

数控装置10承担软件操作、命令发送、数据接收、曲线显示、数据查询和故障报警功能，其它装置承担气体除尘、参数检测、信号处理和数据发送功能。除尘罐3采用水浴式除尘，除尘时间可持续5-10天。出气口的压力检测传感器5用于气路内温度、湿度、压力、流量、CO、CO₂、CH₄、O₂、H₂S的测量。气路8采用高强度、耐腐蚀不锈钢材料，各检测原件以螺纹形式与气路8硬链接，以防止运输颠簸而引发故障。气体排出泵9采用防爆式气泵，能有效排除气路中的废气，保证检的准确性。实际应用时，可将压力传感器、气体检测表、气路及数控装置均设置在一检测箱内，以便于操作和携带。