[实用新型]一种智能液位监测装置

说明书

本实用新型涉及一种智能液位监测装置，安装在石油钻井井口的防溢管上，防溢管具有排出管，包括与防溢管连通的监测管道以及位于监测管道上的液位计，监测管道与防溢管的接口位于排出管的下方，液位计位于排出管的上方，在监测管道上开设有位于排出管上方的排气口。不同于现有技术中通过对循环罐内返出钻井液液位或高架槽出口处钻井液的流量变化来监测溢流、井漏，本实用新型不需要通过排出管来监测钻井液的液位或流量的变化，而是通过监测管道与防溢管连接构成连通器，当钻井液到达排出管时，液位计能够对监测管道中钻井液的液位进行检测，从而尽早发现溢流、井漏，有效防止井喷事故的发生。

技术领域

本实用新型涉及石油钻井设备技术领域，具体来说，是指一种智能液位监测装置。

背景技术

在石油钻井生产中，处于井口防喷器组顶上的井口防溢管是钻井泥浆的排出通道。正常钻井时，泥浆泵将钻井液泵入钻柱内，钻井液通过钻柱到达钻头，再经过环空返回井口，最后通过井口防溢管排出到地面，完成一个循环。不管钻井液是否循环，只要防溢管内的钻井液处于正常位置，则整个井内就充满了钻井液，钻井生产就是安全的；当防溢管内的钻井液处于异常位置或者完全没有时，就可能预示着两种情况即将发生或者已经发生。一是“井漏”；二是由于井内钻井液液位下降，钻井液液柱产生的压力减少，可能发生“井喷”。这两种事故都严重威胁和危害钻井生产人员及设备的安全。因此，在钻井生产中，必须随时预防和监测这些可能发生的事故。

目前，石油钻井现场监测的方法大致有两种：一是通过对循环罐内返出钻井液液位的变化量监测来实现的。这种监测方法因循环罐面积较大，使得监测结果滞后；循环罐上安装的液位传感器监测的是行业规定值，但此规定值受钻井装置及钻井工艺流程的影响因素较多，使得溢流、井漏监测准确性非常低；循环罐内安装的搅拌器造成罐内液位较大的波动，也降低了溢流、井漏监测的准确性；井口返出的钻井液需要清除其中的岩屑才能进入循环罐，由于清除的岩屑会带走一部分钻井液，会造成循环罐内的液位存在一定的下降量，但上述规定值并没有考虑到这些影响的因素，造成溢流、井漏监测准确性降低。

二是通过监测高架槽出口处的返出流量的变化量来实现。但是高架槽的安装基本是水平状态，槽内液流形态为非满管的流体状态，并且槽底还有一定的固相沉淀物，因此，利用这种情况下测得的流量监测溢流和井漏，其准确性同样是非常低的。

综合上述原因分析，通过对循环罐内返出钻井液液位和高架槽出口处流量的变化量来监测溢流、井漏，存在监测结果滞后、准确性低、不能及早发现溢流、井漏的缺陷，极易错过发现溢流、井漏的最佳时机，最终发生井喷事故，给钻井施工带来较大的安全隐患。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种智能液位监测装置，以解决现有技术中通过对循环罐内返出钻井液液位或高架槽出口处钻井液的流量变化来监测溢流、井漏，存在监测结果滞后、准确性低、不能及早发现溢流、井漏的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

提供一种智能液位监测装置，安装在石油钻井井口的防溢管上，防溢管具有排出管，包括与防溢管连通的监测管道以及位于监测管道上的液位计，所述监测管道与防溢管的接口位于排出管的下方，所述液位计位于排出管的上方，在监测管道上开设有位于排出管上方的排气口。

本实用新型的工作原理是：将监测管道与防溢管连接构成连通器，实现监测管道和防溢管二者之间的直接相通，当钻井液到达排出管时，液位计能够对监测管道中钻井液的液位进行检测，而防溢管又是井筒的延伸部分，通过液位计对监测管道内液位的实时监测来直接监测井筒内液位的变化情况，能够尽早发现溢流、井漏，有效防止井喷事故的发生。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述监测管道包括测量管与短节管，短节管与防溢管连通并固接，测量管通过接头与短节管密封并可拆卸连接。