[发明专利]一种智能钻井液监测系统

说明书

本发明公开了一种智能钻井液监测系统，包括泥浆池、控制器、塑形罐、收集罐、清水罐，所述泥浆来液管线中经过充分搅拌的足够量的待测钻井液进行静止塑型(10S，10min)：且所述泥浆来液管线为通过三通开关阀连接在泥浆池、供液泵以及收集罐上：所述泥浆池和供液泵之间的输送管道上设置有一个压力调节阀YL。该新型可方便的在钻井现场布放，安装/调试正常后无需人员干预即可连续、自动、智能的运行，连续获得并记录钻井液流变参数：塑性粘度、动切应力、流性指数、稠度系数、漏斗粘度、初静切力、终静切力、API失水且误差可有效控制在3％以内。

技术领域

本发明属于石油天然气行业钻井液性能的实时监测领域，具体涉及一种智 能钻井液监测系统。

背景技术

从“钻井液性能在线实时监测和管理”的应用角度，目前行业内还没有真 正能够实现商业化运行的系统和方法；从钻井液检测的机理上，主要有旋转法 和管流法两种。实验室用旋转法的检测精度相对较高，但实时性差(15分钟出 一组数据)，且也仅仅是相关流变性的数据；管流法虽然能实现一定的人为实时 性(1～60秒出一组数据)，但管流法系统操作复杂，测量的阶段性需要不断的人 为因素介入及判断，对操作人员的知识及技术水平要求高，在操作或判断不当 时会产生根本性误差；本新型正是应对管流法的不足，设计了一套全流速自动 运行模拟现场的、基于狭缝毛细管路的在线钻井液性能的监测管理系统；其中， 狭缝毛细管路钻井液在线检测流变性的方法，属于1991申请的公开号为：CN2085960的发明，目前已属于过期公开技术方案。

关于钻井液流变性在线实时监测，目前有个别相对独立的方法，但就测量机 理和实际的操作过程而言，还是具有相当的不确定性和局限性；(1)虽然可以 在线测得钻井液的流变性，但数据间隔时间长，设备本身操作、测量状态的恢 复及维护复杂，且数据种类有限；(2)虽然能够连续测量并记录钻井液流变性 的表观粘度、塑性粘度、动切应力、流性指数、稠度系数，但不能连续的测量 初静切力、终静切力、API失水；(3)虽然能够连续测量记录数据却要手动判断 流体的流型，导致在特定流体情况下不可避免的不确定性和误差，甚至非理性 数据的出现。综上所述，所以我设计了一种智能钻井液监测系统。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本发明提供一种智能钻井液监测系统。

本发明是通过以下技术方案实现：

一种智能钻井液监测系统，包括泥浆池、控制器、塑形罐、收集罐、清水 罐，所述泥浆来液管线中经过充分搅拌的足够量的待测钻井液进行静止塑型 (10S，10min)：且所述泥浆来液管线为通过三通开关阀连接在泥浆池、供液泵 以及收集罐上：所述泥浆池和供液泵之间的输送管道上设置有一个压力调节阀 YL；且所述管道通过流量调节阀LL和质量流量计连接在塑形罐和狭缝流道；所 述塑形罐和泥浆池连接的管道上设置有开关阀LW1；所述塑形罐上设置有能够与 外界通气的气路阀ql4和与仪表风气源连接的气路阀ql3；所述仪表风气源通过 气路阀ql1、气路阀ql5、气路阀ql6分别与收集罐、清水罐以及压力变送器连接；所述狭缝流道的另一端为连接着所述收集罐上；且所述狭缝流道上设置有 压力变送器以及控制其在压力变送器管道的开关阀LW6；所述控制器为连接着所 述开关并自动的按预定逻辑循环的控制实现；所述控制器把信息传送到嵌入式 微型计算机上，从而实时进行计算并显示在随机的显示屏上，数据可以TCP/IP 的形式上传，也可通过无线通讯上传。

作为本发明的进一步优化方案，所述三通开关阀的每一个支流上分别设置 有开关阀LW5、4-开关阀LW4、开关阀LW3；所述压力变送器包括压力P1、压 力P2、压力P3。

作为本发明的进一步优化方案，所述收集罐上设置有气路阀ql2；且所述收 集罐为连接在所述清水罐上。

作为本发明的进一步优化方案，所述收集罐通过一个独立的管道连接在所 述塑形罐上。