[发明专利]一种具有自清洁功能的定量脱气钻井液采样装置

说明书

本发明涉及一种具有自清洁功能的定量脱气钻井液采样装置，包含：采样头，其上开多个采样孔，用于钻井液采样并过滤岩屑颗粒；负压感应执行机构，分别与采样头和清洁罩连接，可带动清洁罩对采样头进行自清洁；清洁罩可刮除淤积在采样孔上的岩屑、泥砂；当采样孔被岩屑、泥砂堵塞，造成采样头内成负压状态时，负压感应执行机构可通过压力连通器带动清洁罩对采样孔进行清洁；当采样头内无明显负压时，负压感应执行机构通过内置的复位弹性元件复位，完成一次完整的采样装置自清洁过程。本发明实现定量脱气器钻井液采样装置的自清洁功能，防止由于钻井液中的岩屑颗粒、泥砂等造成的采样装置堵塞的问题，结构简单，无须频繁维护，可靠性高。

技术领域

本发明涉及属于石油钻井现场地质录井工程的技术领域，特别涉及一种钻井液采样装置，具体是指一种适用于软管泵、蠕动泵、自吸泵等对钻井液定量采集处理的具有自清洁功能的定量脱气钻井液采液采样装置。

背景技术

气测录井是钻井现场油气勘探录井的核心，为提高气测的定量化水平，近年来具有定量化处理钻井液的脱气系统和装置被陆续推出和应用。其主要原理都是利用容积泵的工作原理，实现钻井液的定量化采集和处理，从而保证后续的气测录井的定量化分析水平。

现有的定量脱气技术，多采用滤网来充当钻井液的采样装置，防止大颗粒的岩屑等进入采样泵造成过度磨损或堵塞管路。但是受限于滤网本身的过滤孔大小，以及钻井液非牛顿流体的特殊性质，滤网很容易发生岩屑、泥砂淤积，影响钻井液的采集。

为改善这一状况，本发明提出了一种具有自清洁功能的定量脱气钻井液采样装置，通过采样头内的负压状况实现采样头采样孔的自清洁功能，解决定量脱气器采样装置堵塞的问题，提高定量脱气器技术的现场适用性和可靠性，进而提高气测录井的定量化水平和质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有自清洁功能的定量脱气钻井液采样装置，可以防止由于钻井液中的岩屑颗粒、泥砂等造成的采样装置堵塞的问题，结构简单，无须频繁维护，可靠性高。

为实现上述目的，本发明提供一种具有自清洁功能的定量脱气钻井液采样装置，包含：

采样头，所述采样头上开多个采样孔，用于钻井液采样并过滤岩屑颗粒；

清洁罩，该清洁罩沿所述采样头来回移动，以刮除淤积在所述采样头的采样孔上的岩屑、泥砂；

负压感应执行机构，该负压感应执行机构与清洁罩连接，当采样孔被岩屑、泥砂堵塞，造成采样头内成负压状态时，该负压感应执行机构可带动所述清洁罩沿所述采样头来回移动对采样头进行自清洁，当采样头内无明显负压时，所述负压感应执行机构带动所述清洁罩复位。

在本发明的一个优选实施例中，所述的采样头与定量脱气器的钻井液采样软管连接。

在本发明的一个优选实施例中，所述采样头选自圆柱形或方柱形等多种形状，材质可以是金属、高分子等耐钻井液腐蚀材料。

在本发明的一个优选实施例中，所述采样孔为圆形或方形等多种形状，尺寸根据适配的定量脱气器软管泵大小设定，圆形的采样孔内径一般在1～25.4mm，方形的采样孔边长一般在1～25.4mm。

在本发明的一个优选实施例中，所述负压感应执行机构包括压力连通器和复位弹性元件，所述压力连通器包括一个壳体和配置在所述壳体的活塞腔内的第一活塞、压力传导介质和第二活塞，所述压力传导介质位于所述第一活塞与所述第二活塞之间，所述第一活塞用以感知所述采样头内的负压，所述第二活塞与所述清洁罩连接；所述复位弹性元件一端作用在所述壳体上，另一端作用在所述第一活塞上。

在本发明的一个优选实施例中，所述的压力传导介质为液体或者气体。

在本发明的一个优选实施例中，所述第二活塞的受力面积与所述第一活塞的受力面积根据实际情况适配，两者之间的比值一般在1:1～1:5，可保证有足够的执行力驱动清洁罩。