[实用新型]井筒液面自动监测与自动灌液一体化装置

说明书

本实用新型涉及石油钻井工程自动灌浆技术领域，公开了一种井筒液面自动监测与自动灌液一体化装置，包括井筒、钻柱、补液灌和控制系统，所述井筒的上方通过溢流管与所述补液灌的补液口连接，所述井筒的下方通过灌注管与所述补液灌的下方连通，所述钻柱在所述井筒内部上下滑动，所述井筒的上方安装有用于监测井筒内的浆体液位的第一液位计，所述补液灌上安装有用于监测补液灌内的浆体液位的第二液位计，所述钻柱通过钢绳传感器连接有用于监测钻柱起/下钻柱数的压力指重表，所述灌注管上安装有灌注泵。本实用新型通过检测钻柱的起钻柱数来控制灌注泵需要补充多少浆体，以此来平衡因起钻而造成的压力失衡导致的井喷现象。

技术领域

本实用新型涉及石油钻井工程自动灌浆技术领域，具体涉及一种井筒液面自动监测与自动灌液一体化装置。

背景技术

目前，在石油钻完井过程中，井涌和井漏是一种经常出现的事故，给石油工业带来巨大的人员、财力损失。目前国内主要采用在地面补液罐内对泥浆体位进行监测，补液罐内泥浆体位升高表示井涌、泥浆体位降低表示井漏。这种监测泥浆罐液位的方法有很大的缺点：首先，泥浆必须从井口通过防溢管流过振动筛、再经泥浆槽流回到泥浆罐，使得监测井涌和井漏需要的反应时间长；其次，由于泥浆罐体积大，发生井涌或井漏后，泥浆灌液位变化缓慢，不能灵敏地监测井涌和井漏事故。

实用新型内容

本实用新型提供一种井筒液面自动监测与自动灌液一体化装置，能够快速检测是否发生井涌或者井漏问题,解决不能灵敏检测井涌和井漏的问题。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种井筒液面自动监测与自动灌液一体化装置，包括井筒、钻柱、补液灌和控制系统，所述井筒的上方通过溢流管与所述补液灌的补液口连接，所述井筒的下方通过灌注管与所述补液灌的下方连通，所述钻柱在所述井筒内部上下滑动，所述井筒的上方安装有用于监测井筒内的浆体液位的第一液位计，所述补液灌上安装有用于监测补液灌内的浆体液位的第二液位计，所述钻柱通过钢绳传感器连接有用于监测钻柱起/下钻柱数的压力指重表，所述灌注管上安装有灌注泵，所述控制系统分别与所述第一液位计、第二液位计、钢绳传感器、压力指重表和灌注泵连接。

本技术方案中，控制系统通过第一液位计和第二液位计分别检测井筒和补液灌中的浆体的液面高度，从而实时监控井涌、井漏情况以及补液灌中的浆体量，通过压力指重表来监测钻柱起/下钻柱数，通过计算钻柱起/下钻柱数来得知需要补液的多少，通过控制灌注泵的开启时间来控制补液量，当井筒中的浆体高度高于溢流管时，多余的浆体会通过溢流管流进补液灌中。

作为优化，所述钻柱的顶部设有用于连接大钩的圈型连接部，所述圈型连接部连接有游车大钩，钢绳的一端与绞车连接，所述钢绳的另一端通过天车滑轮组、游动系统滑轮和钢绳传感器与压力指重表连接，所述游车大钩与所述滑轮组连接。

这样，通过控制绞车的旋转来控制钢绳的伸缩，从而控制钻柱的起钻/下钻运动。

作为优化，所述压力指重表包括死绳固定器和压力传感器，所述死绳固定器用于固定钢绳的一端，所述钢绳传感器安装在所述死绳固定器上，所述压力传感器安装在所述钢绳传感器上。

这样，当钻柱起钻/下钻时，钢绳的拉力会发生变化，从而被压力传感器检测到，通过拉力的变化值计算出钻柱起钻/下钻的钻柱数。

作为优化，所述第一液位计和第二液位计为超声波液位计。

这样，液位计不会与井筒或者补液灌中的液体接触，当井筒或者补液灌的浆体高度超出制定高度，也不会影响液位计的测量。

作为优化，所述补液灌垂直安装在地面上，所述第二液位计安装在所述补液灌的顶部且与所述补液灌的顶部之间有距离。

作为优化，所述超声波液位计的轴线垂直于地面。

这样，液位计能够测量更加精确。