专利名称：石油泡沫钻井采样分析器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于气体采样和分析装置，尤其涉及石油泡沬钻井工艺中的气 体采样、分析的石油泡沫钻井采样分析器。
技术背景目前在石油钻井中大量采用泡沫钻井新工艺，这种钻井工艺的最大难点是 安全保障监测方法及设备，即监测井下有毒有害气体返出地表的方法及设备。 目前国内采用气体监测方法全部需要过水滤除钻井返出的岩屑粉尘，并将钻井 中的气体引向地面采集进行检测，而在过水滤尘的同时，随之返出的气体也将 部分或全部溶解在水中，尤其是硫化氢等井内气体，必须等到滤尘水溶解饱和 后才有析出，而溶解硫化氢等气体的饱和溶液具有极强的腐蚀性，迫使在监测 过程中不断换水，使之形成恶性循环，根本达不到监测井下有害气体和可燃气 体的目的，难以确保钻井安全。其缺点是采用过水滤尘方式进行检测，既影响气体的检测精度，又容易 引起环境污染，无法做到实时在线安全检测，只能监测硫化氢和甲烷气体。 实用新型内容本实用新型的目的是提供一种石油泡沬钻井采样分析器，不需要过水滤尘 方式检测，能提高气体的检测精度，避免环境污染，做到实时在线安全检测。 为达到上述目的，本实用新型所述的一种石油泡沫钻井采样分析器，其关 键在于包括滤尘斗、电机、传动装置、支架、取样管和出样管，其中所述滤 尘斗的上端封闭，该滤尘斗上、下端分别设置有上安装座和下安装座，所述上 安装座经上轴承安装在支架的上横梁上，下安装座经下轴承安装在支架的下横 梁上，所述上横梁上固定有密封盖罩在所述上安装座和上轴承上，所述取样管 和出样管固定在所述密封盖上，并且穿过该密封盖与所述滤尘斗内腔相通，所 述滤尘斗通过所述传动装置与电机连接。取样管将发泡剂、岩屑粉尘和气体引入滤尘斗，电机经传动装置带动滤尘 斗旋转，利用泡沫离心甩干原理，使发泡剂、岩屑颗粒及气体分离，质量最小 的气体在滤尘斗中上部相对集中，钻井内气体经出样管溢出，再在出样管上安 装检测仪器就可以为井下的气体压力、气体流量、气体温度、气体湿度、硫 化氢相对含量、烃类气体相对含量、氧气相对含量、 一氧化碳相对含量、二氧 化碳相对含量、烃类气体浓度等参数进行在线实时检测。所述取样管上设置有清水管与之相通，且取样管上安装有进样电磁阀，清 水管上安装有清水电磁阀；所述滤尘斗的下端设置有出渣管穿出所述下安装座， 该出渣管安装有出渣电磁阀。进气时，关闭清水电磁阀和出渣电磁阀，打开进样电磁阀将发泡剂、岩屑 粉尘和气体引入滤尘斗，关闭所述三个电磁阀，就可转动滤尘斗，实现气体分 离。清洗时，关闭进样电磁阀，打开清水电磁阀和出渣电磁阀，清水管引入清 水对滤尘斗进行清洗，发泡剂、岩屑粉尘等从滤尘斗下端出渣管流出。所述传动装置为皮带轮传动装置，其中主动皮带轮固定在所述电机的输出 轴上，主动皮带轮安装在所述滤尘斗上。所述上安装座上安装有滤网，所述取样管穿过该滤网并伸入所述滤尘斗的 内腔中，所述出样管位于滤网上方。 滤网设置在取样管出口与出样管进口之间，以阻隔粉尘进入出样管。 所述取样管上安装有压力传感器。利用压力传感器信号控制排除两种除尘斗中的积尘。当采样气体钻井的停泵间歇，压力传感器给出停钻信号，当取样管上压力信号低于5KPa时，排尘进 气阀和出尘阀打开，取样阀关闭，形成排尘通道。此时，压缩空气由排尘进气 管吹入滤尘斗，并经滤尘斗底部的出尘管排泄掉。当取样管上压力信号大于或 等于5KPa时，压力传感器给出停钻信号，排尘进气阀和出尘阀关闭，取样阔打 开，装置采样工作。本实用新型的显著效果是采用干式方式滤尘，避免对采样气体的污染， 能提高气体的检测精度，避免环境污染，可以为井下的气体压力、气体流量、 气体温度、气体湿度、硫化氢相对含量、烃类气体相对含量、氧气相对含量、 一氧化碳相对含量、二氧化碳相对含量、烃类气体浓度等参数进行在线实时检
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。 如图1所示， 一种石油泡沫钻井采样分析器，由滤尘斗l、电机2、传动装 置3、支架4、取样管5、出样管6、上安装座7、下安装座8、上轴承9、下轴 承10、密封盖11组成，其中所述滤尘斗1的上端封闭，该滤尘斗1上、下端分 别设置有上安装座7和下安装座8，所述上安装座7经上轴承9安装在支架4的 上横梁4a上，下安装座8经下轴承10安装在支架4的下横梁4b上，所述上横 梁4a上固定有密封盖11罩在所述上安装座7和上轴承9上，所述取样管5和 出样管6固定在所述密封盖11上，并且穿过该密封盖11与所述滤尘斗1内腔 相通，所述滤尘斗1通过所述传动装置3与电机2连接。
取样管5将发泡剂、岩屑粉尘和气体引入滤尘斗1，电机2经传动装置3带 动滤尘斗1旋转，利用泡沫离心甩干原理，使发泡剂、岩屑颗粒及气体分离， 质量最小的气体在滤尘斗1中上部相对集中，钻井内气体经出样管6溢出，再 在出样管6上安装检测仪器，或将气体送入色谱分析仪等现有气体检测仪器， 就可以为井下的气体压力、气体流量、气体温度、气体湿度、硫化氢相对含 量、烃类气体相对含量、氧气相对含量、 一氧化碳相对含量、二氧化碳相对含 量、烃类气体浓度等参数进行在线实时检测。所述取样管5上设置有清水管12与之相通，且取样管5上安装有进样电磁 阀5a，清水管12上安装有清水电磁阀12a;所述滤尘斗1的下端设置有出渣管 13穿出所述下安装座8，该出渣管13安装有出渣电磁阔13a。进气时，关闭清水电磁阀12a和出渣电磁阀13a，打开进样电磁阀5a将发 泡剂、岩屑粉尘和气体引入滤尘斗1，关闭所述三个电磁阀，就可转动滤尘斗1， 实现气体分离。清洗时，关闭进样电磁阀5a，打开清水电磁阀12a和出渣电磁 阀13a，清水管12引入清水对滤尘斗1进行清洗，发泡剂、岩屑粉尘等从滤尘 斗1下端出渣管13流出。所述传动装置3为皮带轮传动装置，其中主动皮带轮固定在所述电机2的 输出轴上，主动皮带轮安装在所述滤尘斗1上。所述上安装座7上安装有滤网14，所述取样管5穿过该滤网14并伸入所述 滤尘斗l的内腔中，所述出样管6位于滤网14上方。滤网14设置在取样管5出口与出样管6进口之间，以阻隔粉尘进入出样管6。
所述取样管5上安装有压力传感器15。其工作情况如下取样管5将发泡剂、岩屑粉尘和气体引入滤尘斗1，电机2经传动装置3带 动滤尘斗1旋转，利用泡沫离心甩千原理，使发泡剂、岩屑颗粒及气体分离， 质量最小的气体在滤尘斗1中上部相对集中，钻井内气体经出样管6溢出并被 采集检测。
权利要求1、一种石油泡沫钻井采样分析器，其特征在于包括滤尘斗(1)、电机(2)、传动装置(3)、支架(4)、取样管(5)和出样管(6)，其中所述滤尘斗(1)的上端封闭，该滤尘斗(1)上、下端分别设置有上安装座(7)和下安装座(8)，所述上安装座(7)经上轴承(9)安装在支架(4)的上横梁(4a)上，下安装座(8)经下轴承(10)安装在支架(4)的下横梁(4b)上，所述上横梁(4a)上固定有密封盖(11)罩在所述上安装座(7)和上轴承(9)上，所述取样管(5)和出样管(6)固定在所述密封盖(11)上，并且穿过该密封盖(11)与所述滤尘斗(1)内腔相通，所述滤尘斗(1)通过所述传动装置(3)与电机(2)连接。
2、 根据权利要求1所述的石油泡沬钻井采样分析器，其特征在于所述取 样管(5)上设置有清水管(12)与之相通，且取样管(5)上安装有进样电磁 阀(5a)，清水管(12)上安装有清水电磁阀(12a);所述滤尘斗(1)的下端 设置有出渣管(13)穿出所述下安装座(8)，该出渣管(13)安装有出渣电磁 阀(13a)。
3、 根据权利要求1所述的石油泡沫钻井采样分析器，其特征在于所述传 动装置(3)为皮带轮传动装置，其中主动皮带轮固定在所述电机(2)的输出 轴上，主动皮带轮安装在所述滤尘斗(1)上。
4、 根据权利要求1所述的石油泡沫钻井采样分析器，其特征在于所述上 安装座(7)上安装有滤网(14)，所述取样管(5)穿过该滤网(14)并伸入所 述滤尘斗(1)的内腔中，所述出样管(6)位于滤网(14)上方。
5、根据权利要求1所述的石油气体钻井采样分析器，其特征在于所述取 样管(5)上安装有压力传感器(15)。
专利摘要本实用新型公开了一种石油泡沫钻井采样分析器，其特征在于包括滤尘斗、电机、传动装置、支架、取样管和出样管，其中所述滤尘斗的上端封闭，该滤尘斗上、下端分别设置有上安装座和下安装座，所述上安装座经上轴承安装在支架的上横梁上，下安装座经下轴承安装在支架的下横梁上，所述上横梁上固定有密封盖罩在所述上安装座和上轴承上，所述取样管和出样管固定在所述密封盖上，并且穿过该密封盖与所述滤尘斗内腔相通，所述滤尘斗通过所述传动装置与电机连接。本实用新型的显著效果是避免对采样气体的污染，能提高气体的检测精度，并能对多种气体参数进行在线实时检测。
文档编号E21B49/08GK201050366SQ20072012448
公开日2008年4月23日 申请日期2007年6月12日 优先权日2007年6月12日
发明者刘光季, 孙冰涛, 朱根庆, 朱直箐, 李春山, 志 肖 申请人:重庆奥能瑞科石油技术有限责任公司