专利名称：石油钻井溢流口液位传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种液位传感器，特别是涉及一种石油钻井过程中溢流口液位传感器，用于石油钻井工程，能在第一时间定性判断是否有井涌井漏发生。
背景技术：
在石油勘探开发与钻井过程中，及时、准确、稳定、可靠地监测溢流口泥浆流动的状态，是起钻作业中自动灌浆和分析判断是否有井涌井漏发生的前提。目前，国内外常用的回流泥浆监测方法主要有两种类型一是在高架回流槽上使用鸭舌板流量计，其原理是通过对高架回流槽内泥浆液面的探测，分析判断是否有泥浆返流出；二是在高架回流槽尾端出口由人工观测量泥浆返流的变化。以上两种方法都不能在·第一时间及时、准确、稳定、可靠地判断是否有泥浆返流，原因在于回流槽内泥浆的密度、粘度、温度、流速等都随钻进而不断变化，易产生泥浆堆积、流速缓慢等现象，在如此复杂环境下鸭舌板流量计无法做到稳定可靠地测量。而人工观测无法做到连续性与实时性。
发明内容本实用新型克服现有技术不足，提出一种能及时、准确、稳定、可靠地监测钻井溢流口泥浆流动状态，尤其是能在第一时间定性判断是否有井涌井漏发生的石油钻井溢流口液位传感器。本实用新型所采用的技术方案一种石油钻井溢流口液位传感器，包括浮球(I )，感应元件(6，9)，所述感应元件包括设置于浮球连杆(10 )顶端的感应片(9 )和行程感应线圈(6 )，所述感应片(9 )和行程感应线圈(6)分别设置于一中间对应设有两个腔体的柱体结构(5)内，柱体结构(5)的上方空腔安装行程感应线圈(6 )，下方空腔为感应腔(11)，浮球连杆(10 )顶端的感应片(9 )在其中上下浮动，所述柱体结构(5 )下端设有安装连接件(4 )。所述的石油钻井溢流口液位传感器，在连接件(4)的下端设有下护筒(2)，所述下护筒(2)底部设有扶正机构(3)，所述浮球连杆(10)从扶正机构(3)的中间圆孔内穿过，浮球连杆(10 )顶端的感应片(9 )处于所述感应腔(11)内。所述的石油钻井溢流口液位传感器，浮球(I)与所述浮球连杆(10)铰接。所述的石油钻井溢流口液位传感器，含有一斗型底座，所述斗型底座包括一与所述浮球(I)匹配的容器腔，斗型底座顶端设有与安装连接件(4)对应匹配的连接接头，斗型底座一侧设有和喇叭口套管上的开口对应的通孔，斗型底座该侧和喇叭口套管对应连接。所述的石油钻井溢流口液位传感器，柱体结构顶部对应设有顶盖(8)，所述顶盖(8 )上设有接插件(7 )，所述接插件(7 )通过导线连接行程感应线圈(6 )的输出端。本实用新型的有益效果本实用新型石油钻井溢流口液位传感器，设计合理，结构简单，实用性强。在钻井过程中，无论泥浆是静止还是循环流动，都能及时、准确、稳定、可靠地监测溢流口泥浆流动的细小变化，尤其是在井涌和井漏形成的初期，能够在第一时间定性判断是否有井涌井漏发生。
图I :本实用新型石油钻井溢流口液位传感器结构示意图之一；图2 :本实用新型石油钻井溢流口液位传感器结构示意图之二。
具体实施方式
实施例一参见图1，本实用新型石油钻井溢流口液位传感器，包括浮球I和检测感应元件，所述感应元件包括设置于浮球连杆10顶端的感应片9和行程感应线圈6,所述感应片9和行程感应线圈6分别设置于一中间对应设有两个腔体的柱体结构5内，柱体结构5的上方空腔安装行程感应线圈6，下方空腔为感应腔11，浮球连杆10顶端的感应片9在其中上下浮动，所述柱体结构5下端设有安装连接件4。实施例二 参见图1，本实施例的石油钻井溢流口液位传感器与实施例一不同的是，在连接件4的下端设有下护筒2，所述下护筒2底部设有扶正机构3，所述浮球连杆10从扶正机构(3)的中间圆孔内穿过，浮球连杆10顶端的感应片9处于所述感应腔11内。实施例三、实施例四参见图2，此两个实施例的石油钻井溢流口液位传感器分别与与实施例一或实施例二不同的是，实施例一或实施例二中，安装连接件4和柱体结构5为一体式，这里的安装连接件4和柱体结构5为活动连接，可为相互匹配的外螺纹和内螺纹，或为对应设有弹性突起(或卡扣)和匹配凹陷结构的紧密滑动配合连接。本实用新型石油钻井溢流口液位传感器，可以在柱体结构顶部设置对应的顶盖8，以起到屏蔽和防护作用，所述顶盖8上设有接插件7，所述接插件7通过导线连接行程感应线圈6的输出端。浮球I与浮球连杆10铰接。本实用新型石油钻井溢流口液位传感器，包括一斗型底座，所述斗型底座包括一与所述浮球I匹配的容器腔，斗型底座顶端设有与安装连接件4对应匹配的连接接头，斗型底座一侧设有和喇叭口套管上的开口对应的通孔，安装时斗型底座该侧和喇叭口套管对应连接。本实用新型石油钻井溢流口液位传感器，应用浮力原理和行程感应器制作。安装使用时，在井口防喷器与回流槽溢流口之间的喇叭口套管的侧壁上开一孔，对应安装斗型底座。所述斗型底座的水平中分线与回流槽溢流口底边等高，并使喇叭口套管侧壁上的开孔与斗型底座一侧对应的通孔开口保持一致。然后把溢流口传感器自上而下垂直插入斗型底座，斗型底座上方的连接接头与溢流口传感器上的安装连接件对接(紧固、密封)，固定后的传感器与喇叭口套管平行，传感器的浮球悬空在斗型底座的中间。本实用新型石油钻井溢流口液位传感器的工作原理是钻井过程中，井筒内泥浆液位的升降会带动斗型底座内的溢流口液位传感器下端的浮球一起升降，而通过连杆与浮球连接的感应片也会在感应腔内上下移动，此时安装在感应腔上面U型槽内的行程感应器就会接收到感应片上下移动的信号，那么这种信号传输给控制中心就以图像或指示灯的形式，使司钻在第一时间感受到溢流口泥浆液位的变化。泥浆泵以高压方式把泥浆灌入连接在水龙头上的钻杆，在高压作用下，钻杆里的泥浆从钻头的水眼中喷射出来，泥浆携带着井底的钻屑从钻杆与套管之间的环空自下而上返到溢流口。当泥浆液面高于溢流口的底边时，泥浆就会经过回流槽流向振动筛，并最终流回泥浆罐，钻井过程中的泥浆如此循环往复。当井底的 泥浆返到溢流口时，安装在防喷器与溢流口之间的喇叭口套管侧壁上的斗型底座内会有泥浆，溢流口液位传感器就会通过浮球和感应元件感受到泥浆液位的变化。
权利要求1.一种石油钻井溢流口液位传感器，包括浮球(1)，感应元件(6，9)，其特征是所述感应元件包括设置于浮球连杆(10 )顶端的感应片(9 )和行程感应线圈(6 )，所述感应片(9 )和行程感应线圈(6)分别设置于一中间对应设有两个腔体的柱体结构(5)内，柱体结构(5)的上方空腔安装行程感应线圈(6)，下方空腔为感应腔(11)，浮球连杆(10)顶端的感应片(9)在其中上下浮动，所述柱体结构(5 )下端设有安装连接件(4 )。
2.根据权利要求I所述的石油钻井溢流口液位传感器，其特征是在连接件(4)的下端设有下护筒(2)，所述下护筒(2)底部设有扶正机构(3)，所述浮球连杆(10)从扶正机构(3)的中间圆孔内穿过，浮球连杆(10 )顶端的感应片(9 )处于所述感应腔(11)内。
3.根据权利要求I或2所述的石油钻井溢流口液位传感器，其特征是柱体结构顶部对应设有顶盖(8 )，所述顶盖(8 )上设有接插件(7 )，所述接插件(7 )通过导线连接行程感应线圈(6)的输出端。
4.根据权利要求3所述的石油钻井溢流口液位传感器，其特征是浮球(I)与所述浮球 连杆(10)铰接。
5.根据权利要求I或2所述的石油钻井溢流口液位传感器，其特征是含有一斗型底座，所述斗型底座包括一与所述浮球(I)匹配的容器腔，斗型底座顶端设有与安装连接件(4)对应匹配的连接接头，斗型底座一侧设有和喇叭口套管上的开口对应的通孔，斗型底座该侧和喇叭口套管对应连接。
6.根据权利要求5所述的石油钻井溢流口液位传感器，其特征是柱体结构顶部对应设有顶盖(8 )，所述顶盖(8 )上设有接插件(7 )，所述接插件(7 )通过导线连接行程感应线圈(6)的输出端。
专利摘要本实用新型涉及一种液位传感器，特别是涉及一种石油钻井过程中溢流口液位传感器。包括浮球(1)，感应元件，所述感应元件包括设置于浮球连杆(10)顶端的感应片(9)和行程感应线圈(6)，所述感应片和行程感应线圈分别设置于一中间对应设有两个腔体的柱体结构(5)内，柱体结构的上方空腔安装行程感应线圈，下方空腔为感应腔(11)，浮球连杆(10)顶端的感应片(9)在其中上下浮动，所述柱体结构(5)下端设有安装连接件(4)。本实用新型设计合理，结构简单，实用性强。在石油钻井过程中，无论泥浆是静止还是循环流动，都能及时、准确、稳定、可靠地监测溢流口泥浆流动的细小变化，尤其是在井涌和井漏形成的初期，能够在第一时间定性判断是否有井涌井漏发生。
文档编号E21B47/047GK202788807SQ20122049059
公开日2013年3月13日 申请日期2012年9月25日 优先权日2012年9月25日
发明者曹民, 赵刚, 何飞, 于春 申请人:濮阳市百福瑞德石油科技有限公司