一种钻井水泥浆压力智能监测系统的制作方法

文档序号:13474753阅读:254来源:国知局

本实用新型涉及封井器的压力监测装置,具体涉及一种钻井水泥浆压力智能监测系统。



背景技术:

封井器是用于试油、修井、完井等作业过程中关闭井口的装置,是防止发生井喷事故的井口密封安全设备。钻井过程中现场技术人员需要实时掌握封井器试压数据,即获知封井器内部水泥浆的压力数值,并根据试压数据指挥钻井的后续作业过程,因此封井器试压数据的真实性和实时性是非常重要的因素。目前井场在用的仍然是传统的指针式机械压力表,这种压力表不能适应封井器压力剧烈变化的要求,经常出现压力表损坏而影响压力监测作业的情况。国内现用指针式机械压力表监测现场放喷管线压力主要有以下四个方面缺陷:

(1)不适应压井管线压力的频繁变化:由于不同井眼的地质构造不同、水泥浆注入瞬时速度不同、输送液压力不同;特别是最近几年钻井井深逐渐加大,水泥浆压力逐渐加大,机械式压力表由于量程大而测量精度低,满足不了使用要求;当使用两块机械式压力表分别测量高低压时的压力,但由于设备结构过于繁琐,机械式压力表零部件接触不良、堵卡损坏等缺陷逐渐显现出来,导致故障频繁发生。

(2)不具备存储功能:现用机械式压力表只能粗略显示水泥浆管路中的压力,不能显示现场水泥浆实际压力与记录整个作业过程的压力情况,为以后续的技术分析提供充足的数据支撑,从而容易丢失最佳作业时机。

(3)不具备数据远程传输功能:钻井施工是野外作业,由于受气象条件恶劣、机械震动、现场噪声干扰的制约,特别是在风雪雨雾夜晚照明差时极易造成误看误判,给安全生产埋下隐患。

(4)不适应作业环境的运行工况:随着加注水泥浆过程中压力的逐渐增高,现场机械设备震动增大,水泥浆管路跳动剧烈,导致现有流量计传感器部分严重接触不良,讯号传输的误差明显由于指针式机械压力表的指示精度所限,通常现场设置有高低压两款机械压力表,但也很难满足现场测量压力精度要求及压力范围的实际需要。

由于上述原因,本实用新型人对现有的钻井水泥浆压力测量系统做了深入研究,以便设计出一种能够解决上述问题的新的压力监测系统



技术实现要素:

为了克服上述问题,本实用新型人进行了锐意研究,设计出一种钻井水泥浆压力智能监测系统,该系统与封井器上的压井管线相连,通过三通接头将压井管线中的水泥浆引出至装有压力传感器的密闭外壳内,压力传感器测量水泥浆的压力,经过信号转换后将压力信息通过导线传递到距离压力传感器较远的压力参数传输装置,再通过压力参数传输装置将压力信息转换为无线信号传递到操作者的手持端/显示装置,通过显示装置实时显示压力值信息,从而完成本实用新型。

具体来说,本实用新型的目的在于提供以一种钻井水泥浆压力智能监测系统,该系统设置在封井器外部,在所述封井器上连接有压井管线10,其特征在于,

该监测系统包括三通接头1、针型阀2、监测本体3、压力 参数传输装置4和显示装置,

其中,所述三通接头1安装在压井管线10上,所述针型阀2一端与三通接头1相连另一端与监测本体3相连,

所述监测本体3包括密闭外壳和设置在密闭外壳内部的压力传感器31,

所述监测本体3和压力参数传输装置4通过导线相连,

所述压力参数传输装置4和显示装置通过无线信号相连。

其中,所述三通接头1上的两个接头一个与压井管线10相连,一个留作备用,三通接头1的最后一个接头与针型阀2相连。

其中,针型阀2与监测本体3可拆卸地连接。

其中,在所述密闭外壳外部还设置有压力参数存储分析装置6,

压力传感器31与所述压力参数存储分析装置6相连。

其中,在所述密闭外壳外部还设置有接头7,所述接头7一端通过导线8与述压力参数传输装置4相连,另一端与压力参数存储分析装置6相连;

所述压力参数存储分析装置6接收压力传感器31传递出的压力信号,并将其转化为电信号,通过接头7和导线将所述电信号传递给压力参数传输装置4。

其中,压力参数传输装置4包括有线信号接收部41和无线信号发射部42。

其中,所述显示装置包括无线信号接收部51和显示屏52。

本实用新型所具有的有益效果包括:

(1)根据本实用新型提供的钻井水泥浆压力智能监测系统具有三通接头,能够在不改变原封井器及压井管线的情况下在任何需要的时候测量获得压井管线中的水泥浆压力值;

(2)根据本实用新型提供的钻井水泥浆压力智能监测系统具有 针型阀,该针型阀能够起到开关的作用,当需要测量水泥浆压力时,将针型阀与监测本体旋接固定,再打开针型阀,从而使得待测量的水泥浆进入到监测本体内,从而由传感器测得压力数值,当测量完毕后,关闭针型阀,即可断开水泥浆,从而能够拆卸掉监测本体;

(3)根据本实用新型提供的钻井水泥浆压力智能监测系统具有分别连接监测本体和压力参数传输装置的导线,从而使得监测本体和压力参数传输装置之间能够稳定地传递信息并且相距足够距离,保证压力参数传输装置可以置于远离封井器的区域,确保设备及人员的安全,也能够避免井口区域的振动对系统造成干扰;

(4)根据本实用新型提供的钻井水泥浆压力智能监测系统具有压力参数存储分析装置,能够存储获得的全部压力参数,在测量工作完成后可以一并导出压力数据,以便于进一步的数据分析;

(5)根据本实用新型提供的钻井水泥浆压力智能监测系统具有显示装置,该显示装置能够接收无线的压力值信息,从而方便操作者在更为适宜的环境下获知钻井水泥浆压力值信息,不仅仅大大改善了工作环境,还能够保证操作者的人身安全,及时获得真实准确的压力数值。

附图说明

图1示出根据本实用新型一种优选实施方式的钻井水泥浆压力智能监测系统整体结构示意图。

附图标号说明:

1-三通接头

2-针型阀

3-监测本体

31-压力传感器

4-压力参数传输装置

41-有线信号接收部

42-无线信号发射部

51-无线信号接收部

52-显示屏

6-压力参数存储分析装置

7-接头

8-导线

10-压井管线

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本实用新型进一步详细说明。通过这些说明,本实用新型的特点和优点将变得更为清楚明确。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面,但是除非特别指出,不必按比例绘制附图。

根据本实用新型提供的钻井水泥浆压力智能监测系统,如图1中所示,该系统设置在封井器外部,在所述封井器上连接有压井管线10,该监测系统包括三通接头1、针型阀2、监测本体3、压力参数传输装置4和显示装置5,

其中,所述三通接头1安装在压井管线10上,所述三通接头1上的三个接头一个与压井管线10相连,一个留作备用,三通接头1的最后一个接头与针型阀2相连,其中,留作备用的接头在非工作状态时封闭。

在另一种实施方式中,所述三通接头1上的一个接头与压井管线10相连,第二接头与其他需要连接压井管线10的构件相连,最后一个接头与针型阀2相连。

所述针型阀2一端与三通接头1相连另一端与监测本体3相连,针型阀2与监测本体3可拆卸地连接,二者之间可以快速拆卸组合,优选地,一个设置内螺纹,一个设置外螺纹,通过螺纹配合进行拧合。

所述监测本体3包括密闭外壳和设置在密闭外壳内部的压力传感器31,所述压力传感器31固定在密闭外壳内部。

所述监测本体3和压力参数传输装置4通过导线8相连,优选地,所述导线8的长度值在10米以上,以保证操作者和压力参数传输装置位于远离封井器的位置,保证其工作的安全性和稳定性。

所述压力参数传输装置4和显示装置通过无线信号相连,压力参数传输装置4将压力信息以无线传输的形式发送给显示装置,如用WIFI功能进行无线远程传输,使得显示装置以数字、图形等形式显示压力值信息。

优选地,在所述密闭外壳外部还设置有压力参数存储分析装置6,压力传感器31与所述压力参数存储分析装置6相连,压力参数存储分析装置6能够存储接收到的压力值信息;

在所述密闭外壳外部还设置有接头7,所述接头7一端通过导线8与述压力参数传输装置4相连,另一端与压力参数存储分析装置6相连;

所述压力参数存储分析装置6接收压力传感器31传递出的压力信号,并将其转化为电信号,通过接头7和导线将所述电信号传递给压力参数传输装置4。

在一个优选的实施方式中,压力参数传输装置4包括有线 信号接收部41和无线信号发射部42;无线信号发射部42利用WIFI进行无线远程传输,把压力信息传递给显示装置,

在一个优选的实施方式中,所述显示装置包括无线信号接收部51和显示屏52,其中,无线信号接收部51用于与无线信号发射部42无线互联,所述显示屏52可以为到计算机显示屏和/或手持端显示屏,所述手持端可以为手机或者其他带有显示屏的移动设备。

以上结合了优选的实施方式对本实用新型进行了说明,不过这些实施方式仅是范例性的,仅起到说明性的作用。在此基础上,可以对本实用新型进行多种替换和改进,这些均落入本实用新型的保护范围内。

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