一种钻井液含油率在线监测装置

专利摘要:
本实用新型公开了一种钻井液含油率在线监测装置，包含：钻井液采集器，从出口缓冲槽中定量采集钻井液并送出；过滤器，接收来自所述钻井液采集器送过来的钻井液并分离过滤钻井液中的岩屑颗粒物后送出；监测池，用于接收并蓄积所述过滤器送过来的过滤后的钻井液；荧光监测模块，通过光纤探头与监测池连接，在线监测钻井液中的含油率，并通过所述荧光监测模块内的光谱仪进行在线测量，并基于二维荧光谱图分析计算钻井液中各油分的含量。本实用新型可以在线监测钻井液中的油基添加剂、以及地层析出油气的性质和含量。
公开号:CN214334679U
申请号:CN202023014538.8U
申请日:2020-12-15
公开日:2021-10-01
发明作者:郑周俊；赵要强；沈俊侠；唐俞飞；赖拥斌
申请人:Shanghai Shenkai Petrochemical Equipment Co Ltd；Shanghai SK Petroleum Chemical Equipment Corp Ltd；Shanghai SK Petroleum Equipment Co Ltd；
IPC主号:G01N21-64

专利说明:
[n0001] 本实用新型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含油率在线监测装置，具体是指一种对钻井现场钻井液定量取样，并在线测量荧光光谱的监测装置。
[n0002] 钻井过程中，返出的钻井液携带地层的油气信息，通过测量钻井液中的油分种类和含量，可以第一时间获取储层油气信息，以及钻井液中油基添加剂的情况。通常通过对钻井液定期采样，并进行现场荧光或核磁分析，可以判别钻井液中含油状况。
[n0003] 实用新型
[n0004] 本实用新型的目的是针对目前钻井液无法在线监测的问题而提供一种钻井液含油率在线监测装置，其可以在线监测钻井液中的油基添加剂、以及地层析出油气的性质和含量。
[n0005] 为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：
[n0006] 一种钻井液含油率在线监测装置，包含：
[n0007] 钻井液采集器，所述钻井液采集器从出口缓冲槽中定量采集钻井液并送出；
[n0008] 过滤器，所述过滤器接收来自所述钻井液采集器送过来的钻井液并分离过滤钻井液中的岩屑颗粒物后送出；
[n0009] 监测池，所述监测池用于接收并蓄积所述过滤器送过来的过滤后的钻井液；
[n0010] 荧光监测模块，所述荧光监测模块通过光纤探头与监测池连接，在线监测钻井液中的含油率，并通过所述荧光监测模块内的光谱仪进行在线测量，并基于二维荧光谱图分析计算钻井液中各油分的含量。
[n0011] 在本实用新型的一个优选实施例中，还包括安装支架，所述钻井液采集器、过滤器、监测池和荧光监测模块安装在所述安装支架上。
[n0012] 在本实用新型的一个优选实施例中，所述钻井液采集器包括软管泵和驱动所述软管泵工作的防爆电机或气动马达；所述软管泵的软管的进浆口伸入所述出口缓冲槽，所述软管泵通过管线与所述过滤器的进浆口连接；在所述软管的进浆口设置有滤网，以初步过滤岩屑颗粒。
[n0013] 在本实用新型的一个优选实施例中，所述过滤器的安装位置高于所述监测池的上部，方便在更换滤芯时无钻井液溢出。
[n0014] 在本实用新型的一个优选实施例中，在所述监测池的顶部设置有蓝宝石窗口，所述蓝宝石窗口连接荧光监测模块的光纤探头，所述光纤探头向蓝宝石窗口发射紫外激发光；所述监测池内的钻井液受激荧光经所述光纤探头收集后由至于荧光监测模块内的光谱仪进行在线测量，并基于二维荧光谱图分析计算钻井液中各油分的含量。
[n0015] 在本实用新型的一个优选实施例中，在所述蓝宝石窗口的侧面设置钻井液放空口，将钻井液放空回振动筛。
[n0016] 在本实用新型的一个优选实施例中，所述监测池包括池体和底板，所述底板通过卡口密封圈与池体的底部固定，必要时可打开清洗监测池内沉积的泥砂。
[n0017] 在本实用新型的一个优选实施例中，所述荧光监测模块设置在一外壳中，所述外壳为隔爆箱，适用于危险区域。
[n0018] 在本实用新型的一个优选实施例中，所述荧光监测模块还内置有电源、紫外光源和光纤光谱仪，所述电源给所述紫外光源和所述光纤光谱仪供电，所述紫外光源发射紫外激发光激发钻井液发出钻井液受激荧光；所述光纤光谱仪在线监测钻井液发出的钻井液受激荧光。
[n0019] 在本实用新型的一个优选实施例中，所述光纤光谱仪的量程为可见-近红外光谱段，可以收集完整的钻井液受激荧光的二维荧光光谱，并避免紫外激发光的影响。
[n0020] 综上所述，本实用新型所述钻井液含油率在线监测装置，结构简单，模块化设计，可以在线监测钻井液中的油基添加剂、以及地层析出油气的性质和含量，为现场地质解释评价提供第一手的数据资料，并且满足钻井现场防爆要求。
[n0021] 图1为本实用新型中的钻井液含油率在线监测装置的结构示意图。
[n0022] 以下结合图1，通过优选实施例对本实用新型的技术内容、构造特征、所达成目的及功效予以详细说明。
[n0023] 如图1所示，为本实用新型提供的钻井液含油率在线监测装置，包含：钻井液采集器1，从出口缓冲槽6中定量采集钻井液；过滤器2，分离过滤钻井液中的岩屑颗粒物；监测池3，蓄积过滤后的钻井液；荧光监测模块4，通过光纤探头41与监测池3连接，在线监测钻井液中的含油率。
[n0024] 钻井液采集器1定量采集出口缓冲槽6内的钻井液，经过滤器2过滤分离岩屑等固体颗粒物后进入监测池3，监测池3蓄积钻井液，其顶部设置蓝宝石窗口31，蓝宝石窗口31上方连接荧光监测模块4的光纤探头41，光纤探头41向蓝宝石窗口31发射紫外激发光，钻井液受激荧光经光纤探头41收集后由置于荧光监测模块4内的光谱仪中进行在线测量，光谱仪基于二维荧光谱图分析计算钻井液中各油分的含量。
[n0025] 进一步，所述的钻井液含油率在线监测装置，还包含安装支架5，所述的钻井液采集器1、过滤器2、监测池3和荧光监测模块4固定安装在该安装支架5上。
[n0026] 钻井液采集器1，一般为软管泵12，其动力源13一般为防爆电机或气动马达。本实用新型的优选实施例中，钻井液采集器1选用DN10的软管泵12，并由0.55kW的防爆电机13驱动。
[n0027] 钻井液采集器1的软管14进浆口设置在出口缓冲槽6内，前置滤网11 过滤岩屑颗粒；钻井液采集器1的出浆口经管线21连接过滤器2的进浆口。
[n0028] 过滤器2的出浆口通过管线22监测池3的进浆口连接，进一步过滤钻井液中的固体颗粒。
[n0029] 过滤器2一般安装位置一般高于监测池3上部，方便在更换滤芯时无钻井液溢出。本实用新型的优选实施例中，过滤器2选用DN20的Y型过滤器，配置可更换滤芯，过滤钻井液中的岩屑颗粒。
[n0030] 监测池3包括池体33和底板32，池体33底部侧面的进浆口通过管线21 与过滤器2的出浆口连接，在池体33的上部设置蓝宝石窗口31，蓝宝石窗口 31上方连接荧光监测模块4的光纤探头41，在蓝宝石窗口31侧面的池体33 上设置1个钻井液放空口，将钻井液放空回振动筛。
[n0031] 监测池3的底板32通过卡口密封圈与池体33的底部固定，必要时可打开清洗监测池3内沉积的泥砂。本实用新型的优选实施例中，池体33为圆柱形设计，方便配装蓝宝石窗口31和底板32。
[n0032] 荧光监测模块4置于一外壳中，外壳一般为隔爆箱，适用于危险区域。
[n0033] 荧光监测模块4内置有电源、紫外光源和光纤光谱仪，电源给紫外光源和光纤光谱仪供电，紫外光源发射紫外激发光激发钻井液发出钻井液受激荧光；光纤光谱仪在线监测钻井液发出的钻井液受激荧光。本实用新型的优选实施例中，紫外光源选用258nm激发波长。
[n0034] 荧光监测模块4的光纤光谱仪量程一般为可见-近红外光谱段，可以收集完整的钻井液二维荧光光谱，并避免紫外激发光的影响。本实用新型的优选实施例中，光纤光谱仪的光谱测量范围为300-1100nm。
[n0035] 荧光监测模块4通过铠装光纤42与光纤探头41连接，光纤探头41安装在监测池3的蓝宝石窗口31上方，激发并测量钻井液的荧光。
[n0036] 综上所述，本实用新型所述钻井液含油率在线监测装置，结构简单，模块化设计，可以在线监测钻井液中的油基添加剂、以及地层析出油气的性质和含量，为现场地质解释评价提供第一手的数据资料，并且满足钻井现场防爆要求。
[n0037] 尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。

权利要求:
Claims (10)
[0001] 1.一种钻井液含油率在线监测装置，其特征在于，包含：
钻井液采集器，所述钻井液采集器从出口缓冲槽中定量采集钻井液并送出；
过滤器，所述过滤器接收来自所述钻井液采集器送过来的钻井液并分离过滤钻井液中的岩屑颗粒物后送出；
监测池，所述监测池用于接收并蓄积所述过滤器送过来的过滤后的钻井液；
荧光监测模块，所述荧光监测模块通过光纤探头与监测池连接，在线监测钻井液中的含油率，并通过所述荧光监测模块内的光谱仪进行在线测量，并基于二维荧光谱图分析计算钻井液中各油分的含量。
[0002] 2.如权利要求1所述的一种钻井液含油率在线监测装置，其特征在于，还包括安装支架，所述钻井液采集器、过滤器、监测池和荧光监测模块安装在所述安装支架上。
[0003] 3.如权利要求1或2所述的一种钻井液含油率在线监测装置，其特征在于，所述钻井液采集器包括软管泵和驱动所述软管泵工作的防爆电机或气动马达；所述软管泵的软管的进浆口伸入所述出口缓冲槽，所述软管泵通过管线与所述过滤器的进浆口连接；在所述软管的进浆口设置有滤网。
[0004] 4.如权利要求2所述的一种钻井液含油率在线监测装置，其特征在于，所述过滤器的安装位置高于所述监测池的上部。
[0005] 5.如权利要求1或2所述的一种钻井液含油率在线监测装置，其特征在于，在所述监测池的顶部设置有蓝宝石窗口，所述蓝宝石窗口连接荧光监测模块的光纤探头，所述光纤探头向蓝宝石窗口发射紫外激发光；所述监测池内的钻井液受激荧光经所述光纤探头收集后由置于荧光监测模块内的光谱仪进行在线测量，并基于二维荧光谱图分析计算钻井液中各油分的含量。
[0006] 6.如权利要求5所述的一种钻井液含油率在线监测装置，其特征在于，在所述蓝宝石窗口的侧面设置钻井液放空口，将钻井液放空回振动筛。
[0007] 7.如权利要求1所述的一种钻井液含油率在线监测装置，其特征在于，所述监测池包括池体和底板，所述底板通过卡口密封圈与池体的底部固定。
[0008] 8.如权利要求1所述的一种钻井液含油率在线监测装置，其特征在于，所述荧光监测模块设置在一外壳中，所述外壳为隔爆箱，适用于危险区域。
[0009] 9.如权利要求1或2所述的一种钻井液含油率在线监测装置，其特征在于，所述荧光监测模块还内置有电源、紫外光源和光纤光谱仪，所述电源给所述紫外光源和所述光纤光谱仪供电，所述紫外光源发射紫外激发光激发钻井液发出钻井液受激荧光；所述光纤光谱仪在线监测钻井液发出的钻井液受激荧光。
[0010] 10.如权利要求9所述的一种钻井液含油率在线监测装置，其特征在于，所述光纤光谱仪的量程为可见-近红外光谱段，可以收集完整的钻井液受激荧光的二维荧光光谱，并避免紫外激发光的影响。

类似技术:

---

公开号 | 公开日 | 专利标题

---

US5351532A|1994-10-04|Methods and apparatus for making chemical concentration measurements in a sub-surface exploration probe

---

US10180396B2|2019-01-15|Method and apparatus for speciating hydrocarbons

---

USRE44728E1|2014-01-28|In-situ detection and analysis of methane in coal bed methane formations with spectrometers

---

CN1672032A|2005-09-21|使用光学仪器对煤床甲烷地层的现场探测和分析以及促进甲烷产量和分析的方法和设备

---

MXPA04010048A|2005-07-01|Aparato de muestreo orificio abajo y metodo para usar el mismo.

---

WO2014070905A1|2014-05-08|Systems and methods for analyzing flowback compositions in real time

---

ES2017566A6|1991-02-16|Procedimiento y aparato para la extraccion en continuo de muestras gaseosas contenidas en un liquido cargado igualmente de solidos principalmente en un fango de perforacion petrolifera.

---

CN214334679U|2021-10-01|一种钻井液含油率在线监测装置

---

CN112683866A|2021-04-20|一种钻井液含油率在线监测装置

---

CA3054436C|2021-06-29|Stand alone portable sensing system for advanced nanoparticle tracers

---

CA1174073A|1984-09-11|Methods and apparatus for well investigation anddevelopment

---

CN106351639A|2017-01-25|一种综合录井一体化设备

---

US20090066959A1|2009-03-12|Apparatus and Method for Estimating a Property of a Fluid in a Wellbore Using Photonic Crystals

---

WO2016090566A1|2016-06-16|石油钻井实时监测控制系统

---

CN106150490A|2016-11-23|钻井实时监测用自动捞砂和光谱测定仪

---

CN211144414U|2020-07-31|一种地质勘探钻井除泥装置

---

US20210254459A1|2021-08-19|In-line mud logging system

---

CN211978803U|2020-11-20|一种石油录井用井筒气体成分传感检测设备

---

CN214584771U|2021-11-02|一种公路工程地质勘察岩土检测装置

---

Beer et al.1974|A deep-sea in-situ suspended sediment sampling system

---

CA2911112C|2017-09-19|Method and apparatus for speciating hydrocarbons

---

SU924360A1|1982-04-30|Устройство для механизированного отбора шлама 1

---

WO2019246037A1|2019-12-26|In-line mud logging apparatus

同族专利:

---

公开号 | 公开日

---

引用文献:

---

公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

---

法律状态:
2021-10-01| GR01| Patent grant|

---

2021-10-01| GR01| Patent grant|

优先权:

---

申请号 | 申请日 | 专利标题

---

CN202023014538.8U|CN214334679U|2020-12-15|2020-12-15|一种钻井液含油率在线监测装置|CN202023014538.8U| CN214334679U|2020-12-15|2020-12-15|一种钻井液含油率在线监测装置|