本申請涉及鉆井液檢測設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種實時自動測量鉆井液性能的裝置和方法。

背景技術(shù)：

1、鉆井液性能好壞直接決定著鉆井施工順利與否，且與儲層保護、油氣開發(fā)、環(huán)境保護、成本控制等方面息息相關(guān)；因此在現(xiàn)場施工中保證鉆井液性能參數(shù)的快速、高效、精準(zhǔn)測量是保障鉆井施工安全順利的基礎(chǔ)和先決條件。當(dāng)前，世界石油天然氣行業(yè)鉆井現(xiàn)場的鉆井液監(jiān)測基本是依賴人工手動操作的各種實驗室用檢測儀器及設(shè)備來完成的，這不但會造成測量間隔時間長，不能及時從鉆井液性能變化來判斷井下復(fù)雜情況，測量精度易受測量儀器、測量人員熟練程度等因素影響，并且測量頻繁(鉆井液基本性能(密度、粘度)2次/小時，全套鉆井液性能2次/班)，而且測量參數(shù)還不能遠程傳輸。

2、目前鉆井行業(yè)主要采用api標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的鉆井液常規(guī)性能測試方法和程序，屬于手動測量，復(fù)雜，費時，難以對鉆井液質(zhì)量進行實時監(jiān)測并及時發(fā)現(xiàn)井下復(fù)雜。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請?zhí)峁┮环N實時自動測量鉆井液性能的裝置和方法，能夠解決了現(xiàn)有技術(shù)中鉆井液全自動檢測功能差的問題。

2、本申請的實施例提供了一種實時自動測量鉆井液性能的裝置，包括檢測管道、動力泵和監(jiān)測系統(tǒng)。檢測管道設(shè)有輸入端和輸出端，在輸入端與輸出端之間的檢測管道上設(shè)置有多個測量點，各測量點沿檢測管道的長度方向布置，各測量點分別設(shè)置有測量單元，檢測管道用于使得鉆井液通過輸入端和輸出端流經(jīng)檢測管道，以及通過各測量單元對鉆井液進行采樣以及測量鉆井液性能數(shù)據(jù)。動力泵的泵輸出端與檢測管道的輸入端相連通，動力泵用于輸送鉆井液。監(jiān)測系統(tǒng)與各測量單元連接，監(jiān)測系統(tǒng)用于對各測量單元的鉆井液性能數(shù)據(jù)進行匯總存儲，以及進行數(shù)據(jù)分析并進行分析結(jié)果的圖表化展示。

3、在其中一些實施例中，各測量單元均包括測量控制器、單片機、通信適配器、傳感器、采集模塊和監(jiān)測模塊，測量控制器與監(jiān)測系統(tǒng)通信連接，還通過通信適配器與單片機連接，單片器與傳感器、采集模塊和監(jiān)測模塊連接，使得測量控制器將鉆井液性能數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)測系統(tǒng)，以及從監(jiān)控系統(tǒng)接收鉆井液性能測量的控制命令，將控制命令通過通信適配器傳輸給單片機、傳感器、采集模塊、監(jiān)測模塊進行執(zhí)行，使得傳感器監(jiān)測檢測管道內(nèi)的鉆井液流量，將鉆井液流量信號發(fā)送給單片機，單片機判斷鉆井液流量信號與流量計閾值的大小，當(dāng)?shù)扔诹髁坑嬮撝禃r發(fā)出觸發(fā)采樣信號，控制采集模塊從檢測管道中采集鉆井液，并且控制監(jiān)測模塊對鉆井液性能進行檢測，單片機將鉆井液性能數(shù)據(jù)、鉆井液流量數(shù)據(jù)通過通信適配器發(fā)送給測量控制器。

4、在其中一些實施例中，監(jiān)測系統(tǒng)包括總控制器、本地服務(wù)器、云服務(wù)器和數(shù)據(jù)處理單元，總控制器與各測量單元連接，還與本體服務(wù)器連接，本地服務(wù)器與云服務(wù)器通信連接，還與數(shù)據(jù)處理單元連接，監(jiān)測系統(tǒng)用于使得總控制器對各測量單元下達鉆井液性能測量的控制命令，以及接收由各測量單元上傳的鉆井液性能數(shù)據(jù)、測量時間點，總控制器接收的鉆井液性能數(shù)據(jù)經(jīng)處理后發(fā)送給本地服務(wù)器，本地服務(wù)器將獲取的鉆井液性能數(shù)據(jù)上傳至云端服務(wù)器，以及發(fā)送給數(shù)據(jù)處理單元，由數(shù)據(jù)處理單元對鉆井液性能數(shù)據(jù)進行存儲、數(shù)據(jù)分析判斷以及圖表顯示。

5、在其中一些實施例中，實時自動測量鉆井液性能的裝置還包括沖洗系統(tǒng)，沖洗系統(tǒng)包括沖洗控制器和沖洗測試轉(zhuǎn)換閥，沖洗控制器與總控制器連接，還通過導(dǎo)線與沖洗測試轉(zhuǎn)換閥連接，沖洗測試轉(zhuǎn)換閥的一端與動力泵的泵輸入端連通，另一端與鉆井液管路、清水管路的出口端分別連通。

6、在其中一些實施例中，數(shù)據(jù)處理單元包括數(shù)據(jù)存儲模塊、數(shù)據(jù)分析模塊、圖表顯示模塊和數(shù)據(jù)庫，使得數(shù)據(jù)存儲模塊存儲由各測量單元所收集的鉆井液性能數(shù)據(jù)、測量時間點，數(shù)據(jù)分析模塊分析鉆井液性能數(shù)據(jù)，根據(jù)對測量相同鉆井液性能的測量單元的鉆井液性能數(shù)據(jù)進行分析對比，求出均值或者進行重新測量，圖表顯示模塊將數(shù)據(jù)分析模塊分析處理后的鉆井液性能數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成文字或制成表格和圖像。

7、在其中一些實施例中，動力泵的泵輸出端通過測量管路與檢測管道的輸入端相連通，測量管路上設(shè)置有流量計。監(jiān)測系統(tǒng)還與動力泵和流量計連接，使得監(jiān)測系統(tǒng)通過動力泵和流量計對流經(jīng)檢測管道的鉆井液進行控制。

8、在其中一些實施例中，各測量單元中，至少兩個測量點的測量單元測量相同的鉆井液性能，至少兩個測量點的測量單元測量不同的鉆井液性能。

9、在其中一些實施例中，在檢測管道上相鄰設(shè)置的兩個測量點的測量單元測量不同的鉆井液性能。

10、本申請的實施例還提供了一種實時自動測量鉆井液性能的方法，采用上述的一種實時自動測量鉆井液性能的裝置，方法包括以下步驟：采用清水對檢測管道進行沖洗。通過動力泵和測量管路將鉆井液輸送至沖洗后的檢測管道中，并監(jiān)測測量管路中的鉆井液流量。檢測管道中的鉆井液流量與測量管路中的鉆井液流量相同時，通過各測量點的測量單元從檢測管道中的鉆井液中采集鉆井液樣，并且對鉆井液樣進行性能檢測。通過監(jiān)測系統(tǒng)對各測量單元的鉆井液性能數(shù)據(jù)進行分析處理。

11、在其中一些實施例中，通過監(jiān)測系統(tǒng)對各測量單元的鉆井液性能數(shù)據(jù)進行分析處理的過程中，根據(jù)測量相同鉆井液性能的測量單元的鉆井液性能數(shù)據(jù)之間的差值，判斷是重新檢測還是取均值。

12、根據(jù)本申請的實施例提供的一種實時自動測量鉆井液性能的裝置，包括檢測管道、動力泵和監(jiān)測系統(tǒng)。檢測管道設(shè)有輸入端和輸出端，在輸入端與輸出端之間的檢測管道上設(shè)置有多個測量點，各測量點沿檢測管道的長度方向布置，各測量點分別設(shè)置有測量單元，檢測管道用于使得鉆井液通過輸入端和輸出端流經(jīng)檢測管道，以及通過各測量單元對鉆井液進行采樣以及測量鉆井液性能數(shù)據(jù)。動力泵的泵輸出端與檢測管道的輸入端相連通，動力泵用于輸送鉆井液。監(jiān)測系統(tǒng)與各測量單元連接，監(jiān)測系統(tǒng)用于對各測量單元的鉆井液性能數(shù)據(jù)進行匯總存儲，以及進行數(shù)據(jù)分析并進行分析結(jié)果的圖表化展示。本申請可以實現(xiàn)遠程傳輸，作業(yè)人員可以直觀的查看鉆井液性能數(shù)據(jù)，可以實時的對鉆井液性能進行測量，傳輸穩(wěn)定，誤差小，效率高，無信息滯后性，不但解決了現(xiàn)有的人工測量鉆井液性能數(shù)據(jù)繁瑣和反饋滯后的缺點，而且對加速實現(xiàn)鉆井自動化、信息化和智能化有著非常重要的意義，從而可以更好的保證鉆井質(zhì)量。

技術(shù)特征：

1.一種實時自動測量鉆井液性能的裝置，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的一種實時自動測量鉆井液性能的裝置，其特征在于，

3.如權(quán)利要求1所述的一種實時自動測量鉆井液性能的裝置，其特征在于，

4.如權(quán)利要求1所述的一種實時自動測量鉆井液性能的裝置，其特征在于，還包括：

5.如權(quán)利要求1所述的一種實時自動測量鉆井液性能的裝置，其特征在于，

6.如權(quán)利要求1所述的一種實時自動測量鉆井液性能的裝置，其特征在于，

7.如權(quán)利要求1所述的一種實時自動測量鉆井液性能的裝置，其特征在于，

8.如權(quán)利要求1所述的一種實時自動測量鉆井液性能的裝置，其特征在于，

9.一種實時自動測量鉆井液性能的方法，其特征在于，采用權(quán)利要求1-8任一所述的一種實時自動測量鉆井液性能的裝置，所述方法包括以下步驟：

10.如權(quán)利要求9所述的一種實時自動測量鉆井液性能的方法，其特征在于，

技術(shù)總結(jié)
本申請公開了一種實時自動測量鉆井液性能的裝置和方法，裝置中，檢測管道設(shè)有輸入端和輸出端，在輸入端與輸出端之間的檢測管道上設(shè)置有多個測量點，各測量點沿檢測管道的長度方向布置，各測量點分別設(shè)置有測量單元，檢測管道用于使得鉆井液通過輸入端和輸出端流經(jīng)檢測管道，以及通過各測量單元對鉆井液進行采樣以及測量鉆井液性能數(shù)據(jù)。動力泵的泵輸出端與檢測管道的輸入端相連通。監(jiān)測系統(tǒng)與各測量單元連接，監(jiān)測系統(tǒng)用于對各測量單元的鉆井液性能數(shù)據(jù)進行匯總存儲，以及進行數(shù)據(jù)分析并進行分析結(jié)果的圖表化展示。本申請可以實現(xiàn)遠程傳輸，作業(yè)人員可以直觀的查看鉆井液性能數(shù)據(jù)，可以實時的對鉆井液性能進行測量。

技術(shù)研發(fā)人員：馬良輝,邸建偉,楊金龍,蘭新陽,李瑞芳,于建立,吳曉冬,李君,黃莎
受保護的技術(shù)使用者：中國石油天然氣集團有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15