本申請(qǐng)涉及油田勘探開(kāi)發(fā)，特別是涉及一種巖屑自動(dòng)采集裝置和方法。

背景技術(shù)：

1、巖屑錄井是油田勘探開(kāi)發(fā)地質(zhì)錄井作業(yè)的重要組成部分，是地層巖性識(shí)別、地層層位判斷以及發(fā)現(xiàn)和評(píng)價(jià)油氣層的重要依據(jù)。作為最能代表地層原始信息的第一手地質(zhì)錄井資料，巖屑采集就顯得非常重要。

2、長(zhǎng)期以來(lái)，國(guó)內(nèi)外主流的巖屑采集方法是人工撈取，人工撈取巖屑存在工作繁瑣、勞動(dòng)量大、易漏失真實(shí)巖屑、作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)高等不足，落后的巖屑采集工藝和先進(jìn)的鉆井技術(shù)形成了鮮明的對(duì)比。也有極少一部分油田采用機(jī)械設(shè)備完成巖屑自動(dòng)采集，目前的設(shè)備存在使用壽命低，巖屑清洗清潔度較低等弊端，無(wú)法滿足現(xiàn)場(chǎng)需求。

3、因此，如何提高設(shè)備的使用壽命和巖屑清洗清潔度是本領(lǐng)域技術(shù)人員所需要解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)的目的是提供一種巖屑自動(dòng)采集裝置和方法，用于解決目前的設(shè)備存在使用壽命低，巖屑清洗清潔度較低等弊端。

2、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N巖屑自動(dòng)采集裝置，包括：抽吸泵、彈性懸掛件、振動(dòng)篩、振動(dòng)電機(jī)、清洗模塊和上位機(jī)；

3、所述抽吸泵與架空槽連通，用于將抽取的帶巖屑的鉆井液輸送至所述振動(dòng)篩，所述振動(dòng)篩通過(guò)所述彈性懸掛件懸掛安裝，多個(gè)所述振動(dòng)電機(jī)安裝于所述振動(dòng)篩上，每個(gè)所述振動(dòng)電機(jī)的振動(dòng)方向不同，清洗模塊用于沖洗所述振動(dòng)篩上的巖屑，所述上位機(jī)分別與所述振動(dòng)電機(jī)和所述清洗模塊通信連接，用于根據(jù)所述巖屑的巖性及顆粒大小開(kāi)啟目標(biāo)振動(dòng)電機(jī)和調(diào)節(jié)所述目標(biāo)振動(dòng)電機(jī)的振動(dòng)頻率，以使所述振動(dòng)篩篩除所述巖屑上的雜質(zhì)。

4、可選的，還包括與所述上位機(jī)連接的攝像頭，所述攝像頭用于拍攝所述振動(dòng)篩上的巖屑照片，所述上位機(jī)利用圖像識(shí)別技術(shù)確定所述巖屑照片中的所述巖屑的巖性及顆粒大小。

5、可選的，還包括收集模塊和設(shè)于所述收集模塊底部的稱重模塊，所述收集裝置設(shè)于所述振動(dòng)篩的一端，所述收集裝置用于收集沖洗后的巖屑，所述稱重模塊與所述上位機(jī)連接，用于稱量沖洗后的巖屑重量。

6、可選的，還包括與所述上位機(jī)連接的報(bào)警模塊，所述上位機(jī)用于根據(jù)所述巖屑的巖性、顆粒大小和所述巖屑重量控制所述報(bào)警模塊發(fā)出相應(yīng)的預(yù)警提示。

7、可選的，所述清洗模塊設(shè)于所述振動(dòng)篩的上方，所述清洗模塊的清洗方向朝向所述收集模塊，且所述振動(dòng)篩傾斜設(shè)置，所述振動(dòng)篩遠(yuǎn)離所述收集模塊的一端低于設(shè)有所述收集模塊的一端。

8、本申請(qǐng)還提供一種巖屑自動(dòng)采集方法，應(yīng)用于所述的巖屑自動(dòng)采集裝置，包括：

9、在利用抽吸泵將帶有巖屑的鉆井液輸送至振動(dòng)篩上后，確定所述巖屑的巖性和顆粒大??；

10、根據(jù)所述巖性和所述顆粒大小確定目標(biāo)振動(dòng)方向和目標(biāo)振動(dòng)頻率；

11、根據(jù)所述目標(biāo)振動(dòng)方向開(kāi)啟所述振動(dòng)篩上對(duì)應(yīng)的目標(biāo)振動(dòng)電機(jī)，并將所述目標(biāo)振動(dòng)電機(jī)的振動(dòng)頻率調(diào)節(jié)至所述目標(biāo)振動(dòng)頻率，同時(shí)控制清洗模塊清洗所述巖屑，以使所述振動(dòng)篩篩除所述巖屑上的雜質(zhì)。

12、可選的，所述確定所述巖屑的巖性和顆粒大小包括：

13、控制攝像頭拍攝所述振動(dòng)篩上的巖屑照片；

14、獲取所述巖屑照片，并利用圖像識(shí)別技術(shù)確定所述巖屑照片中的所述巖屑的巖性及顆粒大小。

15、可選的，確定所述巖屑的巖性和顆粒大小之后，還包括：

16、將所述巖性和所述顆粒大小與參考數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比；其中，所述參考數(shù)據(jù)包括本井歷史數(shù)據(jù)或鄰井同類型數(shù)據(jù)；

17、若巖性相同，且顆粒大小在所述參考數(shù)據(jù)中顆粒大小±預(yù)設(shè)值的范圍內(nèi)，生成正常的提示；其中，所述預(yù)設(shè)值為正值；

18、若巖性相同，顆粒大小小于所述參考數(shù)據(jù)中的顆粒大小，且顆粒大小與所述參考數(shù)據(jù)中顆粒大小差值的絕對(duì)值大于所述預(yù)設(shè)值，生成鉆頭壽命臨近終結(jié)的預(yù)警；

19、若巖性相同，顆粒大小大于所述參考數(shù)據(jù)中的顆粒大小，且顆粒大小與所述參考數(shù)據(jù)中顆粒大小的差值大于所述預(yù)設(shè)值，生成鉆上部地層發(fā)生坍塌的預(yù)警；

20、若巖性不同，生成出現(xiàn)新巖性的提示。

21、可選的，還包括：

22、獲取抽吸泵的抽吸泵流量、鉆井液出口流量，稱重模塊稱取收集模塊中清洗后的巖屑重量；

23、根據(jù)所述抽吸泵流量、所述鉆井液出口流量和所述巖屑重量確定實(shí)際返出巖屑重量；

24、根據(jù)撈砂間隔、鉆頭尺寸和巖屑密度確定理論返出巖屑重量；

25、計(jì)算所述實(shí)際返出巖屑重量和所述理論返出巖屑重量的差值；

26、若所述差值的絕對(duì)值小于設(shè)定值，生成正常的提示；

27、若所述差值大于所述設(shè)定值，生成縮徑異常的預(yù)警提示；

28、若所述差值小于負(fù)的所述設(shè)定值，生成垮塌異常的預(yù)警提示；

29、其中，所述設(shè)定值為正值。

30、可選的，所述根據(jù)所述抽吸泵流量、所述鉆井液出口流量和所述巖屑重量確定實(shí)際返出巖屑重量，包括：

31、利用預(yù)設(shè)公式計(jì)算所述實(shí)際返出巖屑重量；

32、所述預(yù)設(shè)公式為：m返＝q出×m稱/q泵；

33、其中，m返為所述實(shí)際返出巖屑重量，q出為所述鉆井液出口流量，m稱為所述巖屑重量，q泵為所述抽吸泵流量。

34、本申請(qǐng)所提供的一種巖屑自動(dòng)采集裝置，包括：抽吸泵、彈性懸掛件、振動(dòng)篩、振動(dòng)電機(jī)、清洗模塊和上位機(jī)；抽吸泵與架空槽連通，用于將抽取的帶巖屑的鉆井液輸送至振動(dòng)篩，振動(dòng)篩通過(guò)彈性懸掛件懸掛安裝，多個(gè)振動(dòng)電機(jī)安裝于振動(dòng)篩上，每個(gè)振動(dòng)電機(jī)的振動(dòng)方向不同，清洗模塊用于沖洗振動(dòng)篩上的巖屑，上位機(jī)分別與振動(dòng)電機(jī)和清洗模塊通信連接，用于根據(jù)巖屑的巖性及顆粒大小開(kāi)啟目標(biāo)振動(dòng)電機(jī)和調(diào)節(jié)目標(biāo)振動(dòng)電機(jī)的振動(dòng)頻率，以使振動(dòng)篩篩除巖屑上的雜質(zhì)。通過(guò)彈性懸掛件以懸掛方式安裝振動(dòng)篩，可以減少振動(dòng)篩在振動(dòng)過(guò)程中的阻力，降低對(duì)振動(dòng)篩的損害，從而提高設(shè)備的使用壽命；并且根據(jù)巖屑的巖性及顆粒大小采用對(duì)應(yīng)的振動(dòng)方向和振動(dòng)頻率，提高巖屑清洗清潔度，也便于后續(xù)根據(jù)清洗后的巖屑重量作出準(zhǔn)確的井壁預(yù)警。

35、本申請(qǐng)所提供的一種巖屑自動(dòng)采集方法等有益效果與裝置對(duì)應(yīng)，效果如上。

技術(shù)特征：

1.一種巖屑自動(dòng)采集裝置，其特征在于，包括：抽吸泵、彈性懸掛件、振動(dòng)篩、振動(dòng)電機(jī)、清洗模塊和上位機(jī)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巖屑自動(dòng)采集裝置，其特征在于，還包括與所述上位機(jī)連接的攝像頭，所述攝像頭用于拍攝所述振動(dòng)篩上的巖屑照片，所述上位機(jī)利用圖像識(shí)別技術(shù)確定所述巖屑照片中的所述巖屑的巖性及顆粒大小。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巖屑自動(dòng)采集裝置，其特征在于，還包括收集模塊和設(shè)于所述收集模塊底部的稱重模塊，所述收集裝置設(shè)于所述振動(dòng)篩的一端，所述收集裝置用于收集沖洗后的巖屑，所述稱重模塊與所述上位機(jī)連接，用于稱量沖洗后的巖屑重量。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的巖屑自動(dòng)采集裝置，其特征在于，還包括與所述上位機(jī)連接的報(bào)警模塊，所述上位機(jī)用于根據(jù)所述巖屑的巖性、顆粒大小和所述巖屑重量控制所述報(bào)警模塊發(fā)出相應(yīng)的預(yù)警提示。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的巖屑自動(dòng)采集裝置，其特征在于，所述清洗模塊設(shè)于所述振動(dòng)篩的上方，所述清洗模塊的清洗方向朝向所述收集模塊，且所述振動(dòng)篩傾斜設(shè)置，所述振動(dòng)篩遠(yuǎn)離所述收集模塊的一端低于設(shè)有所述收集模塊的一端。

6.一種巖屑自動(dòng)采集方法，其特征在于，應(yīng)用于權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的巖屑自動(dòng)采集裝置，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的巖屑自動(dòng)采集方法，其特征在于，所述確定所述巖屑的巖性和顆粒大小包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的巖屑自動(dòng)采集方法，其特征在于，確定所述巖屑的巖性和顆粒大小之后，還包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的巖屑自動(dòng)采集方法，其特征在于，還包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的巖屑自動(dòng)采集方法，其特征在于，所述根據(jù)所述抽吸泵流量、所述鉆井液出口流量和所述巖屑重量確定實(shí)際返出巖屑重量，包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)涉及油田勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種巖屑自動(dòng)采集裝置和方法，包括：抽吸泵與架空槽連通，將抽取的帶巖屑的鉆井液輸送至振動(dòng)篩，振動(dòng)篩通過(guò)彈性懸掛件懸掛安裝，多個(gè)振動(dòng)電機(jī)安裝于振動(dòng)篩上，每個(gè)振動(dòng)電機(jī)的振動(dòng)方向不同，清洗模塊沖洗振動(dòng)篩上的巖屑，上位機(jī)分別與振動(dòng)電機(jī)和清洗模塊通信連接，用于根據(jù)巖屑的巖性及顆粒大小開(kāi)啟目標(biāo)振動(dòng)電機(jī)和調(diào)節(jié)目標(biāo)振動(dòng)電機(jī)的振動(dòng)頻率，使振動(dòng)篩篩除巖屑上的雜質(zhì)。通過(guò)彈性懸掛件以懸掛方式安裝振動(dòng)篩，減少振動(dòng)篩在振動(dòng)過(guò)程中的阻力，降低對(duì)振動(dòng)篩的損害，從而提高設(shè)備的使用壽命；根據(jù)巖屑的巖性及顆粒大小采用對(duì)應(yīng)的振動(dòng)方向和振動(dòng)頻率，提高巖屑清洗清潔度。

技術(shù)研發(fā)人員：萬(wàn)亞旗,姚金志,孟凡閣,周發(fā)舉,龔洪海,陳琳
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)石油化工集團(tuán)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/19