[发明专利]用于钻井泥浆的多模态分析和处理的装置和方法

权利要求书

1.一种用于钻井泥浆再循环系统中的分析系统，

所述钻井泥浆再循环系统包括：

包括入口和出口的处理单元，包括至少一个部件，所述至少一个部件从由下述构成的组中选择：用于过滤所述钻井泥浆的过滤装置；用于清洁所述钻井泥浆的清洁装置；振动筛；至少一个泥浆池；和与所述内部流动可关闭地流体连接的至少一个贮存器；

至少一个导管，穿过所述处理单元；

所述入口和出口构造成经由所述导管流体连接到钻井装置；

流动装置，用于产生钻井泥浆通过所述导管从所述入口到所述出口的内部流动，并且，当所述处理单元流体连接到所述钻井装置时，钻井泥浆通过所述导管从所述钻井装置流到所述入口，并且钻井泥浆通过所述导管从所述出口回流到所述钻井装置；

可选地，从由下述构成的组中选择的至少一个部件：

流速测量装置，用于测量所述钻井泥浆流动通过所述至少一个导管的至少一部分的速率；

压力测量装置，用于测量所述钻井泥浆在所述至少一个导管的至少一部分中的压力；和，

压差测量装置，用于测量所述钻井泥浆的所述流动在沿着所述导管的两个预定点之间的压力差；

可选地，

构造成用于容纳用过的钻井液的储罐；

耦接到所述储罐的出口的密度分离设备，所述密度分离设备包括提供溢出流的溢流出口和提供含有比所述溢出流密度更大的材料的下溢流的下溢出口；泵，构造成用于将用过的钻井液从所述储罐移到所述密度分离装置；和，

流体液位控制系统，构造成用于将所述用过的钻井液在所述储罐中的液位调节成防止空气引入所述泵的液位；

以及，

再循环控制系统，用于控制所述处理单元和所述流动装置；

其中，所述分析系统包括：

分析装置，构造成提供对流过所述再循环系统的钻井泥浆的至少一种化学或物理性质的实时分析，并实时地报告和/或记录所述分析的结果和/或实时地将所述分析的结果与一存储值相比较，所述分析装置包括围绕所述导管布置的至少一个磁共振设备；

可选地，样品提取和传送装置，用于从所述钻井泥浆流中提取样品并将所述样品传送到所述分析装置；和，

数据连接，构造成用于将来自所述分析装置的所述分析的所述结果传送到从由下述构成的组中选择的至少一个接收器：所述再循环控制系统；未连接到所述再循环系统的接收站；所述再循环系统的操作者；和所述分析装置的操作者。

2.根据权利要求1所述的分析系统，其中，所述分析装置附加地包括下述中至少之一：

从由下述构成的组中选择的分析装置：温度计；热电偶；压力传感器；压差传感器；盐度传感器；密度计；粒度分析仪；CO₂浓度分析仪；红外(IR)光谱仪；原子吸收光谱仪；原子发射光谱仪；原子荧光光谱仪；阿尔法粒子X射线光谱仪；毛细管电泳装置；色度计；计算机断层摄影装置；循环伏安法装置；差示扫描量热计；能谱仪；场流分离装置；流动注射分析仪；气相色谱仪(GC)；高性能液相色谱仪(HPLC)；液相色谱仪；质谱仪(MS)；GC-MS；GC-IR；HPLC-IR；LC-IR；LC-MS；离子微探针装置；感应耦合等离子体装置；离子敏感电极；激光诱导击穿光谱仪；穆斯堡尔谱仪；中子活化分析仪；粒子诱发X射线发射光谱仪；热裂解器(PY)；PY-GC-MS；拉曼光谱仪；用于确定折射率的装置；共振增强多光子电离光谱仪；透射电子显微镜；热重分析仪；X射线衍射计；X射线荧光光谱仪；X射线显微镜；自动滴定仪；半自动滴定仪；

用于确定从由下述构成的组中选择的至少一种化学或物理性质的值的装置：电稳定性；阳离子交换量；水基泥浆中的氯化物含量；水基泥浆中的水硬度；水基泥浆的溶解度；水基泥浆的饱和度；游离水含量；油水比；碱度；过量的石灰；泥浆滤液的酚酞碱度；泥浆滤液的甲基橙碱度的终点；氯化钙含量；油基泥浆中的气体溶解度；气涌参数；地层气体的化学成分；当量循环密度；水相活性；流变参数；所述钻井泥浆的盐度；含水率；和流动参数；

用于确定从由下述构成的组中选择的至少一种流变参数的值的装置：径向速度分布；径向压力分布；径向剪切应力分布τ(r)；径向剪切速率分布γ(r)；密度；粘度；和屈服点；和，

多个分析模块，构造为从并行、串行和“一个在另一个中”选出的构造。