[实用新型]钻井液粘度在线监测装置

说明书

本实用新型提供一种钻井液粘度在线监测装置，该装置包括：导轨、步进电机、粘度测量机构以及控制器，步进电机安装在所述导轨上，粘度测量机构与所述步进电机连接，控制器分别与粘度测量机构、步进电机电连接；其中：步进电机用于根据控制器发送的驱动信号带动粘度测量机构沿所述导轨移动；粘度测量机构用于根据控制器发送的控制信号对钻井液进行取样和粘度测量，并将钻井液的粘度测量结果发送给控制器。本实用新型通过控制器控制步进电机带动粘度测量机构完成对钻井液的自动取样和粘度测量，整个过程自动化程度高，无需人为干预，极大地提高了监测效率和安全性，且不会引入人为误差，使得监测的结果更加准确。

技术领域

本实用新型涉及油田钻井技术领域，尤其涉及一种钻井液粘度在线监测装置。

背景技术

在石油钻井过程中，钻具中高速流动的钻井液将井下的钻井岩屑携带至地面，然后通过钻井液振动筛将岩屑滤出。但是，钻井液在钻井过程中会遇到各种工程上的复杂情况，比如遇到油气层、水层等。当遇到这些复杂情况时，会造成钻井液性能的变化，从而引发安全事故。为了预防因钻井液性能变化而带来的隐患，需要在石油钻井过程中对钻井液的粘度进行监测。

目前，石油行业常用人工测量的方式来获取钻井液的性能。

但是，这种测量方式监测效率低下，容易引入人为误差，从而影响监测的结果的准确性。当钻井过程中遇到有害气体、恶劣天气等情况时，采用人工方式测量方式还会极大地增加测量人员的作业难度，安全性差。

实用新型内容

本实用新型提供一种钻井液粘度在线监测装置，以实现在钻井过程中对钻井液的自动在线监测，无需人工干预，监测效率高，监测结果准确。

第一方面，本实用新型提供一种钻井液粘度在线监测装置，包括：导轨、步进电机、粘度测量机构以及控制器，所述步进电机安装在所述导轨上，且所述导轨的下端位于钻井液的液面以下；所述粘度测量机构与所述步进电机连接，所述控制器分别与所述粘度测量机构、所述步进电机电连接；其中：

所述步进电机，用于根据所述控制器发送的驱动信号带动所述粘度测量机构沿所述导轨移动；

所述粘度测量机构，用于根据所述控制器发送的控制信号对钻井液进行取样和粘度测量，并将钻井液的粘度测量结果发送给所述控制器。

可选地，所述粘度测量机构包括：漏斗粘度计、质量传感器、连接杆，所述漏斗粘度计和所述质量传感器安装在所述连接杆上，所述连接杆与所述步进电机紧固连接；其中，所述质量传感器用于实时测量所述漏斗粘度计的质量。

可选地，所述漏斗粘度计的下端开口处设置有开关阀，所述漏斗粘度计与控制器电连接。

可选地，在所述漏斗粘度计接收到所述控制器发送的第一控制信号，且所述漏斗粘度计下端浸没在钻井液的液面以下时，所述开关阀处于开启状态，以使得钻井液通过所述漏斗粘度计的下端开口进入所述漏斗粘度计内；

在所述漏斗粘度计内的钻井液的体积达到预设的取样值时，所述开关阀从开启状态切换为关闭状态，所述漏斗粘度计在所述步进电机的带动下沿所述导轨上升，直到所述漏斗粘度计的下端离开所述钻井液的液面。

可选地，在所述漏斗粘度计接收到所述控制器发送的第二控制信号，且所述漏斗粘度计的下端离开所述钻井液的液面时，所述控制器在所述开关阀从关闭状态切换为开启状态时开始计时；

在所述质量传感器测量到所述漏斗粘度计的质量变更为初始标定质量时，所述控制器停止计时，并记录从开始计时时刻到停止计时时刻之间的时长，所述时长用于表征钻井液的粘度；其中，所述初始标定质量是指：所述漏斗粘度计在取样之前的质量。

可选地，所述装置还包括：设置在所述导轨下方的钻井液稳定槽，所述钻井液稳定槽的顶面为开口结构，且所述钻井液稳定槽的两个侧面均设置有至少一个通孔，以使钻井液通过所述钻井液稳定槽的两个侧面上的通孔进入所述钻井液稳定槽内。