一种石油钻井井口防溢管钻井液液位智能检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及液位智能检测设备技术领域，尤其涉及一种石油钻井井口防溢管钻井液液位智能检测装置。


背景技术：

2.在石油钻井生产中，处于井口防喷器组顶上的井口防溢管是钻井泥浆的排出通道，正常钻井时，泥浆泵将钻井液泵入钻柱内，钻井液通过钻柱到达钻头，再经过环空返回井口，最后通过井口防溢管排出到地面，完成一个循环，不管钻井液是否循环，只要防溢管内的钻井液处于正常位置，则整个井内就充满了钻井液，钻井生产就是安全的；当防溢管内的钻井液处于异常位置或者完全没有时，就可能预示着两种情况即将发生或者已经发生，一是“井漏”；二是由于井内钻井液液位下降，钻井液液柱产生的压力减少，可能发生“井喷”，这两种事故严重威胁和危害钻井生产、人员及设备的安全，因此，在钻井生产中，必须随时预防和监测这些可能发生的事故，因此需要使用液位检测装置实时检测井口防溢管内的钻井液液位，防止井漏、井喷等恶性事故的发生，例如申请号：201721585396.6，涉及一种智能液位监测装置，安装在石油钻井井口的防溢管上，防溢管具有排出管，包括与防溢管连通的监测管道以及位于监测管道上的液位计，监测管道与防溢管的接口位于排出管的下方，液位计位于排出管的上方，在监测管道上开设有位于排出管上方的排气口，监测管道包括测量管与短节管，短节管具有结构弯角，不同于现有技术中通过对循环罐内返出钻井液液位或高架槽出口处钻井液的流量变化来监测溢流、井漏，不需要通过排出管来监测钻井液的液位或流量的变化，而是通过监测管道与防溢管连接构成连通器，当钻井液到达排出管时，液位计能够对监测管道中钻井液的液位进行检测，从而尽早发现溢流、井漏，有效防止井喷事故的发生。
3.上述专利中的智能液位监测装置，其通过短接管道与防溢管相连接配合测量管形成连通器，可通过测量管配合液位计能够实现对防溢管内水位的实时检测，但是其存在不便于及时对短接管进行疏通的功能，在钻井的过程中钻井液中含有大量的岩屑，在使用时，岩屑沉淀在短接管的弯角处，容易造成短接管堵塞的风险较高，进而影响检测作业，容易造成检测误差，虽然上述专利中通过在短接管内侧涂抹憎水涂层或憎油涂层实现自动清污，但是其仅靠涂层实现自动清污的效果不理想，仍然存在较大的堵塞风险，不能满足使用需求，针对上述专利存在的缺陷加以改进，因此我们提出了一种石油钻井井口防溢管钻井液液位智能检测装置。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种石油钻井井口防溢管钻井液液位智能检测装置。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
6.一种石油钻井井口防溢管钻井液液位智能检测装置，包括设置在防溢管左侧的液
位智能检测装置本体，所述防溢管的右侧顶部连通并固定有排出管，液位智能检测装置本体包括连通并固定在防溢管左侧底部的l形连接管，所述l形连接管的顶端连通并固定有透明测量管，透明测量管的前侧设有刻度线，透明测量管上设有智能检测报警机构，l形连接管上设有自动清理疏通机构。
7.优选的，所述智能检测报警机构包括螺纹固定在透明测量管顶端的盖板，盖板的顶部固定连接有安装盒，盖板的顶部固定安装有位于安装盒内的液位传感器，液位传感器的探测端延伸至透明测量管内，安装盒的左侧内壁上固定连接有第一蓄电池，安装盒的左侧嵌装有高音报警器，高音报警器内内置有第一控制器，第一控制器与液位传感器电性连接，高音报警器和液位传感器均与第一蓄电池电性连接。
8.优选的，所述自动清理疏通机构包括固定安装在l形连接管外侧的流速仪，l形连接管的底部内壁一侧设为倾斜面，流速仪的探测端延伸至l形连接管内，l形连接管的左侧内壁上活动接触有回形安装框，回形安装框内固定安装有粗质滤网，回形安装框的顶部和底部均固定连接有刮板，两个刮板相互远离的一端均设为刀刃形结构，位于下方的刮板的底部与l形连接管的底部内壁活动接触，位于上方的刮板的顶部与l形连接管的内侧顶部平齐，防溢管的左侧底部固定连接有顶部为开口设置的防护盒，防护盒的右侧内壁上固定连接有驱动电机，防护盒的左侧内壁上固定连接有第二蓄电池和第二控制器，第二蓄电池和第二控制器均与驱动电机电性连接，第二控制器和流速仪均与第二蓄电池电性连接，第二控制器与流速仪电性连接，驱动电机的输出轴顶端固定连接有偏心轮，粗质滤网的左侧固定连接有l形移动板，l形移动板的左侧延伸至l形连接管的左侧，l形连接管密封滑动套设在l形移动板上，l形移动板的左侧内壁上嵌装有滚珠，偏心轮位于l形移动板内，偏心轮的左侧与滚珠滚动接触，l形连接管的左侧底部固定连接有两个t形定位杆，l形移动板滑动套设在两个t形定位杆上，l形移动板的左侧内壁与l形连接管的左侧之间固定连接有两个处于拉伸状态的拉伸弹簧，拉伸弹簧活动套设在对应的t形定位杆上。
9.优选的，所述液位传感器匹配设置有安装在外部的手机内的app。
10.优选的，所述l形连接管的左侧内壁上开设有矩形穿孔，矩形穿孔内固定套设有矩形密封圈，矩形密封圈的内侧与l形移动板的外侧滑动连接。
11.优选的，所述防溢管的左侧底部固定连接有支撑块，支撑块的左侧与防护盒的右侧固定连接。
12.优选的，所述l形移动板的左侧内壁上开设有两个矩形孔，矩形孔的内壁与对应的t形定位杆的外侧滑动连接。
13.优选的，所述l形连接管的顶部内壁上开设有第二穿孔，第二穿孔的内壁与流速仪的探测端外侧活动接触。
14.优选的，所述透明测量管的左侧顶部紧密接触有t形紧固螺栓，盖板螺纹套设在t形紧固螺栓上。
15.与现有的技术相比，本实用新型的有益效果是：
16.通过防溢管、排出管、l形连接管、透明测量管、盖板、安装盒、第一蓄电池、液位传感器、高音报警器、流速仪、回形安装框、粗质滤网、刮板、防护盒、l形移动板、t形定位杆、拉伸弹簧、驱动电机、第二蓄电池、第二控制器与偏心轮相配合，液位传感器对透明测量管内的水位进行检测，当液位传感器检测到透明测量管内的水位高出预设值或低于预设值时，
液位传感器将信号传递给第一控制器和人员手机上的app，第一控制器控制高音报警器发出高音报警提醒人员，且人员还可以通过手机上的app收到信息；
17.同时流速仪对l形连接管内的钻井液的流速进行测量，流速低于预设值时，此时流速仪通过第二控制器控制驱动电机启动，驱动电机的输出轴带动偏心轮转动前半圈时逐渐放松对滚珠的挤压力，此时处于拉伸状态的拉伸弹簧的弹力带动l形移动板向右移动，l形移动板依次通过粗质滤网和回形安装框带动两个刮板向右移动，位于下方的刮板对l形连接管底部内壁进行刮除，当位于上方的刮板与l形连接管的顶部内壁接触时则对其顶部内壁进行刮除，在两个刮板向右移动的同时对l形连接管内沉淀的岩屑进行推动，使得沉淀的岩屑逐渐被推至防漏管内，当偏心轮转动后半圈时，逐渐挤压着滚珠向左移动，滚珠带动l形移动板向左回移复位并对两个拉伸弹簧进行拉动，l形移动板依次通过粗质滤网和回形安装框带动两个刮板向左回移复位，流速仪检测到钻井液的流速恢复正常时，则通过第二控制器控制驱动电机关闭，即可等待下次疏通作业。
18.本实用新型设计合理，便于通过透明测量管对防溢管内钻井液的液位进行实时检测并提醒人员，且便于在l形连接管出现堵塞的现象时，进行及时疏通作业，降低l形连接管堵塞造成的检测误差，满足使用需求。
附图说明
19.图1为本实用新型提出的一种石油钻井井口防溢管钻井液液位智能检测装置的结构示意图；
20.图2为图1的剖视结构示意图；
21.图3为图2中a部分的放大结构示意图。
22.图中：100防溢管、101排出管、102l形连接管、1透明测量管、2盖板、3安装盒、4第一蓄电池、5液位传感器、6高音报警器、7流速仪、8回形安装框、9粗质滤网、10刮板、11防护盒、12l形移动板、13t形定位杆、14拉伸弹簧、15驱动电机、16第二蓄电池、17第二控制器、18偏心轮。
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
24.参照图1
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3，一种石油钻井井口防溢管钻井液液位智能检测装置，包括设置在防溢管100左侧的液位智能检测装置本体，防溢管100的右侧顶部连通并固定有排出管101，液位智能检测装置本体包括连通并固定在防溢管100左侧底部的l形连接管102，l形连接管102的顶端连通并固定有透明测量管1，透明测量管1的前侧设有刻度线，透明测量管1上设有智能检测报警机构，l形连接管102上设有自动清理疏通机构；
25.智能检测报警机构包括螺纹固定在透明测量管1顶端的盖板2，盖板2的顶部固定连接有安装盒3，盖板2的顶部固定安装有位于安装盒3内的液位传感器5，液位传感器5的探测端延伸至透明测量管1内，安装盒3的左侧内壁上固定连接有第一蓄电池4，安装盒3的左侧嵌装有高音报警器6，高音报警器6内内置有第一控制器，第一控制器与液位传感器5电性
连接，高音报警器6和液位传感器5均与第一蓄电池4电性连接；
26.自动清理疏通机构包括固定安装在l形连接管102外侧的流速仪7，l形连接管102的底部内壁一侧设为倾斜面，流速仪7的探测端延伸至l形连接管102内，l形连接管102的左侧内壁上活动接触有回形安装框8，回形安装框8内固定安装有粗质滤网9，回形安装框8的顶部和底部均固定连接有刮板10，两个刮板10相互远离的一端均设为刀刃形结构，位于下方的刮板10的底部与l形连接管102的底部内壁活动接触，位于上方的刮板10的顶部与l形连接管102的内侧顶部平齐，防溢管100的左侧底部固定连接有顶部为开口设置的防护盒11，防护盒11的右侧内壁上固定连接有驱动电机15，防护盒11的左侧内壁上固定连接有第二蓄电池16和第二控制器17，第二蓄电池16和第二控制器17均与驱动电机15电性连接，第二控制器17和流速仪7均与第二蓄电池16电性连接，第二控制器17与流速仪7电性连接，驱动电机15的输出轴顶端固定连接有偏心轮18，粗质滤网9的左侧固定连接有l形移动板12，l形移动板12的左侧延伸至l形连接管102的左侧，l形连接管102密封滑动套设在l形移动板12上，l形移动板12的左侧内壁上嵌装有滚珠，偏心轮18位于l形移动板12内，偏心轮18的左侧与滚珠滚动接触，l形连接管102的左侧底部固定连接有两个t形定位杆13，l形移动板12滑动套设在两个t形定位杆13上，l形移动板12的左侧内壁与l形连接管102的左侧之间固定连接有两个处于拉伸状态的拉伸弹簧14，拉伸弹簧14活动套设在对应的t形定位杆13上，本实用新型设计合理，便于通过透明测量管1对防溢管100内钻井液的液位进行实时检测并提醒人员，且便于在l形连接管102出现堵塞的现象时，进行及时疏通作业，降低l形连接管102堵塞造成的检测误差，满足使用需求。
27.本实用新型中，液位传感器5匹配设置有安装在外部的手机内的app，l形连接管102的左侧内壁上开设有矩形穿孔，矩形穿孔内固定套设有矩形密封圈，矩形密封圈的内侧与l形移动板12的外侧滑动连接，防溢管100的左侧底部固定连接有支撑块，支撑块的左侧与防护盒11的右侧固定连接，l形移动板12的左侧内壁上开设有两个矩形孔，矩形孔的内壁与对应的t形定位杆13的外侧滑动连接，l形连接管102的顶部内壁上开设有第二穿孔，第二穿孔的内壁与流速仪7的探测端外侧活动接触，透明测量管1的左侧顶部紧密接触有t形紧固螺栓，盖板2螺纹套设在t形紧固螺栓上，本实用新型设计合理，便于通过透明测量管1对防溢管100内钻井液的液位进行实时检测并提醒人员，且便于在l形连接管102出现堵塞的现象时，进行及时疏通作业，降低l形连接管102堵塞造成的检测误差，满足使用需求。
28.工作原理：使用时，由于透明测量管1通过l形连接管102与防溢管100相连通，形成一个连通器，因此透明测量管1的水位与防溢管100内的水位保持一致，液位传感器5对透明测量管1内的水位进行检测，当液位传感器5检测到透明测量管1内的水位高出预设值或低于预设值时，液位传感器5将信号传递给第一控制器和人员手机上的app，第一控制器控制高音报警器6发出高音报警提醒人员，且人员还可以通过手机上的app收到信息，人员即可及时做好防范工作，且人员可通过透明测量管1和刻度线直观的看出钻井液的液位；
29.l形连接管102长时间通入钻井液，钻井液中的岩屑容易沉淀堆积在l形连接管102的底部内壁上，长时间沉淀堆积容易造成l形连接管102的堵塞风险，进而影响透明测量管1的液位变化，流速仪7对l形连接管102内的钻井液的流速进行测量，流速低于预设值时，则判断l形连接管102出现堵塞的现象，此时流速仪7通过第二控制器17控制驱动电机15启动，驱动电机15的输出轴带动偏心轮18转动前半圈时逐渐放松对滚珠的挤压力，此时处于拉伸
状态的拉伸弹簧14的弹力带动l形移动板12向右移动，l形移动板12带动粗质滤网9向右移动，粗质滤网9向右移动的同时位于其右侧的钻井液穿过粗质滤网9进入到粗质滤网9的左侧，粗质滤网9带动回形安装框8向右移动，回形安装框8带动两个刮板10向右移动，刮板10向右移动的同时，位于下方的刮板10对l形连接管102底部内壁进行刮除，当位于上方的刮板10与l形连接管102的顶部内壁接触时则对其顶部内壁进行刮除，在两个刮板10向右移动的同时对l形连接管102内沉淀的岩屑进行推动，在推动力下，使得沉淀的岩屑逐渐被推至防漏管100内，当偏心轮18转动后半圈时，逐渐对滚珠进行挤压，挤压的力带动滚珠向左移动，滚珠带动l形移动板12向左回移复位，l形移动板12在两个t形定位杆13上向左滑动并对两个拉伸弹簧14进行拉动，l形移动板12通过粗质滤网9带动回形安装框8向左回移复位至与l形连接管102的左侧内壁相接触，回形安装框8带动两个刮板10向左回移复位，流速仪7检测到钻井液的流速恢复正常时，则通过第二控制器17控制驱动电机15关闭，即可等待下次疏通作业，使得便于在l形连接管102出现堵塞的现象时，进行及时疏通作业，降低l形连接管102堵塞造成的检测误差。
30.本实用的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限制，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用中的具体含义。
31.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。