一种新型的钻井液液面监测及报警装置

1.本实用新型设计液位监控设备技术领域，具体涉及一种新型的钻井液液面监测及报警装置。


背景技术：

2.对于油气田的开发来说，钻井液是其核心，同时，由于地层中情况复杂，不仅容易遇到一些裂缝性地层，容易造成钻井液的漏失，同时还可能碰到一些高压地层，造成钻井液的溢流井涌。这两种情况都会造成钻井液的大量损失，同时还会对正在开发的井带来严重的安全隐患。因此，在钻井开发的过程中，有必要对钻井液的液位进行监控。
3.在现有技术中，对钻井液液位进行监控时，通常仅能够对循环罐中的液位进行监控，同时，其监控过程非常不便，比如，在监控到钻井液液位下降后，现场的工作人员难以及时发现，同时，即使部分设备在对液位进行监控的同时还设置有报警器，但是也难以分辨到底是钻井液漏失还是钻井液溢流井涌；同时，针对不同的工况和不同尺寸的循环罐，对于钻井液的上下限要求也是不同的，而现有技术中根本没有考虑这一点。


技术实现要素：

4.鉴于此，本实用新型目的在于提供一种新型的钻井液液面监测及报警装置，其能够根据实际情况调整钻井液液位的上下限，同时无需外加动力部件和信号传输部件，即可实现钻井液液位的检测和报警。
5.本实用新型提供的技术方案是，一种新型的钻井液液面监测及报警装置，包括导引筒和设于所述导引筒上方的报警筒，所述导引筒内设有浮子，所述浮子可在所述导引筒内上下移动，所述导引筒侧壁上设有多个安装通孔，同时设有与所述安装通孔匹配的安装配件，所述安装配件包括挡块、密封块和溢流管接头；所述浮子上部固定设有导引竖杆，所述导引竖杆一端伸入所述报警筒内并连接有导引横杆；所述报警筒内设有第一按钮开关和第二按钮开关，所述第一按钮开关和所述第二按钮开关分别相对设置于所述报警筒的上方和下方，所述第一按钮开关串联连接第一报警器和第一报警灯，所述第二按钮开关串联连接第二报警器和第二报警灯，所述第一按钮开关和所述第二按钮开关至少有一个能够在所述报警筒内上下移动，且所述导引横杆在一定条件下能够控制所述第一按钮开关和所述第二按钮开关的开闭。
6.本实用新型的一种实施方式在于，所述浮子的直径不大于所述导引筒内径的十分之九。
7.进一步的，所述浮子的侧面上设有至少两个滑块，对应的，所述导引筒内侧壁设有至少两个滑槽，所述滑块能够在所述滑槽内部滑动。
8.进一步的，所述挡块长度大于所述导引筒内径的十分之九，且将所述挡块安装于所述安装通孔内时，所述挡块能够阻挡所述浮子的上行或下行。
9.本实用新型的一种实施方式在于，所述密封块安装于所述安装通孔内时，所述安
装通孔被所述密封块密封且不会影响所述浮子的上行或下行。
10.本实用新型的一种实施方式在于，所述挡块包括上部挡块和下部挡块，分别设置于所述浮子的上部和下部；所述密封块设有多个，用于密封设于所述上部挡块和所述下部挡块之间的安装通孔；所述溢流管接头设有一个，设于所述上部挡块的上方。
11.本实用新型的一种实施方式在于，所述第一按钮开关和所述第二按钮开关的结构相同，所述第一按钮开关包括两个接线柱，其中一个接线柱上设有一个弹性导通片，所述弹性导通片下部设有一个弹簧，所述弹簧使所述弹性导通片呈倾斜状态，所述弹性导通片上部设有一个按钮，所述按钮向下位移时，使所述弹性导通片两端均与所述接线柱连接。
12.进一步的，所述导引横杆的一部分设于所述第一按钮开关和第二按钮开关的正上方或正下方。
13.本实用新型起到的技术效果是：通过设置挡块、密封块，同时限定第一按钮开关和第二按钮开关中至少有一个能够上下移动，使得本装置能够根据现场的实际情况设置高液位和低液位，使其应用更加灵活；通过设置溢流管接头，使得即使在发生钻井液溢流井涌的情况下，也能够在一定程度下对液位进行控制，避免发生钻井液冒罐的情况；通过设置多个报警器和多个报警灯，使得工作人员能够及时得知事故类型，便于处理；同时，本装置无需外加动力部件和信号传输部件，即可实现钻井液液位的检测和报警，更加适用于油田的环境。
附图说明
14.为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
15.图1为本实用新型的整体结构示意图；
16.图2为图1中a-a剖面结构示意图；
17.图3为第一按钮开关结构示意图。
18.图中，1为导引筒，2为浮子，3为导引竖杆，4为导引横杆，5为第一按钮开关，6为第二按钮开关，7为第一报警器，8为第二报警器，9为第一报警灯，10为第二报警灯，11为安装通孔，12为挡块，13为密封块，14为溢流管接头，15为报警筒，16为可移动装置，17为滑块，501为按钮，502为接线柱，503为弹簧，504为弹性导通片。
具体实施方式
19.下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步地的详细说明。
20.为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的
选定实施方式。
21.实施例1：
22.一种新型的钻井液液面监测及报警装置，包括导引筒1和设于所述导引筒1上方的报警筒15，所述导引筒1内设有浮子2，所述浮子2可在所述导引筒1内上下移动，所述导引筒1侧壁上设有多个安装通孔11，同时设有与所述安装通孔11匹配的安装配件，所述安装配件包括挡块12、密封块13和溢流管接头14；所述浮子2上部固定设有导引竖杆3，所述导引竖杆3一端伸入所述报警筒15内并连接有导引横杆4；所述报警筒15内设有第一按钮开关5和第二按钮开关6，所述第一按钮开关5和所述第二按钮6开关分别相对设置于所述报警筒15的上方和下方，所述第一按钮开关5串联连接第一报警器7和第一报警灯9，所述第二按钮开关6串联连接第二报警器8和第二报警灯10，所述第一按钮开关5和所述第二按钮6开关至少有一个能够在所述报警筒15内上下移动，且所述导引横杆4在一定条件下能够控制所述第一按钮开关5和所述第二按钮开关6的开闭。
23.具体的，导引筒1和报警筒15是本实施例中的装置的主要组成部分，其中导引筒1的作用是对循环罐内的液位进行反馈，报警筒15的作用是将导引筒1反馈的液位进行进一步的报警处理；对于导引筒1而言，顾名思义，其整体结构为圆筒状，当然本领域技术人员可以将其设置为方形筒等形状。在实际应用过程中，导引筒1设置于循环罐内部，且导引筒1的下部设置于循环罐的液面下方。
24.在导引筒1内部设置有一个浮子2，从理论上来说，该浮子2的尺寸只需要小于导引筒1内部横截面的尺寸即可，使得浮子2能够在导引筒1的内部上下移动，但是，在本实施例中，设置浮子2的直径不大于导引筒1内径的十分之九，以便于发挥溢流管接头14的作用。
25.在导引筒1的侧壁还设置有多个安装通孔11，同时还设置有与安装通孔11相匹配的包括挡块12、密封块13和溢流管接头14在内的安装配件，本实施例中设置安装通孔11以及安装配件的目的是用于适应不同尺寸以及对液位不同要求的循环罐：判断钻井液是否漏失或溢流井涌，不但与地层因素有关，同时还与循环罐的尺寸以及注入泵的流量有关，循环罐尺寸越大、注入泵流量越小，则循环罐内液位在较小范围内变动时，都可能是发生了漏失或溢流井涌；循环罐尺寸约小、注入泵流量越大，则循环罐内液位在较大范围内变动都可能是正常的。
26.因此，在导引筒1侧壁上由上至下设置多个安装通孔11，同时加上安装配件，能够控制浮子2在导引筒1内的变化距离，进而能够对循环罐内的液位进行监控。同时，之所以要控制浮子2在导引筒1内的移动变化距离，这是由于，由于本实施例中是通过设于浮子2上方的导引横杆4来看至第一按钮开关5和第二按钮开关6的开闭，若不限制，则在一定条件下，浮子2的重力或者浮子2排开水的压力会完全压在开关上，次数多了后，会导致开关的损坏，影响整个装置的寿命。
27.参见图2，在一些现有技术中，也有通过浮子2的浮力以控制报警器接通情况的技术，但是，在这些技术中，浮子2通常为无序设置，导致浮子2的位置变化很大，从而使得这些技术中控制效果较差，因此，在本实施例中，在导引筒1的内侧壁上设置有2个滑槽，对应的，在浮子2上设置有与这2个滑槽对应的滑块17，通过滑块17和滑槽对浮子2进行限位，避免了浮子2的无序运动，增加了整个设备的精度。
28.在本实施例中，安装配件分为三种：挡块12、密封块13和溢流管接头14，且这三种
安装配件均能够和安装通孔11可拆卸连接。其中，挡块12的作用是阻挡浮子2的继续上行或下行，因此对其尺寸有一定的要求：挡块12伸入导引筒1内部的部分的尺寸，应当大于浮子2与导引筒1内壁之间间隙的长度；同时，挡块12又细分为下部挡块和上部挡块，下部挡块设于导引筒1的下部，用于阻挡浮子2的下行，上部挡块设于导引筒1的上部，用于阻挡浮子2的上行。
29.密封块13的作用是将未设有挡块12和溢流管连接头14的安装通孔11密封，且不得影响浮子2在导引筒1内部的正常移动，因此，要求密封块13伸入安装通孔11的一端的尺寸小于浮子2和导引筒1内壁之间间隙的长度。
30.溢流管接头14的作用是，当由于钻井液溢流井涌导致循环罐内部液位急速上涨，在超过设定的最高液位上限后继续上升时，若不对其进行处理，则容易使循环罐冒罐，从而产生经济损失和环境问题，因此，溢流井涌的钻井液可从溢流管接头14溢出，避免产生前述问题，通常来讲，溢流管接头14连接有溢流管。为了使得溢流能够正常的进行，应当将溢流管接头14设于上部挡块的上方；为了使溢流能够快速的进行，可以将上部挡块上方的所有安装通孔11上均设置一个溢流管接头14。
31.在浮子2上部还设置有一个导引竖杆3，同时导引竖杆3另一端还连接有一个导引横杆4，导引竖杆3的一部分和整个导引横杆4均设置于整个报警筒15内，同时导引竖杆3能够在报警筒15内上下运动。同时，在报警筒15内部还设有第一按钮开关5和第二按钮开关6，且第一按钮开关5设于报警筒15下部，第二按钮开关6设于报警筒15上部，且两个开关的按钮相对报警筒15的中心设置；第一按钮开关5串联连接第一报警器7和第一报警灯9，第二按钮开关6串联连接第二报警器8和第二报警灯10，导引横杆4控制第一按钮开关5和第二按钮开关6的开闭，进而能够控制报警器和报警灯的开闭。
32.在本实施例中，第一报警器7和第一报警9灯用于低液位，第二报警器8和第二报警灯10用于高液位，因此，为了便于现场的工作人员快速识别，可将第一报警器7和第二报警器8设置成不同的声音，第一报警灯9和第二报警灯10设置为不同的颜色。
33.同时，在本实施例中，为了使得两个按钮开关适用于不同报警液位下的浮子2和导引横杆4，将第二按钮开关6设置为可移动型，即第二按钮开关6上设置一个可移动装置16使其可在报警筒15内上下移动。可移动装置16为现有技术，如将其设置为具有固定旋钮的螺杆，且该螺杆的下部与第二按钮开关6固定连接。
34.在本实施例中，第一按钮开关5和第二按钮开关6的结构完全相同，只要能够实现在导引横杆4的按压下接通、导引横杆4未施加力的情况下断开的开关均能够用于本实施例，但是为了便于本领域技术人员理解，在本实施例中还提出了一种第一按钮开关5的具体结构。
35.如图3所示，在第一按钮开关5的两侧分别设有一个接线柱502，与第一报警器7和第一报警灯9连接的导线与这两个接线柱502连接，同时，设于左边的连接柱502上，设置有一个弹性导通片504，该弹性导通片504具有弹性，同时其具有较好的导电能力，且其电阻与接线柱502的电阻相同；弹性导通片504的长度不小于两个接线柱502之间的距离，在一定条件下，弹性导通片504能够将两个接线柱502连通；在弹性导通片504的下部设有一个弹簧503，该弹簧503使得弹性导通片504在常规情况下与两个接线柱502形成的直线呈一定角度，在受力条件下弹性导通片504将两个接线柱502连通；在弹性导通片502上部还设有一个
按钮501，在导引横杆4的作用下，该按钮501向下移动，从而使整个第一按钮开关5导通。
36.使用时，根据循环罐的实际情况调节挡块12、密封块13、溢流管连接头14的设置方式，同时调节第二按钮开关6的位置，后将导引筒1的下部分设置于循环罐内，导引筒1内的浮子2随着循环罐内液位的升降而上下移动，从而带动导引竖杆3、导引横杆4的上下移动；当循环罐内液位降低至液位下限时，导引横杆4对第一按钮开关5施加力，使得第一按钮开关5导通，第一报警器7和第一报警灯9开始工作，提醒工作人员液位已经到达下限；当循环罐内液位上升至液位上限时，导引横杆4对第二按钮开关6施加力，使得第二按钮开关6导通，第二报警器8和第二报警灯10开始工作，提醒工作人员液位已经到达上限，同时，当液位达到上限时，液位继续上涨，钻井液可通过浮子2和导引筒1之间的间隙上升，从溢流管接头14排出。
37.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实施例揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。