一种钻井溢流智能报警设备的制作方法

1.本实用新型属于物联网数据处理设备技术领域，具体涉及一种应用于油田钻井现场数据的钻井溢流智能报警设备。


背景技术：

2.钻井过程中，发生溢流是在所难免的，溢流是指所钻井的地层压力大于井底压力时，地层压力迫使地层流体进入井内造成井口返出的钻井液量大于泵入量，停泵后井口钻井液自动外溢的现象。溢流的严重程度主要取决于地层的孔隙度、渗透率和负压差值的大小。地层孔隙度、渗透率越高，负压差值越大，则溢流就越严重。溢流是井涌和井喷的前兆，及早的发现溢流，就会避免井涌或井喷造成的严重危害，保障人员和设备安全。特别是在深井钻井过程中小溢流量的早期发现是非常重要的，因为深井井底压力大，进入井内的少量气体运移到井口时，就会膨胀成大量的气体。
3.现有技术中钻井溢流是通过监测泥浆罐液面高度变化来监测溢流，但常规泥浆罐的内截面积较大，溢流量较小时，泥浆罐的液面高度上升十分微小，因此现有技术不能准确发现微量溢流。且泥浆罐液面的波动、清洗设备或者往泥浆罐里加水等，都会造成液面升高或降低，造成泥浆罐液面监测装置的监测存在误差。所以目前靠监测泥浆罐液面很难发现微小溢流，并且在检测是否发生溢流或溢流时需要通过计算，十分不方便，也耽误了发现溢流和溢流的时间。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种钻井溢流智能报警设备，其结构简单、设计合理，检测装置用于检测钻井溢流的作业现场数据，提供了第一时间的作业信息，为作业人员进行现场决策提供了宝贵时间，提高了决策效率，多个接口端提供多信息采集处理传输方案，采用液位计、录井仪和噪音传感器结合使用，能够精确的监测钻井过程中是否发生了浆体溢流，避免井涌或井喷造成的严重危害，保障人员和设备安全。
5.为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种钻井溢流智能报警设备，其特征在于：包括壳体、设置在壳体内的处理装置、供电装置和设置在壳体外用于检测钻井溢流的检测装置，所述处理装置包括第一处理器和与所述第一处理器相接的第二处理器，所述第一处理器的输入端接有露出于壳体的参数输入模块和用于连接所述检测装置的信号接口端，所述第二处理器接有通信模块、报警模块和露出于壳体的显示器，所述供电装置包括依次相接的供电模块和开关模块，所述开关模块与各用电模块相接，所述检测装置包括液位计、录井仪和噪音传感器，所述信号接口端包括用于连接液位计的第一信号接口、用于连接录井仪的第二信号接口和用于连接噪音传感器的第三信号接口。
6.上述的一种钻井溢流智能报警设备，其特征在于：所述检测装置包括井口压力检测器，所述信号接口端包括用于连接井口压力检测器的第四信号接口。
7.上述的一种钻井溢流智能报警设备，其特征在于：所述第二处理器接有关井检测电路。
8.上述的一种钻井溢流智能报警设备，其特征在于：所述关井检测电路包括控制器和电阻r5，所述电阻r5的一端接地，所述电阻r5的另一端分两路，一路与所述控制器相接，另一路经过导线与3.3v电源相接，所述导线包括一端与防喷器闸板相接的第一导线和一端与防喷器壳体相接的第二导线，所述第一导线上设置有第一连接端，所述第二导线上设置有与所述第一连接端相适应的第二连接端。
9.上述的一种钻井溢流智能报警设备，其特征在于：所述第一连接端包括第一连接体和凸出于第一连接体表面的连接凸块，所述第二连接端包括第二连接体和开设在第二连接体表面的连接凹槽，所述连接凸块和连接凹槽相适应。
10.上述的一种钻井溢流智能报警设备，其特征在于：所述壳体的两侧设置有把手。
11.上述的一种钻井溢流智能报警设备，其特征在于：所述通信模块采用4g通信模块、wifi通信模块、zigbee通信模块或433mhz通讯模块中的一种。
12.上述的一种钻井溢流智能报警设备，其特征在于：所述壳体内还设有多级滤波器和电磁屏蔽环，所述多级滤波器和电磁屏蔽环均与供电模块相接。
13.本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
14.1、本实用新型的结构简单、设计合理，实现及使用操作方便。
15.2、本实用新型中，检测装置用于检测钻井溢流的作业现场数据，并将钻井溢流的作业现场数据传输给第一处理器，第一处理器对由检测装置检测到的钻井溢流的作业现场数据和经过参数输入模块输入的阈值数据进行比较，并将比较结果发送给第二处理器，为第二处理器提供了第一时间的作业信息，为作业人员进行现场决策提供了宝贵时间，提高了决策效率，使用效果好。
16.3、本实用新型中，信号接口端包括多个接口端，提供多信息采集处理传输方案，解决了作业现场多仪器端口独占后其它应用仪器无法使用的问题，减少过程中误操作，提高采集传输效率。
17.4、本实用新型中，采用液位计、录井仪和噪音传感器结合使用，能够精确的监测钻井过程中是否发生了浆体溢流，避免井涌或井喷造成的严重危害，保障人员和设备安全。
18.综上所述，本实用新型结构简单、设计合理，检测装置用于检测钻井溢流的作业现场数据，提供了第一时间的作业信息，为作业人员进行现场决策提供了宝贵时间，提高了决策效率，多个接口端提供多信息采集处理传输方案，采用液位计、录井仪和噪音传感器结合使用，能够精确的监测钻井过程中是否发生了浆体溢流，避免井涌或井喷造成的严重危害，保障人员和设备安全。
19.下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
20.图1为本实用新型的电路原理框图。
21.图2为本实用新型壳体的结构示意图。
22.图3为图2的a向视图。
23.图4为本实用新型关井检测电路的电路原理框图。
24.图5为本实用新型第一连接端和第二连接端的结构示意图。
25.图6为本实用新型第一连接端、第二连接端、第一导线和第二导线的结构示意图。
26.附图标记说明:
27.1—壳体；
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2—电源接口；
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3—第一信号接口；
28.4—第二信号接口；
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5—第三信号接口；
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6—参数输入模块；
29.7—供电模块；
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8—通信模块；
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9—开关模块；
30.10—显示器；
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11—把手；
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12—第一处理器；
31.13—第二处理器；
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14—录井仪；
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15—噪音传感器；
32.16—液位计；
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17—第四信号接口；
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18—井口压力检测器；
33.19—报警模块；
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20—关井检测电路；
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201—第一连接体；
34.202—连接凸块；
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203—第二连接体；
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204—连接凹槽；
35.205—第一导线；
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206—第二导线。
具体实施方式
36.下面结合附图及本实用新型的实施例对本实用新型作进一步详细的说明。
37.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
38.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
39.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
40.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
41.如图1至图6所示，本实用新型包括壳体1、设置在壳体1内的处理装置、供电装置和设置在壳体1外用于检测钻井溢流的检测装置，所述处理装置包括第一处理器12和与所述第一处理器12相接的第二处理器13，所述第一处理器12的输入端接有露出于壳体1的参数
输入模块6和用于连接所述检测装置的信号接口端，所述第二处理器13接有通信模块8、报警模块19和露出于壳体1的显示器10，所述供电装置包括依次相接的供电模块17和开关模块9，所述开关模块9与各用电模块相接。
42.实际使用时，第一处理器12包括nm10芯片组，第二处理器13包括双核n2800处理器。检测装置用于检测钻井溢流的作业现场数据，并将钻井溢流的作业现场数据传输给第一处理器12，第一处理器12对由检测装置检测到的钻井溢流的作业现场数据和经过参数输入模块6输入的阈值数据进行比较，并将比较结果发送给第二处理器13。
43.当由检测装置检测到的钻井溢流的作业现场数据大于经过参数输入模块6输入的阈值数据，第二处理器13将比较结果通过显示器10显示出来，将比较结果通过通信模块8传输给作业人员，同时触发报警模块19，为现场决策提供了第一时间的作业信息，缩短了作业决策时间，提高了决策效率，使用效果好。
44.本技术实现了油田现场各种专业仪器数据的采集与传输，实现整个采集处理传输过程的无缝化，同时可让用户对设备进行相关操作，保证用户最终接收的数据具备实时性，安全性和应用型强等特点，此设备具有满足现场复杂条件应用、使用范围广、可灵活配置、支持多终端应用等特点。
45.本实施例中，所述检测装置包括液位计16、录井仪14和噪音传感器15，所述信号接口端包括用于连接液位计16的第一信号接口3、用于连接录井仪14的第二信号接口4和用于连接噪音传感器15的第三信号接口5。
46.实际使用时，信号接口端包括多个接口端，解决了作业现场多仪器端口独占后其它应用仪器无法使用的问题；其中第一信号接口3用于连接液位计16，第二信号接口4用于连接录井仪14，第三信号接口5用于连接噪音传感器15，信号接口端提供多信息采集处理传输方案，提高采集传输效率。采用液位计、录井仪和噪音传感器结合使用，能够精确的监测钻井过程中是否发生了浆体溢流，可用于监测微量溢流，避免井涌或井喷造成的严重危害，保障人员和设备安全。
47.需要说明的是，本技术中，参数输入模块6包括隐藏试键盘和触控面板。显示器10包括vga接口和8.9寸液晶屏，分辨率高达1024*600，内置1gb ddr2内存、16g rom，支持hdmi输出，带rj45有线以太网，采用ga接口和8.9寸液晶屏便于用户操作对一体机操作查询浏览等指令。液位计16、录井仪14、噪音传感器15、第一信号接口3、第二信号接口4和第三信号接口5均为现有技术设备，可以直接购置并连接使用。供电模块17通过壳体1上的电源接口2与300w电源相接。
48.本实施例中，所述检测装置包括井口压力检测器18，所述信号接口端包括用于连接井口压力检测器18的第四信号接口17。
49.井口压力检测器18用于检测井口压力值，并将井口压力值传输给第一处理器12，第一处理器12对由井口压力检测器18检测到的井口压力值和经过参数输入模块6输入的井口压力阈值进行比较，并将比较结果发送给第二处理器13，第二处理器13将比较结果通过显示器10显示出来，同时将比较结果通过通信模块8传输给作业人员，作业人员可根据需要及时解封、降低溢流风险，使用效果好。
50.所述第二处理器13接有关井检测电路20。
51.本实施例中，所述关井检测电路20包括控制器和电阻r5，所述电阻r5的一端接地，
所述电阻r5的另一端分两路，一路与所述控制器相接，另一路经过导线与3.3v电源相接，所述导线包括一端与防喷器闸板相接的第一导线205和一端与防喷器壳体相接的第二导线206，所述第一导线205上设置有第一连接端，所述第二导线206上设置有与所述第一连接端相适应的第二连接端。
52.实际使用时，控制器包括芯片msp430f149，电阻r5的一端接地，电阻r5的另一端分两路，一路与芯片msp430f149的p6.3引脚相接。当作业人员发现溢流后，迅速关井，实现对井口的控制，此时防喷器闸板与防喷器壳体相扣合，第一导线205和第二导线206连通，p6.3引脚从低电平转换为高电平，芯片msp430f149捕获p6.3引脚的电平变换作为关井的依据，并将电平变换发送给第二处理器，具有自检功能，自动对关井设备进行管理，无需用户操作，做到真正的无人值守。
53.本实施例中，所述第一连接端包括第一连接体201和凸出于第一连接体201表面的连接凸块202，所述第二连接端包括第二连接体203和开设在第二连接体203表面的连接凹槽204，所述连接凸块202和连接凹槽204相适应。
54.实际使用时，连接凹槽204和连接凸块202的设置，避免了作业现场的杂质导致防喷器闸板与防喷器壳体之间存在间隙，增加了电路连通的可靠性。
55.本实施例中，所述壳体1的两侧设置有把手11。
56.本实施例中，所述通信模块8采用4g通信模块、wifi通信模块、zigbee通信模块或433mhz通讯模块中的一种。
57.本实施例中，所述壳体1内还设有多级滤波器和电磁屏蔽环，所述多级滤波器和电磁屏蔽环均与供电模块17相接。
58.其中，说明书中未做详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。以上所述，仅是本实用新型的实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。