[实用新型]无源式泡沫钻井采样分析器

说明书

技术领域

本实用新型属于气体采样和分析装置，尤其涉及石油泡沫钻井工艺中的气体采样、分析的无源式泡沫钻井采样分析器。

背景技术

目前在石油钻井中大量采用泡沫钻井新工艺，这种钻井工艺的最大难点是安全保障监测方法及设备，即监测井下有毒有害气体返出地表的方法及设备。目前国内采用气体监测方法全部需要过水滤除钻井返出的岩屑粉尘，并将钻井中的气体引向地面采集进行检测，而在过水滤尘的同时，随之返出的气体也将部分或全部溶解在水中，尤其是硫化氢等井内气体，必须等到滤尘水溶解饱和后才有析出，而溶解硫化氢等气体的饱和溶液具有极强的腐蚀性，迫使在监测过程中不断换水，使之形成恶性循环，根本达不到监测井下有害气体和可燃气体的目的，难以确保钻井安全。

本申请人曾经提出中国专利申请，一种石油泡沫钻井采样分析器，其申请号为200720124484.6，该专利文件中公开了一种实现泡沫干式方式滤尘的装置，通过向滤尘斗中填充泡沫对取样所得的气体进行过滤，虽然避免了水滤尘方式检测，提高了气体检测精度并减少了环境污染，但是在实际应用中发现其缺点是：设备工作过程中需要外加电机带动滤尘斗旋转来分散泡沫和打碎岩屑，安装电机后设备体积庞大，耗费电能。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种无源式泡沫钻井采样分析器，不需要电机带动滤尘斗，利用钻井时强大的冲击力将井下的泡沫和岩屑送入到滤尘斗中，通过泡沫和岩屑的压力推动滤尘斗旋转，从而减小设备的占地空间，节约能量。

为达到上述目的，本实用新型所述的一种无源式泡沫钻井采样分析器，包括滤尘斗、支架、取样管和出样管，其中滤尘斗上、下端分别设置有上安装座和下安装座，所述上安装座经上轴承安装在支架的上横梁上，下安装座经下轴承安装在支架的下横梁上，所述上横梁上固定有密封盖罩在所述上安装座和上轴承上，所述取样管和出样管分别固定在密封盖上并穿过所述密封盖与所述滤尘斗内腔相通，其关键在于：所述取样管的出口朝向所述滤尘斗的侧壁，在所述滤尘斗内腔侧壁的设置有一圈结构一致的叶片，该叶片与所述取样管的出口在同一水平面上；

当叶片靠近所述取样管出口时，叶片的凹面朝向该取样管出口。

外界的高压力将井下的泡沫、岩屑粉尘挤入滤尘斗，将取样管的出口端喷射出的泡沫喷射到叶片上，推动滤尘斗旋转，从而代替电机工作，实现无源自转。利用泡沫离心甩干原理，滤尘斗旋转使泡沫、岩屑颗粒及气体分离，质量最小的气体在滤尘斗中上部相对集中，钻井内气体经出样管溢出，再在出样管上安装检测仪器就可以为井下的：气体压力、气体流量、气体温度、气体湿度、硫化氢相对含量、烃类气体相对含量、氧气相对含量、一氧化碳相对含量、二氧化碳相对含量、烃类气体浓度等参数进行在线实时检测。

所述上安装座上安装有滤网，所述取样管穿过该滤网并伸入所述滤尘斗的内腔中，所述出样管位于滤网上方。

滤网设置在取样管出口与出样管进口之间，以阻隔粉尘进入出样管。

本实用新型的显著效果是：利用钻井时外界高压力将井下的泡沫、岩屑粉尘从取样管引入滤尘斗，取样管出口端喷射出的泡沫喷射力带动滤尘斗旋转，取代了电机工作，减小设备体积和能量耗散。

附图说明

图1是现有技术的结构示意图；

图2是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

如图2所示，一种无源式泡沫钻井采样分析器，包括滤尘斗1、支架2、取样管3和出样管4，其中滤尘斗1上、下端分别设置有上安装座5和下安装座6，所述上安装座5经上轴承7安装在支架2的上横梁2a上，下安装座6经下轴承8安装在支架2的下横梁2b上，所述上横梁2a上固定有密封盖9罩在所述上安装座6和上轴承7上，所述取样管3和出样管4分别固定在密封盖9上并穿过所述密封盖9与所述滤尘斗1内腔相通，所述取样管3的出口朝向所述滤尘斗1的侧壁，在所述滤尘斗1内腔侧壁上设置有一圈结构一致的叶片10，该叶片10与所述取样管3的出口在同一水平面上；

当叶片10靠近所述取样管3出口时，叶片10的凹面朝向该取样管3出口。

在具体实施过程中，所述取样管3出口方向与所述滤尘斗1切线的夹角范围在30度到60度。通过外界的高压力将井下的泡沫、岩屑粉尘引入滤尘斗1，取样管3的出口端喷射出的泡沫喷射到叶片10上，推动滤尘斗1旋转，从而代替电机工作，实现无源自转。