[实用新型]一种气体钻井用参数监控装置

说明书

本实用新型涉及石油钻井技术领域，具体为一种气体钻井用参数监控装置，包括：增压机和控制模块，增压机通过管路与气体输出端相连，且管路上设置有温度传感器、压力传感器和带减压阀的氧含量传感器，压差传感器通过节流元件接入管路，本装置的有益技术效果是：采用压差式数据运算原理，采用温度、压力气体补偿原理，获得标准状态下气体流量，可准确监测气体温度、压力、流量等参数；通过人机界面可实现数据实时显示和历史数据查询，通过4G路由器可实现数据远程传输；在机旁与云端都可以监控查看实时气体注入参数，同时监控气体中氧的含量。

技术领域

本实用新型涉及石油钻井技术领域，具体为一种气体钻井用参数监控装置。

背景技术

气体钻井技术是指钻进过程中以气体作为循环介质的一种钻井技术，主要包括空气钻井、氮气钻井等。气体钻井主要有大幅度提高机械钻速、延长钻头使用寿命，降低钻井成本，减少地层损害，减少井下复杂情况(井漏或者压差卡钻等)，利于环保等优点。因此，气体钻井已经受到各国的高度重视，发展迅速，应用范围越来越广。

压缩气体是气体钻井动力来源。对于压缩气体注入参数的监控与气体的流量计算更是尤为重要。目前，气体钻井没有监控气体汇集后的氧含量与远程云端监控，不能实时监控现场气体注入参数；现有的节流元件使用的限流孔板上只有简单的一个圆孔，流体经过限流孔板时会产生湍流，造成压力损失，影响测量结果。

实用新型内容

本实用新型提供一种气体钻井用参数监控装置，实时监控压缩气体流量以及累计流量消耗，同时监控压缩后气体中氧的含量以及历史数据查询功能，实现远程云端监控，具体实施方式如下：

一种气体钻井用参数监控装置，包括：增压机、管路、温度传感器、压力传感器、氧含量传感器、压差传感器、节流元件、气体输出端、减压阀和控制模块，增压机通过管路与气体输出端相连，且管路上设置有温度传感器、压力传感器和带减压阀的氧含量传感器，压差传感器通过节流元件接入管路。

控制模块包括氧含量处理器，氧含量处理器分别通过RS485总线与人机界面和单片机电性连接，人机界面通过4G路由器与远程监控系统无线相连，且氧含量处理器的信号输入端接有氧含量传感器，单片机的信号输入端接有温度传感器、压力传感器和氧含量传感器，4G路由器采用modbus-tcp/ip协议接入有云端服务器，远程监控系统包括手机APP和电脑客户端。

节流元件包括均流段、第一环室、第二环室、伸缩管、转动座和限流孔板，均流段、第一环室与第二环室之间均通过法兰盘依次相接，第一环室与第二环室的连接处内置有限流孔板，第二环室末端设有可直线运动的伸缩管和可转动与管路相接的转动座。

进一步的，第一环室与第二环室顶部均置有与其内侧竖向导通的第一进气管和第二进气管，均流段内侧呈扩径状，且孔径最大端位于接近第二环室的一侧。

进一步的，第二环室包括固定筒，固定筒内侧轴向设有限位凹槽，且固定筒末端置有密封环，伸缩管一侧周面轴向设有与限位凹槽滑动连接的限位凸起，另一侧周面开设有定位槽。

进一步的，转动座通过定位环与定位槽转动连接，且转动座内侧设置有内螺纹。

进一步的，还包括筛管和筛网，筛管置于第一环室内侧的均流段一端，筛网设有多个，依次叠加置于第一环室内筛管后侧。

本实用新型的有益技术效果是：

1，本实用新型采用压差式数据运算原理，采用温度、压力气体补偿原理，对压缩气体氧含量等参数进行测量、计算、补偿，获得标准状态下气体流量，可准确监测气体温度、压力、流量等参数；

2，本实用新型通过人机界面可实现数据实时显示和历史数据查询，通过4G路由器可实现数据远程传输；

3，本实用新型在机旁与云端都可以监控查看实时气体注入参数，同时监控气体中氧的含量；