一种疏浚船舶专用的泥浆密度检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及疏浚船舶钻井技术领域，更具体地，涉及一种疏浚船舶专用的泥浆密度检测装置。


背景技术：

2.目前，随着陆地和浅海的减少，深水区域逐渐成为世界勘探的热点。而在勘探过程中经常需要进行疏浚钻井，传统海洋钻井技术由于受到水深、地层等因素的制约，因此难以满足深水钻井的需要。
3.在现有技术的疏浚钻井中，疏浚船舶和井口通过隔水管连接。疏浚钻井中，地层破裂压力和孔隙压力之间压力窗口狭窄，泥浆可调范围小，需要下更多套管柱维持井眼稳定。某些区域的地质状况要求在钻探顶部井眼时使用昂贵的水基或合成泥浆。在实际钻井过程中，通常需要在钻探船上配置用于存储水基或合成泥浆的泥罐，以方便在钻井时，将泥罐内的合格泥浆填充至井眼内，以维持井眼内压力的稳定，保证井眼不坍塌。如此，泥浆密度是重要的因素。泥浆密度是打井的第一个障碍，并且在打井安全中也起着重要作用。
4.因此，测量钻井船中的泥浆密度非常重要，而目前对于泥罐内的泥浆密度，通常使用两个压力传感器来测量。
5.目前现有泥罐中泥浆密度检测，通常是安装有两个以规则间隔开有多个孔的管。在两个管道(20、22)的每一个中安装一个压力传感器(30、32)。位于底部的压力传感器30以距地板的第一间隔(例如，约100mm)安装，并且位于顶部的压力传感器32以距底部的第二间隔(例如，约1100mm)安装。通过安装间隙中的差将两个压力传感器30和32之间的间隙设置为1000mm，并且通过使用两个压力传感器30和32之间的压力差来测量泥浆密度。
6.在图1所示的泥浆密度测量设备100的情况下，在钻探船中安装时存在以下问题。
7.(1)缺点是必须安装两个管道以测量一个泥浆罐(10)的泥浆密度。
8.(2)由于安装在顶部的压力传感器(图1中的32)的高度距离罐的底部约1100mm，因此如果泥浆液位小于1100mm，则无法测量压力，并且因此密度是计算出来的，我也不能做到。
9.(3)两根管子应安装得尽可能近(例如250mm或更小)，但由于现场条件，泥浆池10的顶部有时没有自由空间，因此安装必须比250mm更远。随着管之间的距离增加，密度测量误差增加。这是因为如果两根管之间的距离较远，则在船倾斜时，两根管的安装位置处的泥浆液位会不同，从而导致压力测量误差和密度测量误差。


技术实现要素：

10.本实用新型提供一种疏浚船舶专用的泥浆密度检测装置，通过使用阀门将管道的数量减少到一个，实现泥浆密度的测量，从而减少了由船的倾斜引起的测量误差并提高了安装自由。
11.根据本实用新型的一个方面，提供一种疏浚船舶专用的泥浆密度检测装置，用于
装设在泥罐内检测泥浆密度，所述疏浚船舶专用的泥浆密度检测装置包括管体和装设在该管体末端呈t字型的支管，管体沿其长度方向间隔均匀设置有通孔，管体内部装设有电缆，并在该管体靠近所述支管一侧内部装设有第一压力感应器；支管包括与管体连接的第一段、与第一段呈直线设置的第二段和垂直于第一段的第三段，第一段、第二段和第三段上分别装设有阀门，并在第三段上装设有第二压力传感器。
12.在上述方案基础上优选，第一压力传感器和第二压力传感器均与该电缆电性相连，并外接控制器。
13.在上述方案基础上优选，第二压力传感器为隔膜传感器。
14.在上述方案基础上优选，第一段上设置有第一阀门，第二段上设置有第二阀门，所述第三段上设置有第三阀门，所述第一阀门和第二阀门为常开阀门，所述第三阀门为常闭阀门。
15.在上述方案基础上优选，该罐体包括用于存储泥浆的泥浆罐和处于泥浆罐底部的容纳空间，泥浆罐的底部设置有穿设管体的安装孔，管体与安装孔之间密封相连。
16.在上述方案基础上优选，管体的末端穿过安装孔延伸至容纳空间内。
17.本实用新型的一种疏浚船舶专用的泥浆密度检测装置，使用一个管体安装多个压力传感器，通过压力传感器获取得到的压力差，用来测量泥浆密度，由于将安装管体的数量减少到一个，从而减少了由船的倾斜引起的测量误差并提高了安装的自由度。
附图说明
18.图1为本实用新型的疏浚船舶专用的泥浆密度检测装置的现有结构示意图；
19.图2为本实用新型的疏浚船舶专用的泥浆密度检测装置的结构图；
20.图3为本实用新型的图2的a部放大图；
21.附图标号说明：
22.管体1、通孔11、电缆12、第一压力感应器13、第二压力感应器14、支管2、第一段21、第二段22、第三段23、第一阀门24、第二阀门25、第三阀门26、泥浆罐3、容纳空间4。
具体实施方式
23.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
24.应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或集合的存在或添加。
25.为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
26.还应当进一步理解，在本技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
27.在附图所示的实施例中，方向的指示(诸如上、下、左、右、前和后)用以解释本发明
的各种组件的结构和运动不是绝对的而是相对的。当这些组件处于附图所示的位置时，这些说明是合适的。如果这些组件的位置的说明发生改变时，则这些方向的指示也相应地改变。
28.另外，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
29.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图，并获得其他的实施方式。
30.请参阅图2并结合图3所示，本实用新型提供了一种疏浚船舶专用的泥浆密度检测装置，用于装设在泥罐内检测泥浆密度，以保证在钻井时，补充替换井孔内带碎渣的泥浆，维持井孔的稳定，避免井孔坍塌。
31.具体的，本实用新型的疏浚船舶专用的泥浆密度检测装置包括管体1和装设在该管体1末端呈t字型的支管2，管体1沿其长度方向间隔均匀设置有通孔11，管体1内部装设有电缆12，并在该管体1靠近所述支管2一侧内部装设有第一压力感应器13；支管2包括与管体1连接的第一段21、与第一段21呈直线设置的第二段22和垂直于第一段21的第三段23，第一段21、第二段22和第三段23上分别装设有阀门，并在第三段23上装设有第二压力感应器14。
32.而在使用时，安装上述的疏浚船舶专用的泥浆密度检测装置的泥罐，一般包括用于存储泥浆的泥浆罐3和处于泥浆罐3底部的容纳空间4，而且需要说明的是，容纳空间4一般通常配置有泥浆泵，用于实现泥浆罐3内的泥浆输出，而泥浆罐3的底部设置有穿设管体1的安装孔，管体1与安装孔之间密封相连，安装时，将本技术的管体1密封式插入泥浆罐3内，并使管体1的底部伸出至泥浆罐3外，且使第一压力传感器处于泥浆罐3内。
33.如此，由于管体1上的通孔11设置，使得泥浆罐3内的泥浆可以自由输入至管体1内部，在管体1内部，第一压力传感器可以获取泥浆的自重所加压时的压力，即第一压力传感器获取的是泥浆罐3的第一高度h1处压力p1。
34.第一压力传感器与泥罐的底面的高度为h1，第二压力感应器14与泥罐的底面的高度为h2，且第一段21的顶部与泥浆罐3的底面之间距离为h
21
，第一段21的长度为h
22
，而第三段23的中心线距离第一段21的末端间距为h
23
,第二压力感应器14。
35.在本实施方式中，设置有第一压力传感器的第一高度h1是用于测量在泥浆罐3中储存的泥的密度的下限值，并且是死区的高度。第一高度h1可以是例如300mm，并且可以是100至500mm范围内的任何高度。
36.而第二压力感应器14在与泥浆罐3的第二高度相对应的位置处测量压力，即第二压力p2。第二压力感应器14也通过电缆12连接到控制器，从而第二压力感应器14的测量值p2可以传输到控制器。
37.控制器可以通过比较第一压力传感器的测量值p1和第二压力感应器14的测量值p2来测量泥浆压力，并基于泥浆压力来测量泥浆密度。
38.在上述方案基础上优选，第一压力传感器和第二压力感应器14均与该电缆12电性相连，并外接控制器，且第二压力感应器14为隔膜传感器。
39.其中，本实用新型的第一段21上设置有第一阀门24，第二段22上设置有第二阀门
25，第三段23上设置有第三阀门26。
40.具体的，第一阀门24为常开阀门，并且在正常操作期间保持打开状态。当需要维护第二阀门25和第三阀门26中的一个或多个时，关闭第一阀以防止泥浆罐3中的泥浆向下流动。
41.第二阀门25安装在第二段22的水平分支部的端部，在通常时保持打开状态。当需要维护第二压力感应器14时，关闭第二阀门25以防止泥浆向下流。
42.第三阀门26为常闭阀门，并且在正常操作期间保持关闭状态。
43.由于第一阀门24通常是打开的，因此碎屑可能积聚在第三阀的顶部，如果积聚了碎屑，则第一阀门24关闭而第三阀门26打开。为了清洁，可以防止在第二压力感应器14的操作中出现问题。
44.在该实施例中，由于第一阀门24通常是打开的，而第三阀门26是关闭的，所以可以看到与延伸到第三阀门26的顶部的单个管相同的效果。因此，引入到管体1中的泥通过管体1的下端填充分支管2。在第二阀门25打开的状态下，第二压力感应器14安装在第二阀门25的端部，从而可以防止泥浆流出并且可以测量对应深度h2处的泥浆压力。
45.即，在管体1延伸的结构中，支管2的下端用作压力测量的底表面，并且第一压力传感器和第二压力感应器14位于比该压力高的位置。可以使用高度差即第一高度和第一深度的总和(h1+h2)来测量压力，并且可以基于此来测量泥浆密度。
46.由于仅安装一个管体1足够了，而不是为一个泥浆罐3安装两个管体1，所以容易确保管体1的安装空间并减少了管体1的数量。本实用新型的泥浆密度测量设备使用阀门、管体1和支管2，结合两个压力传感器，即可实现只能用一根管体1来测量泥浆密度。而通过使用一根管体1，可以避免由于钻井船的倾斜而引起的误差，并且可以在不影响泥浆罐3的结构的情况下进行安装，从而可以实现高度的安装自由度。
47.本实用新型的一种疏浚船舶专用的泥浆密度检测装置，使用一个管体1安装多个压力传感器，通过压力传感器获取得到的压力差，用来测量泥浆密度，由于将安装管体1的数量减少到一个，从而减少了由船的倾斜引起的测量误差并提高了安装的自由度。
48.最后，本技术的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种疏浚船舶专用的泥浆密度检测装置，用于装设在泥罐内检测泥浆密度，其特征在于，所述疏浚船舶专用的泥浆密度检测装置包括管体和装设在该管体末端呈t字型的支管，管体沿其长度方向间隔均匀设置有通孔，管体内部装设有电缆，并在该管体靠近所述支管一侧内部装设有第一压力感应器；支管包括与管体连接的第一段、与第一段呈直线设置的第二段和垂直于第一段的第三段，第一段、第二段和第三段上分别装设有阀门，并在第三段上装设有第二压力传感器。2.如权利要求1所述的一种疏浚船舶专用的泥浆密度检测装置，其特征在于，第一压力传感器和第二压力传感器均与该电缆电性相连，并外接控制器。3.如权利要求2所述的一种疏浚船舶专用的泥浆密度检测装置，其特征在于，第二压力传感器为隔膜传感器。4.如权利要求1所述的一种疏浚船舶专用的泥浆密度检测装置，其特征在于，第一段上设置有第一阀门，第二段上设置有第二阀门，所述第三段上设置有第三阀门，所述第一阀门和第二阀门为常开阀门，所述第三阀门为常闭阀门。5.如权利要求1所述的一种疏浚船舶专用的泥浆密度检测装置，其特征在于，该泥罐包括用于存储泥浆的泥浆罐和处于泥浆罐底部的容纳空间，泥浆罐的底部设置有穿设管体的安装孔，管体与安装孔之间密封相连。6.如权利要求5所述的一种疏浚船舶专用的泥浆密度检测装置，其特征在于，管体的末端穿过安装孔延伸至容纳空间内。

技术总结
本实用新型的一种疏浚船舶专用的泥浆密度检测装置，用于装设在泥罐内检测泥浆密度，所述疏浚船舶专用的泥浆密度检测装置包括管体和装设在该管体末端呈T字型的支管，管体沿其长度方向间隔均匀设置有通孔，管体内部装设有电缆，并在该管体靠近所述支管一侧内部装设有第一压力感应器；支管包括与管体连接的第一段、与第一段呈直线设置的第二段和垂直于第一段的第三段，第一段、第二段和第三段上分别装设有阀门，并在第三段上装设有第二压力传感器。本实用新型的一种疏浚船舶专用的泥浆密度检测装置，使用一个管体安装多个压力传感器，通过压力传感器获取得到的压力差，用来测量泥浆密度，由于将安装管体的数量减少到一个，从而减少了由船的倾斜引起的测量误差并提高了安装的自由度。安装的自由度。安装的自由度。


技术研发人员：詹锐彪 郭奇 袁子豪 陈华林 毕道林 汪望明 王争光 曹全全 张凤鸣 张雷 甘露
受保护的技术使用者：中交广州航道局有限公司
技术研发日：2023.04.06
技术公布日：2023/9/13