1.本实用新型涉及到石油勘探钻井过程中的气测录井技术领域，尤其是涉及一种录井用智能化岩屑采集、泥浆脱气系统。


背景技术：

2.石油地质勘探气测录井技术，就是在钻井过程中对其泥浆的气体组分进行检测分析，以此发现探井地层油气显示，并判断气油气层的深度、厚度等，同时加上对钻井岩屑的进一步检测分析，从而获得每口探井的真实准确的地质资料。钻井监控过程中产生的岩屑和气体是认识地层的重要信息来源，但是目前国内钻井岩屑主要依靠人工捞取和清洗，耗费人力物力，工作繁琐；钻井现场还在普遍使用机械搅拌脱气器，脱气效果非常不稳定，虽然钻井脱气器系统目前的发展已走向微小型定量脱气，但在智能化、远程监控和小型化方面还存在较大的发展空间。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是现有技术中缺乏岩屑采集、钻井泥浆一体化的智能设备，需要人工打捞和清洗岩屑、机械搅拌脱气，耗费人力物力，检测结果也不稳定。
4.为解决上述技术问题，本技术的实用新型提供一种录井用智能化岩屑采集、泥浆脱气系统，包括：钻井浆体采样组件，包括取样泵、引流管路；浆体分离组件，连接钻井浆体采样组件；岩屑收集组件，包括与浆体分离组件连通的清水管路和岩屑收集装置；脱气组件，包括依次连接的脱气器主体、气体处理单元和气相色谱仪，脱气器主体与与浆体分离组件管路连接；检测单元，用于检测钻井泥浆采样组件、浆体分离组件、岩屑收集组件和脱气组件的状态并发送信号，以及控制单元，包括：采集模块，与检测单元电性连接，采集模块用于采集所述检测单元发送的信号并发送；分析模块，与采集模块电性连接，用于接收采集模块发出的信号、判断各组件所需操作步骤并发出信号；控制模块，与分析模块电性连接并接受分析模块发出的信号。
5.在本技术的技术方案中，钻井浆体采样组件获取的浆体通过引流管路进入浆体分离组件，浆体经浆体分离组件分成钻井泥浆和钻井岩屑，钻井泥浆进入脱气器主体，从脱气器主体出来的样品气再经气体处理单元进入气相色谱仪；钻井岩屑在浆体分离组件内经离心、清洗操作后被收集进入岩屑收集装置。检测单元用于自动检测所述钻井浆体采样组件、浆体分离组件、岩屑收集组件和脱气组件的状态并发送信号，控制单元接受检测单元发出的信号并向钻井浆体采样组件、岩屑清洗组件和脱气组件发出控制信号，实现自动操作。
6.根据本技术的实施例，浆体分离组件包括甩水桶及安装在甩水桶上的振动器，甩水桶的侧壁和底部都布有筛孔，甩水桶的侧壁的还设有出口端，出口端用以排放钻井岩屑。
7.根据本技术的实施例，甩水桶可采用旋转式方式甩水。
8.根据本技术的实施例，脱气器主体设置在甩水桶的下方用以收集经振动器分离出的钻井泥浆，甩水桶和脱气器主体之间设有第一控制阀，第一控制阀与控制单元电性连接。
9.根据本技术的实施例，气体处理单元包括依次连接的一级干燥管、冷阱、二级干燥管、抽气泵、稳流阀和流量计，流量计与采集模块电性连接。
10.根据本技术的实施例，清水管路设有第二控制阀，第二控制阀与所述控制单元电性连接。
11.根据本技术的实施例，脱气组件还包括用于补偿脱气器主体内气压的气体补偿组件，气体补偿组件包括用于连通脱气器主体与大气的连接管，连接管上设有第三控制阀，第三控制阀与控制单元电性连接。
12.根据本技术的实施例，脱气组件还包括搅拌套件，搅拌套件包括搅拌件和与搅拌件连接的电动机。
13.根据本技术的实施例，检测单元包括检测浆体分离组件内液面高度的第一液位计、检测脱气器主体内液面高度的第二液位计、检测脱气器主体内压力的压力传感器、检测取样泵上的转速传感器。
14.根据本技术的实施例，本技术的系统还包括录井工作站。
15.与现有技术相比，本技术的一种录井用智能化岩屑采集、泥浆脱气系统具有以下有益效果：
16.1.设置可转动的振动筛式的浆体分离装置，实现钻井岩屑的分离、收集和自动清洗，避免了现有技术中大量人力、物力的消耗；
17.2.由控制单元和其他各个功能组件相互配合，实现自动定量脱气；
18.3.采用气体补偿组件，有效保障气体输出工作的有效工作；
19.4.在浆体分离装置中接入清洗管路，配合控制单元和其他组件，实现钻井岩屑的自动清洗和收集；
20.5.本技术的系统可以单独工作，也可以与综合录井仪相联使用；
21.6.能够连续自动脱气，脱气效率高；
22.7.结构简单，快速安装、免维护。
附图说明
23.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本技术的一些实施例，而非对本技术的限制。
24.图1为本技术的录井用智能化岩屑采集、泥浆脱气系统的结构和工序流程框图；
25.图2为本技术的录井用智能化岩屑采集、泥浆脱气系统的控制原理框图。
具体实施方式
26.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例的附图，对本技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本技术的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
27.除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本技术专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的
组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。
28.如图1、图2所示，本技术的录井用智能化岩屑采集、泥浆脱气系统包括钻井浆体采样组件、浆体分离组件、岩屑收集组件、脱气组件、检测单元和控制单元，其中，检测单元用于自动检测钻井浆体采样组件、浆体分离组件、岩屑收集组件和脱气组件的状态并发送信号，控制单元接受所述信号并向钻井浆体采样组件、岩屑清洗组件和脱气组件发出控制信号，实现自动操作。
29.如图1所示，本技术的系统的工序流程是：在隔离空气的情况下，待检测的泥浆通过钻井浆体采样组件送到浆体分离组件中，经过浆体分离组件的处理，浆体中的岩屑备送入浆体收集组件，浆体中的泥浆备送入脱气器组件，脱气器主体在不混入外界空气的状态下把泥浆中的气体脱离出来，脱出的样品气经过样品处理单元后进入气相色谱仪，由气相色谱仪对样品气进行在线分析。
30.上述的整个过程可自动化控制，气相色谱仪通过网络与钻井现场的录井工作站联网，气相色谱仪的数据传输给录井工作站，经录井工作站的中控系统进行分析处理后，将控制信号发送给控制单元，控制单元再向钻井浆体采样组件、浆体分离组件、岩屑收集组件、脱气组件等发出控制信号，从而完成浆体样品自动取样，实现脱气器组件电机的启停，完成样品取样、分析。
31.钻井浆体采样组件包括取样泵、引流管路，能将浆体样品连续引流到浆体分离组件。其中取样泵的安装位置低于钻井浆体出口，能有效防止外界空气混入浆体样品。引流管路上可设有电动阀，可控制钻井浆体的流入量。
32.进一步地，取样泵上可设有转速传感器，转速传感器与控制单元电性连接，以控制钻井浆体的取样量。
33.浆体分离组件包括甩水桶及安装在甩水桶上的振动器、第一液位计，甩水桶的侧壁和底部都布有筛孔，形成一个振动筛式装置，方便过滤钻井岩屑和回收钻井泥浆。甩水桶的侧壁设有进口端，进口端与引流管路连接；甩水桶的另一侧还设有出口端，出口端用以排放钻井岩屑；甩水桶的外周设有一容置空腔，该容置空腔管路连接位于甩水桶下方的脱气组件中的脱气器主体，该管路上设有第一控制阀，第一控制阀与控制单元电性连接；甩水通还连接了清水管路，清水管路上设有第二控制阀。浆体分离组件的工作流程是：待测浆体经钻井浆体采样组件进入甩水桶，第一液位计与控制单元电性连接，当浆体达到预设位置后，控制单元控制开启振动器，浆体样品通过带有筛孔的甩水桶滤掉岩屑，钻井泥浆经筛孔流出经第一控制阀进入脱气器主体，控制单元根据接收到的第一液位计的信号停止振动器、关闭第一控制阀，启动甩水通的高速旋转、打开清水管路的第二控制阀，从而甩出泥浆使岩屑得到清洗，清洗后的岩屑通过甩水桶的出口端收集到岩屑收集装置，如岩屑盘中。甩水桶停转后，还可通过清水管路清洗浆体分离组件，清洗后的废液连同甩到容置空腔中的泥浆一起通过容置空腔的废液管道排出。
34.脱气组件与空气隔离，再不混入外界空气的情况下，实现连续自动脱气，位气相色谱仪提供真实可靠的分析气样。脱气组件包括依次连接的脱气器主体、气体处理单元和气相色谱仪，脱气器主体与与浆体分离组件管路连接，脱气器主体内还可设有搅拌套件，搅拌套件包括搅拌件和与搅拌件连接的电动机，搅拌件可优选为搅拌杆和安装在搅拌杆底部的搅拌桨。电动机带动搅拌件高速旋转，带动泥浆样品螺旋上升，释放的气体从样品气出口管
排出至气体处理单元。泥浆样品充分脱气后，泥浆废液从脱气器主体的出口管排出。脱气器主体内还可设有第二液位计和压力传感器，第二液位计用以监视脱气器主体内泥浆液位高低。压力传感器用来监视脱气器主体内腔压力大小，并用压力数据信号控制抽气量。
35.进一步地，脱气组件还包括用于补偿脱气器主体内气压的气体补偿组件，气体补偿组件包括用于连通脱气器主体与大气的连接管，连接管上设有第三控制阀，第三控制阀与控制单元电性连接。
36.控制单元，包括：采集模块，与检测单元电性连接，采集模块用于采集所述检测单元发送的信号并发送；分析模块，与采集模块电性连接，用于接收所述采集模块发出的信号、判断各组件所需操作步骤并发出信号；控制模块，与分析模块电性连接，用于接收分析模块发出的信号，根据信号将一定量的待测的钻井浆体输入脱气组件，控制脱气组件将泥浆脱气并将脱气后的液体排出，控制输出的气体的处理和分析。
37.气体处理单元由一级干燥管、二级干燥管、冷阱、抽气泵、稳流阀、流量计等组成。其中一级干燥管、二级干燥管采用棉花充填式方式对气体进行干燥；冷阱采用半导体制冷技术对气体冷冻干燥，抽气泵将脱气器主体中的样品气体抽到气相色谱仪中；稳流阀优选针阀，流量计结合针阀对气体的流量进行调整和流量显示。
38.如图2所示，本技术的录井用智能化岩屑采集、泥浆脱气系统的工作原理为：钻井浆体采样组件获取的浆体通过引流管路进入浆体分离组件，浆体经浆体分离组件分成钻井泥浆和钻井岩屑，钻井泥浆进入脱气器主体，从脱气器主体出来的样品气再经气体处理单元进入气相色谱仪；钻井岩屑在浆体分离组件内经旋转离心、清洗操作后被收集进入岩屑收集装置。其中，检测单元用于自动检测钻井浆体采样组件、浆体分离组件、岩屑收集组件和脱气组件的状态并发送信号，控制单元接受信号并向钻井浆体采样组件、浆体分离组件、岩屑清洗组件和脱气组件发出控制信号，实现自动操作。
39.综上所述，本技术的录井用智能化岩屑采集、泥浆脱气系统具有以下优势：
40.1.设置可转动的振动筛式的浆体分离装置，实现钻井岩屑的分离、收集和自动清洗，避免了现有技术中大量人力、物力的消耗；
41.2.由控制单元和其他各个功能组件相互配合，实现自动定量脱气；
42.3.采用气体补偿组件，有效保障气体输出工作的有效工作；
43.4.在浆体分离装置中接入清洗管路，配合控制单元和其他组件，实现钻井岩屑的自动清洗和收集；
44.5.本技术的系统可以单独工作，也可以与综合录井仪相联使用；
45.6.能够连续自动脱气，脱气效率高；
46.7.结构简单，快速安装、免维护。
47.以上所述仅是本技术的示范性实施方式，而非用于限制本技术的保护范围，本技术的保护范围由所附的权利要求确定。