专利名称：一种石油地质综合录井用的自动脱气机的制作方法
技术领域：
本发明涉及到石油钻探，特别涉及到一种应用于石油地质综合录井用的全自动脱气机。
背景技术：
录井是记录、录取钻井过程中的各种相关信息。录井技术是油气勘探开发活动中最基本的技术，是发现、评估油气藏最及时、最直接的手段，具有获取地下信息及时、多样，分析解释快捷的特点。现有技术中的传统电动脱气机不能随泥浆液面的变化而调节高度，从而造成液面高度过高使泥浆抽入气管内，或者由于液面过低未脱浆，造成气测资料的遗失。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术中存在的不足，提供一种新的用于石油地质综合录井的全自动脱气机。本发明的自动脱气机要能够根据液面上升和下降自动升降，并且能够识别真假液面波动，还要具有防止泥浆抽入气管的功能。为了达到上述发明目的，本发明提供的技术方案如下
一种石油地质综合录井用的自动脱气机，其特征在于，该自动脱气机包括有脱气桶、防爆电机、液压缸、防爆型防泥浆吸入装置、防碰止杆、液压控制单元和支架，所述的液压控制单元位于支架的顶部，该液压控制单元连接所述的液压缸，液压缸的活塞杆负载端连接所述的防爆电机，该防爆电机底部连接所述的脱气桶，所述的防爆型防泥浆吸入装置置于支架上并通过一根输气管与脱气桶连通，所述的支架底部设置有防碰止杆，在所述的脱气桶与液压控制单元之间设有一个中空支撑杆，该中空支撑杆上套设有一个磁力浮球。在本发明的石油地质综合录井用的自动脱气机中，所述的防爆型防泥浆吸入装置结构上包括有圆柱筒体、端盖和第四干簧管，所述的圆柱筒体内设有一个塑料浮子，该塑料浮子内嵌有一个磁铁块，所述的第四干簧管位于圆柱筒体外壁的中部位置。在本发明的石油地质综合录井用的自动脱气机中，所述的中空支撑杆内部设有数据线，该数据线上从上而下依次设有第五干簧管、第一干簧管、第零干簧管、第二干簧管和第六干簧管，所述的磁力浮球内设有环形的磁铁块，该磁铁块可上下移动地套设于所述的中空支撑杆上。在本发明的石油地质综合录井用的自动脱气机中，所述的防碰止杆包括有移动杆、支撑套筒和弹簧，所述的移动杆套于支撑套筒内，所述的弹簧套于移动杆上并抵于所述支撑套筒的底部，移动杆的顶端设有一块磁铁，在所述支撑套筒内的顶端设有第三干簧管。在本发明的石油地质综合录井用的自动脱气机中，所述的液压控制单元内包括有液压油缸、液压泵、单向阀、三位四通电磁换向阀，所述的三位四通电磁换向阀连通液压缸以控制液压缸内活塞的运动方向，该活塞上活塞杆的负载端连接所述的防爆电机，连接液压油缸的液压泵通过单向阀后连通所述的三位三通电磁阀，所述的三位三通电磁阀内包括位于两端的A区和B区，位于中间的C区，其中A区端设有第九继电器线圈，B区端设有第八继电器线圈。 在本发明的石油地质综合录井用的自动脱气机中，在所述的单向阀前的液压油路上连接有一个溢流阀。 在本发明的石油地质综合录井用的自动脱气机中，所述的自动脱气机上设有电路控制系统，在液压泵电机与工作电源之间设有第五继电器的常开触点，在抽气泵电机与工作电源之间设有第七继电器的常开触点，所述的电路控制系统中，第零干簧管开关与第零继电器线圈串联后接入工作电源；第零继电器的常闭触点串联第一干簧管开关和第一继电器线圈后接入工作电源，第五干簧管开关串联第十一继电器线圈再串联第零继电器的常闭触点后接入工作电源；第二干簧管开关串联第二继电器线圈，第六干簧管开关串联第十二继电器线圈，二者并联后再串联第三继电器的常闭触点后再串联第零继电器的常闭触点并接入工作电源，所述第十二继电器的常开触点与第六干簧管开关并联；第一继电器的常开触点串联延时继电器KT线圈后接入工作电源，在延时继电器KT线圈处并联有第二继电器 KM2的常开触点，第零继电器的常闭触点串联延时继电器的常开触点和第七继电器线圈有接入工作电源，该延时继电器的常开触点处还并联有第十一继电器的常开触点、第十二继电器的常开触点、第八继电器的常开触点和第九继电器的常开触点；第七继电器的常开触点串联第一继电器的常开触点和第八继电器线圈后接入工作电源，第一继电器的常开触点处并联有第八继电器常开触点和第十一继电器常开触点，串联于第七继电器常开触点的还有第三继电器的常闭触点、第二继电器的常开触点和第九继电器线圈，所述第二继电器的常开触点处并联有第十二继电器常开触点和第九继电器常开触点；第零继电器的常闭触点串联第三干簧管开关和第四继电器线圈后接入工作电源，所述第三干簧管开关处并联有第三继电器常开触点；复位开关串联第四干簧管开关和第四继电器线圈后接入工作电源，所述的第四干簧管开关处并联有第四继电器的常开触点；第四继电器的常闭触点串联第五继电器线圈后接入工作电源。在本发明的石油地质综合录井用的自动脱气机中，所述时闭合常开触点的延时时间为3秒。在本发明的石油地质综合录井用的自动脱气机中，所述的电路控制系统还连接有声光报警电路，该声光报警电路上设有串联的第十继电器线圈和第四继电器的常开触点， 第十继电器的常开触点串联入声光报警电路，该声光报警电路上设有并联的发光元件和发声元件。基于上述技术方案，本发明的石油地质综合录井用的自动脱气机与现有技术相比具有如下技术优点
1.本发明的自动脱气机具有自动调节高度的功能，可以随着泥浆液面的高低自动调节脱气机的高度，这样既能够避免脱气桶离开泥浆液面而造成气测资料的遗失，也能够避免由于泥浆液面过高使得泥浆被吸入到气管内。2.本发明石油地质综合录井用的自动脱气机具有识别液面真假波动的能力。其装备的防爆型防泥浆吸入装置具有防止泥浆抽入气管的能力，并且在泥浆被吸入之后会自动报警，由于泥浆槽面经常出现一些不是由液面上升或下降引起的波动，在此种工况下，本发明的脱气机可以自动识别出真假液面波动，从而做出正确的上升或下降动作。
3.本发明石油地质综合录井用的自动脱气机还具有防碰泥浆槽底的能力，该脱气机上的防碰止杆上设置的传感器可以在快要触底时发出指令，使得整个脱气机高度提升，从而避免碰到泥浆槽的底部而损坏部件或者造成测量结果出现误差。
图1是本发明石油地质综合录井用的自动脱气机的结构示意图。图2是本发明的自动脱气机中防爆型防泥浆吸入装置的结构示意图。图3是本发明的自动脱气机中磁力浮球及其所处部位的结构示意图。图4是本发明的自动脱气机中防碰止杆的结构示意图。图5是本发明的自动脱气机中的液压控制示意图。图6是本发明的自动脱气机中的电路控制示意图。
具体实施例方式下面我们结合附图和具体的实施例来对本发明的自动脱气机做进一步的详细阐述，以求更为清楚明了地明白其结构和工作方式，但不能以此来限制本发明的保护范围。先请看图1，图1是本发明石油地质综合录井用的自动脱气机的结构示意图。由图可知，本发明的石油地质综合录井用的自动脱气机在结构上包括有脱气桶6、防爆电机3、 液压缸2、防爆型防泥浆吸入装置9、防碰止杆7、液压控制单元1和支架5。其中，液压控制单元1位于支架5的顶部，该液压控制单元1连接位于其底部的液压缸2，而液压缸2的活塞杆负载端向下并连接所述的防爆电机3，防爆电机3的底部连接所述的脱气桶6。防爆型防泥浆吸入装置9设置于支架4上，其通过一根输气管8与脱气桶6连通。在支架4的底部设置有防碰止杆7，该防碰止杆7垂直向下伸出，避免整个脱气机触碰到泥浆槽的底部。 在所述的脱气桶6与液压控制单元1之间设有一个中空支撑杆10，该中空支撑杆10竖直放置，其上套设有一个磁力浮球5。在本发明的石油地质综合录井用的自动脱气机中，所述的防爆型防泥浆吸入装置 9结构上包括有圆柱筒体94、端盖91和第四干簧管S4。所述的圆柱筒体91内设有一个塑料浮子92，该塑料浮子92内嵌有一个磁铁块93，所述的第四干簧管S4位于圆柱筒体外壁的中部位置。圆柱筒体94的上端和下端各设有一个端盖91，所述的通气管有两段，其中一段连接下部的端盖91和脱气桶6，另一段连接上部的端盖和分析仪器。如果脱气桶6内的泥浆液面过高，一旦发生有泥浆被吸入到防爆型防泥浆吸入装置9的圆柱筒体94内，其中的塑料浮子92就会被从位于底部的端盖91处上升，当上升至第四干簧管S4处时，因为塑料浮子92内磁铁块93的作用会触发第四干簧管S4对应的开关，从而影响到控制电路采取相应的操作避免继续有泥浆吸入。上述防爆型防泥浆吸入装置的结构如图2所示。在本发明的石油地质综合录井用的自动脱气机中，所述的中空支撑杆10内部设有数据线，该数据线上从上而下依次设有第五干簧管S5、第一干簧管Si、第零干簧管SO、第二干簧管S2和第六干簧管S6，所述的磁力浮球5内设有环形的磁铁块51，该磁铁块51可上下移动地套设于所述的中空支撑杆10上。上述磁力浮球及其所处位置的结构如图3所
7J\ ο在本发明的石油地质综合录井用的自动脱气机中，所述的防碰止杆7包括有移动杆71、支撑套筒72和弹簧73，所述的移动杆71套于支撑套筒72内，所述的弹簧73套于移动杆71上并抵于所述支撑套筒72的底部。在位于支撑套筒72内移动杆71的顶端设有一块磁铁74，在所述支撑套筒72内的顶端设有第三干簧管S3。这样，由于弹簧73的存在，平时移动杆71向下展开，也就是说移动杆71上的磁铁74距离最远，当移动杆71的底部接触到泥浆槽的底部时，移动杆71因受力压缩弹簧73收缩，移动杆71在支撑套筒72内向上移动，磁铁74逐渐靠近第三干簧管S3，当距离足够近时，触发第三干簧管S3的开关，然后经过控制电路使得整个脱气机上升。这样就可以避免脱气桶位置太低而碰到泥浆槽的底部而损坏部件或者造成测量结果出现误差。上述防碰止杆的结构如图4所示。在本发明的石油地质综合录井用的自动脱气机中，所述的液压控制单元1内包括有液压油缸11、液压泵12、单向阀13和三位四通电磁换向阀14，所述的三位四通电磁换向阀14连通液压缸2以控制液压缸2内活塞21的运动方向，该活塞21上活塞杆的负载端22 连接所述的防爆电机3。连接液压油缸11的液压泵12通过单向阀13后连通所述的三位三通电磁阀14。在所述的三位三通电磁阀14内包括位于两端的A区和B区，位于中间的C 区，其中A区端设有第九继电器KM9线圈，B区端设有第八继电器KM8线圈。上述液压管路的结构如图5所示。在本发明的石油地质综合录井用的自动脱气机中，在所述的单向阀13前的液压油路上连接有一个溢流阀15。溢流阀15在液压设备中主要起定压溢流作用和安全保护作用。在本发明的石油地质综合录井用的自动脱气机中，所述的自动脱气机上设有电路控制系统，如图6所示。在液压泵电机M2与工作电源之间设有第五继电器KM5的常开触点， 在抽气泵电机Ml与工作电源之间设有第七继电器KM7的常开触点。所述的电路控制系统中，设有八个并联的线路，该八个并联线路分别如下
一、第零干簧管SO开关与第零继电器KMO线圈串联后接入工作电源。二、第零继电器KMO的常闭触点串联第一干簧管Sl开关和第一继电器KMl线圈后接入工作电源；第五干簧管S5开关串联第十一继电器KMll线圈再串联第零继电器KMO的常闭触点后接入工作电源；第二干簧管S2开关串联第二继电器KM2线圈，第六干簧管S6开关串联第十二继电器KM12线圈，二者并联后再串联第三继电器KM3的常闭触点后再串联第零继电器KM0的常闭触点并接入工作电源，所述第十二继电器KM12的常开触点与第六干簧管S6开关并联。三、第一继电器KMl的常开触点串联延时继电器KT线圈后接入工作电源，在延时继电器KT线圈处并联有第二继电器KM2的常开触点，延时继电器KT的延时时间设定为3秒。四、第零继电器KMO的常闭触点串联延时继电器KT的常开触点和第七继电器KM7 线圈有接入工作电源，该继电器KT的常开触点处还并联有第十一继电器KMll的常开触点、 第十二继电器KM12的常开触点、第八继电器KM8的常开触点和第九继电器KM9的常开触
点ο五、第七继电器KM7的常开触点串联第一继电器KMl的常开触点和第八继电器KM8 线圈后接入工作电源，第一继电器KMl的常开触点处并联有第八继电器KM8的常开触点和第十一继电器KMll的常开触点，串联于第七继电器KM7的常开触点的还有第三继电器KM3的常闭触点、第二继电器KM2的常开触点和第九继电器KM9线圈，所述第二继电器KM2的常开触点处并联有第十二继电器KM12的常开触点和第九继电器KM9的常开触点。六、第零继电器KMO的常闭触点串联第三干簧管S3开关和第四继电器KM4线圈后接入工作电源，所述第三干簧管S3开关处并联有第三继电器KM3的常开触点。七、复位开关SB串联第四干簧管S4开关和第四继电器KM4线圈后接入工作电源， 所述的第四干簧管S4开关处并联有第四继电器KM4的常开触点。八、第四继电器KM4的常闭触点串联第五继电器KM5线圈后接入工作电源。在本发明的石油地质综合录井用的自动脱气机中，所述的电路控制系统还连接有声光报警电路，该声光报警电路上设有串联的第十继电器KMlO线圈和第四继电器KM4的常开触点，第十继电器KMlO的常开触点串联入声光报警电路，该声光报警电路上设有并联的发光元件和发声元件。上述结构的全自动脱气机中，其工作流程如下
本发明脱气机上控制电路的电源由脱气机动力电源提供，当电动脱气机启动时，控制部分通电380VAC。当泥浆的液面高度上升时，使漂浮于泥浆液面上的磁力浮球5会沿着中空支撑杆 10上升。一旦磁力浮球5上升达到设定值，磁力浮球5内的磁铁块51靠近第一干簧管Si， 从而会触动控制电路中第一干簧管Sl开关，使得第一继电器KMl线圈通电，而第一继电器 KMl的常开触点闭合，使延时继电器KT线圈通电。延时继电器KT为时间继电器，延时时间的设定值为3秒，若也即是说磁力浮球5上升的趋势未能保持3秒，则判断为假波动，延时继电器KT不动作，如磁力浮球5的上升趋势保持在3秒以上，则延时继电器KT动作。一旦延时继电器KT动作，延时继电器KT的常开触点闭合，第七继电器KM7线圈通电，使得第七继电器KM7的常开触点闭合，液压泵电机Ml通电启动，使液压泵启动。与此同时，第八继电器KM8线圈通电，使三位四通电磁换向阀14动作并工作于B位置，使液压缸2内的活塞 21沿②方向运动，牵引防爆电机3及脱气桶3位置上升。当磁力浮球5上升达到预定值时， 会触动第零干簧管S0，使得第零继电器KMO线圈通电，第零继电器KMO的常闭触点断开，此时由第一继电器KMl线圈的控制整个电路，液压泵电机M2停止运转，活塞21停止运动，三位三通电磁阀14恢复到C工作位置，脱气机即完成上升运动。 当泥浆液面高度下降时，磁力浮球5下降达到设定值时，磁力浮球5内的磁铁块51 靠近第二干簧管S2，会触动第二干簧管S2开关，使第二继电器KM2线圈通电，若磁力浮球5 下降趋势未能保持3秒，则判断为假波动，延时继电器KT不动作。如磁力浮球下降趋势保持在3秒以上，则延时继电器KT动作，从而导通第七继电器KM7线圈及第九继电器KM9线圈，使三位三通电磁阀14工作于A位置，则液压缸2内的活塞21沿①方向运动，牵引脱气机的防爆电机3及脱气桶6下降，当磁力浮球5下降达到预定值时，触动第零干簧管S0，从而启动第零干簧管SO开关，使第零继电器KMO线圈通电，第零继电器KMO的常闭触点断开， 从而使得之后第一继电器KMl线圈来控制整个电路，此时液压泵电机M2停止运转，活塞21 停止运动，三位三通电磁阀14恢复到C工作位置，脱气机完成下降运动。
若泥浆的液面下降的幅度很大，即脱气机的防碰止杆7已经碰触到泥浆槽底且达到2CM的位移，但磁力浮球5还是未触发第零干簧管S0，此时第三干簧管S3导通，使第三继电器KM3线圈动作，切断第二继电器KM2线圈的电源，使其停止下降，直到泥浆槽中的液面重新上升，使磁力浮球5达到预定位置而触动第零干簧管S0，使第零继电器KMO线圈通电， 断开第三继电器KM3线圈，系统恢复到初始状态，从而达到防碰的效果。如果液面的在很短的时间突然上升，使磁力浮球5在3秒内沿着中空支撑杆10达到第五干簧管S5位置，系统将做出快速反应，触发第十一继电器KMll线圈，使第七继电器 KM7线圈和第八继电器KM8线圈及时通电，液压系统快速拉动脱气机上升，直至达到预定位置触动第零干簧管SO才停止。同理，如果泥浆液面在很短的时间突然下降，使得磁力浮球5在3秒内沿着中空支撑杆10下降至第六干簧管S6位置，系统也将快速反应，触发第十二继电器KM12线圈，使得第七继电器KM7线圈和第九继电器KM9线圈及时通电，液压系统快速下放脱气机主体下降， 直至达到预定位置触动第零干簧管SO。除此之外，当泥浆液面下降时，也可以使得防碰止杆 7动作而停止。另外，若泥浆被从脱气桶6吸入到输气管8中，则首先进入防爆型防泥浆吸入装置 9中，防爆型防泥浆吸入装置的结构中，塑料浮子92内嵌有一个磁铁块93，第四干簧管S4 位于圆柱筒体外壁的中部位置，使其中的塑料浮子92上升，触发第四干簧管S4，而第四干簧管S4的开关使第四继电器KM4线圈通电，从而使第五继电器KM5线圈断电，导致第五继电器KM5的常开触点断开，进而断开抽气泵电机Ml的电源，防止继续吸入。与此同时，接通第十继电器KMlO线圈，触发报警器，发出声光报警，通知操作员处理。在操作人员当处理好了以后，按下复位开关SB即可使抽气泵和报警器复位。
权利要求
1.一种石油地质综合录井用的自动脱气机，其特征在于，该自动脱气机包括有脱气桶、 防爆电机、液压缸、防爆型防泥浆吸入装置、防碰止杆、液压控制单元和支架，所述的液压控制单元位于支架的顶部，该液压控制单元连接所述的液压缸，液压缸的活塞杆负载端连接所述的防爆电机，该防爆电机底部连接所述的脱气桶，所述的防爆型防泥浆吸入装置置于支架上并通过一根输气管与脱气桶连通，所述的支架底部设置有防碰止杆，在所述的脱气桶与液压控制单元之间设有一个中空支撑杆，该中空支撑杆上套设有一个磁力浮球。
2.根据权利要求1所述的一种石油地质综合录井用的自动脱气机，其特征在于，所述的防爆型防泥浆吸入装置结构上包括有圆柱筒体、端盖和第四干簧管，所述的圆柱筒体内设有一个塑料浮子，该塑料浮子内嵌有一个磁铁块，所述的第四干簧管位于圆柱筒体外壁的中部位置。
3.根据权利要求2所述的一种石油地质综合录井用的自动脱气机，其特征在于，所述的中空支撑杆内部设有数据线，该数据线上从上而下依次设有第五干簧管、第一干簧管、第零干簧管、第二干簧管和第六干簧管，所述的磁力浮球内设有环形的磁铁块，该磁铁块可上下移动地套设于所述的中空支撑杆上。
4.根据权利要求3所述的一种石油地质综合录井用的自动脱气机，其特征在于，所述的防碰止杆包括有移动杆、支撑套筒和弹簧，所述的移动杆套于支撑套筒内，所述的弹簧套于移动杆上并抵于所述支撑套筒的底部，移动杆的顶端设有一块磁铁，在所述支撑套筒内的顶端设有第三干簧管。
5.根据权利要求4所述的一种石油地质综合录井用的自动脱气机，其特征在于，所述的液压控制单元内包括有液压油缸、液压泵、单向阀、三位四通电磁换向阀，所述的三位四通电磁换向阀连通液压缸以控制液压缸内活塞的运动方向，该活塞上活塞杆的负载端连接所述的防爆电机，连接液压油缸的液压泵通过单向阀后连通所述的三位三通电磁阀，所述的三位三通电磁阀内包括位于两端的A区和B区，位于中间的C区，其中A区端设有第九继电器线圈，B区端设有第八继电器线圈。
6.根据权利要求5所述的一种石油地质综合录井用的自动脱气机，其特征在于，在所述的单向阀前的液压油路上连接有一个溢流阀。
7.根据权利要求5所述的一种石油地质综合录井用的自动脱气机，其特征在于，所述的自动脱气机上设有电路控制系统，在液压泵电机与工作电源之间设有第五继电器的常开触点，在抽气泵电机与工作电源之间设有第七继电器的常开触点，所述的电路控制系统中， 第零干簧管开关与第零继电器线圈串联后接入工作电源；第零继电器的常闭触点串联第一干簧管开关和第一继电器线圈后接入工作电源，第五干簧管开关串联第十一继电器线圈再串联第零继电器的常闭触点后接入工作电源；第二干簧管开关串联第二继电器线圈，第六干簧管开关串联第十二继电器线圈，二者并联后再串联第三继电器的常闭触点后再串联第零继电器的常闭触点并接入工作电源，所述第十二继电器的常开触点与第六干簧管开关并联；第一继电器的常开触点串联延时继电器KT线圈后接入工作电源，在延时继电器KT线圈处并联有第二继电器KM2的常开触点，第零继电器的常闭触点串联延时继电器的常开触点和第七继电器线圈有接入工作电源，该延时继电器的常开触点处还并联有第十一继电器的常开触点、第十二继电器的常开触点、第八继电器的常开触点和第九继电器的常开触点；第七继电器的常开触点串联第一继电器的常开触点和第八继电器线圈后接入工作电源，第一继电器的常开触点处并联有第八继电器常开触点和第十一继电器常开触点，串联于第七继电器常开触点的还有第三继电器的常闭触点、第二继电器的常开触点和第九继电器线圈， 所述第二继电器的常开触点处并联有第十二继电器常开触点和第九继电器常开触点；第零继电器的常闭触点串联第三干簧管开关和第四继电器线圈后接入工作电源，所述第三干簧管开关处并联有第三继电器常开触点；复位开关串联第四干簧管开关和第四继电器线圈后接入工作电源，所述的第四干簧管开关处并联有第四继电器的常开触点；第四继电器的常闭触点串联第五继电器线圈后接入工作电源。
8.根据权利要求7所述的一种石油地质综合录井用的自动脱气机，其特征在于，所述延时继电器的延时时间为3秒。
9.根据权利要求7所述的一种石油地质综合录井用的自动脱气机，其特征在于，所述的电路控制系统还连接有声光报警电路，该声光报警电路上设有串联的第十继电器线圈和第四继电器的常开触点，第十继电器的常开触点串联入声光报警电路，该声光报警电路上设有并联的发光元件和发声元件。
全文摘要
本发明涉及一种石油地质综合录井用的自动脱气机，该自动脱气机包括有脱气桶、防爆电机、液压缸、防爆型防泥浆吸入装置、防碰止杆、液压控制单元和支架，所述的液压控制单元位于支架的顶部，该液压控制单元连接所述的液压缸，液压缸的活塞杆负载端连接所述的防爆电机，该防爆电机底部连接所述的脱气桶，所述的防爆型防泥浆吸入装置置于支架上并通过一根输气管与脱气桶连通，所述的支架底部设置有防碰止杆，在所述的脱气桶与液压控制单元之间设有一个中空支撑杆，该中空支撑杆上套设有一个磁力浮球。本发明的自动脱气机能够根据液面上升和下降自动升降，并且能够识别真假液面波动，还具有防止泥浆抽入气管的功能。
文档编号E21B49/00GK102322259SQ20111030504
公开日2012年1月18日 申请日期2011年10月11日 优先权日2011年10月11日
发明者蒋达勇 申请人:中曼石油钻井技术有限公司