本發(fā)明涉及石油鉆井技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種石油鉆井井口防溢管鉆井液液位智能檢測裝置。

背景技術(shù)：

在石油鉆井生產(chǎn)中，處于井口防噴器組頂上的井口防溢管是鉆井泥漿的排出通道。正常鉆井時，泥漿泵將鉆井液泵入鉆柱內(nèi)，鉆井液通過鉆柱到達鉆頭，再經(jīng)過環(huán)空返回井口，最后通過井口防溢管排出到地面，完成一個循環(huán)。不管鉆井液是否循環(huán)，只要防溢管內(nèi)的鉆井液處于正常位置，則整個井內(nèi)就充滿了鉆井液，鉆井生產(chǎn)就是安全的；當防溢管內(nèi)的鉆井液處于異常位置或者完全沒有時，就可能預(yù)示著兩種情況即將發(fā)生或者已經(jīng)發(fā)生。一是“井漏”；二是由于井內(nèi)鉆井液液位下降，鉆井液液柱產(chǎn)生的壓力減少，可能發(fā)生“井噴”。這兩種事故嚴重威脅和危害鉆井生產(chǎn)、人員及設(shè)備的安全。因此，在鉆井生產(chǎn)中，必須隨時預(yù)防和監(jiān)測這些可能發(fā)生的事故。本發(fā)明的技術(shù)方案以及檢測裝置就是為了能夠?qū)崟r檢測井口防溢管內(nèi)的鉆井液液位，防止井漏、井噴等惡性事故的發(fā)生。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種石油鉆井井口防溢管鉆井液液位智能檢測裝置，通過在防溢管的側(cè)面合理設(shè)置攝像盒和光源盒，并將攝像盒、光源盒與控制器和處理器相連，實現(xiàn)防溢管內(nèi)鉆井液液位的智能檢測。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

本發(fā)明提供一種石油鉆井井口防溢管鉆井液液位智能檢測裝置，包括設(shè)置于石油鉆井井口的防溢管，所述防溢管的側(cè)壁聯(lián)接有攝像管和排出管，所述攝像管與所述防溢管的接口位于所述排出管與所述防溢管的接口下方，所述攝像管的側(cè)壁聯(lián)接有供光管，所述攝像管的頂端設(shè)置有攝像盒，所述供光管的頂端設(shè)置有光源盒，所述攝像盒與所述光源盒位于所述排出管與所述防溢管的接口上方，所述攝像管內(nèi)固定有標識件，所述標識件不高于所述供光管與所述攝像管的接口下沿，所述攝像盒分別與開關(guān)控制器和信息處理器相連，所述光源盒與所述開關(guān)控制器相連，所述開關(guān)控制器和所述信息處理器分別與電源相連。

優(yōu)選地，所述攝像管通過連接彎管與所述防溢管相連。

優(yōu)選地，所述連接彎管與所述攝像管之間還設(shè)置有高度調(diào)節(jié)管。

優(yōu)選地，所述攝像管與所述高度調(diào)節(jié)管法蘭連接，所述標識件固定于所述攝像管與所述高度調(diào)節(jié)管之間。

優(yōu)選地，所述供光管與所述攝像管的夾角為45°。

優(yōu)選地，所述信息處理器為計算機。

優(yōu)選地，所述開關(guān)控制器為plc控制器。

優(yōu)選地，所述電源為220伏50赫茲交流供電電源及防爆開關(guān)盒。

優(yōu)選地，所述標識件為不銹鋼標識環(huán)，所述標識件中部設(shè)置有十字架。

優(yōu)選地，所述攝像管與所述攝像盒為法蘭連接，所述供光管與所述光源盒為法蘭連接，所述攝像管與所述攝像盒之間、所述供光管與所述光源盒之間均有有機玻璃阻隔，形成非接觸式檢測。

本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)取得了以下技術(shù)效果：

(1)本發(fā)明為智能檢測裝置，能夠快速、準確地識別液位信息；

(2)本發(fā)明通過將黑色圖像與僅有光感的圖像對比辨識，大大降低了圖像辨識的難度；

(3)本發(fā)明的智能檢測過程不受井口的巨大噪聲、振動、溫度變化、液體腐蝕以及泥漿粘附等因素的影響，準確可靠；

(4)本發(fā)明利用連通器原理，通過將檢測管道聯(lián)接于防溢管一側(cè)，不影響防溢管內(nèi)的過流空間，檢測管道內(nèi)鉆井液中的巖屑不易堵塞。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明石油鉆井井口防溢管鉆井液液位智能檢測裝置的管路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的局部放大圖；

圖3為本發(fā)明石油鉆井井口防溢管鉆井液液位智能檢測裝置的控制關(guān)系示意圖；

圖4為標識件俯視圖；

圖5為標識件主視圖；

圖6為連接法蘭俯視圖；

圖7為連接法蘭主視圖；

附圖標記說明：1、攝像盒；2、攝像管；3、高度調(diào)節(jié)管；4、連接彎管；5、供光管；6、光源盒；7、防溢管；8、排出管；9、開關(guān)控制器；10、信息處理器；11、電源。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

本發(fā)明的目的是提供一種石油鉆井井口防溢管鉆井液液位智能檢測裝置。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

如圖1-圖3所示，本發(fā)明提供一種石油鉆井井口防溢管7鉆井液液位智能檢測裝置，包括管路結(jié)構(gòu)、開關(guān)控制器9、信息處理器10和電源11。如圖1-圖2所示，管路結(jié)構(gòu)包括設(shè)置于石油鉆井井口的防溢管7，防溢管7的上端側(cè)壁聯(lián)接有水平設(shè)置的排出管8，用以對返出井口的鉆井液進行導(dǎo)流。防溢管7的下端側(cè)壁聯(lián)接有與防溢管7平行設(shè)置的攝像管2，攝像管2的下端連接有高度調(diào)節(jié)管3，高度調(diào)節(jié)管3下端通過連接彎管4與防溢管7相連。連接彎管4與防溢管7的接口位于排出管8與防溢管7的接口下方。攝像管2并聯(lián)有供光管5，供光管5與攝像管2的夾角為45°。攝像管2的頂端設(shè)置有攝像盒1，供光管5的頂端設(shè)置有光源盒6。攝像盒1與光源盒6位于排出管8與防溢管7的接口上方，用以防止鉆井液液位升高時浸泡攝像盒1和光源盒6，造成攝像盒1與光源盒6的損壞。

攝像盒1、攝像管2、高度調(diào)節(jié)管3、連接彎管4、供光管5、光源盒6、防溢管7和排出管8間均通過連接法蘭相連，連接法蘭的結(jié)構(gòu)如圖6-圖7所示。攝像管與攝像盒之間、供光管與光源盒之間均有有機玻璃阻隔，形成非接觸式檢測。為了提高有機玻璃的疏水能力，在有機玻璃上涂覆有疏泥水涂劑。

攝像管2內(nèi)固定有標識件，標識件不高于供光管5與攝像管2的接口下沿。如圖2所示，供光管5與攝像管2的接口下沿所在水平面為“a-a”截面，供光管5與攝像管2的接口上沿所在水平面為“b-b”截面。在“a-a”截面處，攝像管2與高度調(diào)節(jié)管3相接，標識件位于攝像管2下端的連接法蘭與高度調(diào)節(jié)管3上端的連接法蘭之間。如圖4-5所示，標識件為不銹鋼標識環(huán)，標識件中部設(shè)置有十字架。攝像盒1分別與開關(guān)控制器9和信息處理器10相連，光源盒6與開關(guān)控制器9相連，開關(guān)控制器9和信息處理器10分別與電源11相連。開關(guān)控制器9為plc控制器，信息處理器10為工業(yè)控制計算機，電源11為220伏50赫茲交流供電電源及防爆開關(guān)盒。

本發(fā)明利用連通器原理將防溢管7與攝像管2聯(lián)接，防溢管7內(nèi)的鉆井液會進入攝像管2，并且防溢管7和攝像管2內(nèi)液面持平。當鉆井液液位在“b-b”截面以上時，供光管5內(nèi)的光無法照射到攝像管2內(nèi)，攝像裝置攝到的圖像將是漆黑一團，沒有明確的識別圖像，此時是正常的工況；當鉆井液液位在“a-a”截面以下時，供光管5內(nèi)的光將照射到攝像管2內(nèi)，并且由于此時露出了標識件，攝像管2內(nèi)在光的照射下，就能見到明顯的標識件。因此，此時攝像盒1拍攝到的圖像將是一幅明確的識別圖像。

如圖3所示，攝像盒1將識別圖像信號送入信息處理器10，信息處理器10內(nèi)的圖像處理識別軟件將對其做出識別判斷。當圖像明顯區(qū)別于漆黑一團的圖像時，信息處理器將作出判斷，并給出警報——這時的工況不正常，需要對防溢管7灌漿，以維持一定的液位高度。開關(guān)控制器9內(nèi)安裝有控制攝像盒1與電源11連接和控制光源盒6與電源11連接的程序，以及接收信息處理器10發(fā)出的警示指令并控制灌注泵的程序。當開關(guān)控制器9接受到信息處理器10發(fā)出的警報信號后，將控制與其相連的灌注泵開始注漿，以維持一定的液位高度。

需要說明的是，本實施方式中的開關(guān)控制器9為plc控制器，信息處理器10為工業(yè)控制計算機，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以選擇其它形式的開關(guān)控制器9和信息處理器10，只要能夠?qū)崿F(xiàn)開關(guān)控制和圖像識別即可；本實施方式中的電源11為220伏50赫茲交流供電電源及防爆開關(guān)盒，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以選擇其它供電方式；本實施方式中供光管5與攝像管2的夾角為45°，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實際需要選擇其它角度；本實施方式中標識件為不銹鋼標識件，標識件中部設(shè)置有十字架，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以選擇其它材料及形狀的標識件，只要能夠便于攝像、識別即可。

本說明書中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處。綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。