CN109491416A - 一种灌浆阶段升压控制方法 - Google Patents

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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D16/00—Control of fluid pressure
    • G05D16/02—Modifications to reduce the effects of instability, e.g. due to vibrations, friction, abnormal temperature, overloading or unbalance

Abstract

本发明公开了一种灌浆阶段升压控制方法，包括以下步骤：预设系统最小设计压力、若干阶梯压力、设计压力；然后采集系统的实时压力值和实时流量值，进行第一阶段升压，使压力值达到最小设计压力；等待系统压力值稳定后，升压至下一阶梯压力，直到系统升压至设计压力并维持在设计压力下进行灌浆，等待实时流量值小于灌浆合格流量值后，继续灌浆至屏浆时间，然后结束灌浆。本发明通过逐级升压避免了升压过快时由于管路杂质通过性问题导致的压力异常。

Description

一种灌浆阶段升压控制方法
技术领域
本发明属于灌浆技术领域，具体涉及一种灌浆阶段升压控制方法。
背景技术
在灌浆施工过程中，灌浆升压过程复杂且无规律。
由于不同的地质条件灌浆，在压力升压阶段时孔内或浆桶中残留杂质情况 复杂，大颗粒杂质通过管路阀门时容易短时间内堵塞，导致管路压力突然升高， 单元机具备高压保护机制，一旦压力上升到预设保护压力，单元机保护机制生 效，将会停止灌浆，这种保护机制造成的灌浆暂停必须人为干预才能重新开始 灌浆,同时常规控制方法可能会导致岩层发生抬动、注入率过大，整体灌浆过程 风险偏高。
发明内容
本发明的目的在于：解决上述现有技术中的不足，提供一种灌浆阶段升压 控制方法，确保智能化灌浆升压过程中由于浆液通过性问题导致的压力波动以 及中断灌浆得到一定改善，使智能化灌浆正常进行，改善压力波动情况，可正 常进行升压灌浆。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种灌浆阶段升压控制方法，包括以下步骤：
步骤一：预设系统最小设计压力、若干阶梯压力和设计压力；
步骤二：采集系统的实时压力值和实时流量值，进行第一阶段升压，使压 力值达到最小设计压力；
步骤三：等待一定时间，待系统压力值稳定后，升压至下一个阶梯压力；
步骤四：重复步骤三，直到系统升压至设计压力后结束升压；
步骤五：系统维持在设计压力下进行灌浆,检测到实时流量值小于灌浆合 格流量值后，继续灌浆直到达到屏浆时间，然后结束灌浆。
进一步的，上述的智能化灌浆阶段升压方法还包括在各升压过程中实时对 压力异常波动进行检测和处理。
进一步的，上述的压力异常检测和处理包括以下步骤：
步骤101：预设压力波动阈值范围，根据实时压力值计算检测时间内的压 力波动幅度；
步骤102：判断系统压力是否达到设计压力，若达到设计压力，检测60s 内的压力波动幅度，若没有达到设计压力，检测30秒内的压力波动幅度；
步骤103：根据压力波动幅度和压力波动阈值范围判断系统压力是否异常； 若压力波动幅度在压力波动阈值范围内，系统正常升压，若压力波动幅度超过 压力波动阈值范围，进行压力异常波动处理。
进一步的，上述的压力波动阈值范围为-15％至+15％。
进一步的，上述的压力异常波动处理包括以下步骤：
步骤201：降至最小设计压力运行，持续循环滤浆一定时间；
步骤202：回到所述步骤三进行升压。
进一步的，上述的系统最小设计压力默认为0.2MPa，可人工设定。
进一步的，若设计压力处于预设的两个升压阶段之间，最后一次升压时直 接从前一个阶梯压力升压至设计压力。
进一步的，上述的每次升压后稳定时间为30秒。
进一步的，步骤四所述的控制升压具体为：
步骤301：检测本阶段压力稳定的情况下；
步骤302：重复步骤三，直到实时压力值达到设计压力后，结束升压。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明通过逐级升压避免了升压过快时由于管路杂质通过性问题导致的压 力异常；
本发明以3MPa划分是否需要逐级升压，避免了无效的系统工作过程；
本发明在逐级升压过程中，对压力异常波动进行实时检测和处理，具有很 高的现场适用性；
本发明在每次升压后，稳定一定时间再次进行升压，确保智能化灌浆升压 过程中由于浆液通过性问题导致的压力波动以及中断灌浆得到一定改善，使智 能化灌浆正常进行。
附图说明
图1为本发明的逐级升压流程示意图。
图2为本发明的压力异常检测与处理流程示意图。
具体实施方式
参照附图1-2，对本发明的实施方式做具体的说明。
一种灌浆阶段升压控制方法，包括以下步骤：
步骤一：预设系统最小设计压力、若干阶梯压力和设计压力；
步骤二：采集系统的实时压力值和实时流量值，进行第一阶段升压，使压 力值达到最小设计压力；
步骤三：等待一定时间，待系统压力值稳定后，升压至下一个阶梯压力；
步骤四：重复步骤三，直到系统升压至设计压力后结束升压；
步骤五：系统维持在设计压力下进行灌浆，检测到实时流量值小于灌浆合 格流量值后，继续灌浆直到达到屏浆时间，所述定浆时间为20分钟至60分钟， 然后结束灌浆。
进一步的，上述的智能化灌浆阶段升压方法还包括在各升压过程中实时对 压力异常波动进行检测和处理。
进一步的，上述的压力异常检测和处理包括以下步骤：
步骤101：预设压力波动阈值范围，根据实时压力值计算检测时间内的压 力波动幅度；
步骤102：判断系统压力是否达到设计压力，若达到设计压力，检测60s 内的压力波动幅度，若没有达到设计压力，检测30秒内的压力波动幅度；
步骤103：根据压力波动幅度和压力波动阈值范围判断系统压力是否异常； 若压力波动幅度在压力波动阈值范围内，系统正常升压，若压力波动幅度超过 压力波动阈值范围，进行压力异常波动处理。
进一步的，上述的压力波动阈值范围为-15％至+15％。
进一步的，上述的压力异常波动处理包括以下步骤：
步骤201：降至最小设计压力运行，持续循环滤浆一定时间；
步骤202：回到所述步骤三进行升压。
进一步的，上述的系统最小设计压力默认为0.2MPa，可人工设定。
进一步的，若设计压力处于预设的两个升压阶段之间，最后一次升压时直 接从前一个阶梯压力升压至设计压力。
进一步的，上述的每次升压后稳定时间为30秒。
进一步的，步骤四所述的升压具体为：
步骤301：检测本阶段压力稳定的情况下；
步骤303：重复所述步骤三，直到实时压力值达到设计压力后，结束升压。
在本实施例中阶梯压力如下表1：
表1
本发明通过逐级升压避免了升压过快时由于管路杂质通过性问题导致的压 力异常；
本发明以3MPa划分是否需要逐级升压，避免了无效的系统工作过程；
本发明在逐级升压过程中，对压力异常波动进行实时检测和处理，具有很 高的现场适用性；
本发明在每次升压后，稳定一定时间再次进行升压，确保智能化灌浆升压 过程中由于浆液通过性问题导致的压力波动以及中断灌浆得到一定改善，使智 能化灌浆正常进行。

Claims (9)

1.一种灌浆阶段升压控制方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一：预设系统最小设计压力、若干阶梯压力和设计压力；
步骤二：采集系统的实时压力值和实时流量值，进行第一阶段升压，使压力值达到最小设计压力；
步骤三：等待一定时间，待系统压力值稳定后，升压至下一个阶梯压力；
步骤四：重复步骤三，直到系统升压至设计压力后结束升压；
步骤五：系统维持在设计压力下进行灌浆，检测到实时流量值小于灌浆合格流量值后，继续灌浆直到达到屏浆时间，然后结束灌浆。
2.根据权利要求1所述的一种灌浆阶段升压控制方法，其特征在于：所述的智能化灌浆阶段升压方法还包括在各升压过程中实时对压力异常波动进行检测和处理。
3.根据权利要求2所述的一种灌浆阶段升压控制方法，其特征在于：所述的压力异常检测和处理包括以下步骤：
步骤101：预设压力波动阈值范围，根据实时压力值计算检测时间内的压力波动幅度；
步骤102：判断系统压力是否达到设计压力，若达到设计压力，检测60s内的压力波动幅度，若没有达到设计压力，检测30秒内的压力波动幅度；
步骤103：根据压力波动幅度和压力波动阈值范围判断系统压力是否异常；若压力波动幅度在压力波动阈值范围内，系统正常升压，若压力波动幅度超过压力波动阈值范围，进行压力异常波动处理。
4.根据权利要求3所述的一种灌浆阶段升压控制方法，其特征在于：所述的压力波动阈值范围为-15％至+15％。
5.据权利要求3所述的一种灌浆阶段升压控制方法，其特征在于：所述的压力异常波动处理包括以下步骤：
步骤201：降至最小设计压力运行，持续循环滤浆一定时间；
步骤202：回到所述步骤三进行升压。
6.根据权利要求1所述的一种灌浆阶段升压控制方法，其特征在于：所述的系统最小设计压力默认为0.2MPa，可人工设定。
7.根据权利要求1所述的一种灌浆阶段升压控制方法，其特征在于：若设计压力处于预设的两个升压阶段之间，最后一次升压时直接从前一个阶梯压力升压至设计压力。
8.根据权利要求1所述的一种灌浆阶段升压控制方法，其特征在于：所述的每次升压后稳定时间为30秒，压力升至设计压力后稳定时间为60秒。
9.根据权利要求1所述的一种灌浆阶段升压控制方法，其特征在于：步骤四所述的控制升压具体为：
步骤301：检测本阶段压力稳定的情况下；
步骤302：重复步骤三，直到实时压力值达到设计压力后，结束升压。
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