CN112814597B - 智能化油田钻井泥浆气体循环搅拌节能系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了智能化油田钻井泥浆气体循环搅拌节能系统，具体涉及泥浆气体循环搅拌技术领域，包括多个泥浆罐，多个所述泥浆罐的内部均装有搅拌组件，多个所述泥浆罐的外部均连接有支路管，且多个支路管的外部连接有同一主干气路，所述支路管的外部安装有支路电动阀，所述主干气路的一端连接主路风机，所述主干气路的外部安装有第一压力变送器和第二压力变送器。该油田钻井泥浆气体循环搅拌节能系统采用智能化终端远程控制，且管路阀门全部实现电动执行器动作，同时可实时监测搅拌系统工作动态实现气量、压力分布均衡以及可实时监控主管路供气压力，压力不足时及时报警，提示调度增开备用风机，使系统处于最佳节能状态。
Description
技术领域
本发明涉及泥浆气体循环搅拌技术领域，具体涉及智能化油田钻井泥浆气体循环搅拌节能系统。
背景技术
油气田是单一地质构造因素控制下的、同一产油气面积内的油气藏总和，一个油气田可能有一个或多个油气藏，在同一面积内主要为油藏的称油田，主要为气藏的称气田，而利用机械设备或人力从地面将地层钻成孔眼的工作称为钻井，通常指勘探或开发石油、天然气等液态和气态矿产而钻凿井眼及大直径供水井的工程，钻井在国民经济建设中的应用极为广泛；
钻井液是钻井过程中以其多种功能满足钻井工作需要的各种循环流体总称，钻井液是钻井的血液，又称钻孔冲洗液，钻井液按组成成分可分为清水、泥浆、无粘土相冲洗液、乳状液、泡沫和压缩空气等，清水是使用最早的钻井液，无需处理，使用方便，适用于完整岩层和水源充足的地区，泥浆是广泛使用的钻井液，主要适用于松散、裂隙发育、易坍塌掉块、遇水膨胀剥落等孔壁不稳定岩层；
传统的油田钻井泥浆气体循环搅拌节能系统，需要两个人进行开关蝶阀，而且只能用手进行手动操作，泥浆罐内泥浆循环搅拌情况只能凭人眼看，精确性不高，且泥浆中的进气量无法进行测定。
发明内容
为此，本发明提供智能化油田钻井泥浆气体循环搅拌节能系统，旨在解决传统的油田钻井泥浆气体循环搅拌节能系统，需要两个人进行开关蝶阀，而且只能用手进行手动操作，泥浆罐内泥浆循环搅拌情况只能凭人眼看，精确性不高，且泥浆中的进气量无法进行测定的问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
根据本发明的第一方面，智能化油田钻井泥浆气体循环搅拌节能系统，包括多个泥浆罐，且多个泥浆罐呈线性一字排开放置，多个所述泥浆罐的内部均装有搅拌组件，多个所述泥浆罐的外部均连接有支路管，且多个支路管的外部连接有同一主干气路，所述支路管的外部安装有支路电动阀，所述主干气路的一端连接主路风机，所述主干气路的外部安装有第一压力变送器和第二压力变送器，所述主干气路的外部位于第一压力变送器的两侧设有主路电动阀，所述主干气路的外部靠近第一压力变送器处连接有备用气路，所述备用气路的端部连接有备用风机，所述备用气路的外部安装有电动阀门，所述主路风机与备用风机均电性连接有同一中心配电柜，所述中心配电柜的一端设有主控室，且主控室的内部设有与中心配电柜电性连接的PLC控制屏。料口的一侧外部固定安装有第二气缸，且第二气缸的活塞杆端固定连接有推板。
进一步的，所述泥浆罐的底部设有进料管和出料管，且出料管的外部固定连接有出料电动阀。
进一步的，所述搅拌组件包括设置在泥浆罐顶端的电机，且电机的输出轴处连接有变速器，所述泥浆罐的内部设有与变速器相轴接的搅拌杆，且搅拌杆的外部套设有多个搅拌叶片。
进一步的，所述泥浆罐的外部设有支撑架。
进一步的，所述泥浆罐的顶部沿径向的两端均设有防护栏，所述支撑架沿横向的两侧外侧壁均设有人梯。
进一步的，所述泥浆罐的内部设有分散器，所述搅拌杆从分散器的内部穿过，且搅拌杆与分散器底部的连接处套设有轴承座。
进一步的，所述分散器的一侧设有与支路管相连接的连接座，所述分散器的外部设有多个使得分散器与泥浆罐内部相连通的扇片。
进一步的，所述搅拌杆为空心杆体并且搅拌杆的外部沿径向的两侧开设有多个通孔，所述搅拌杆位于分散器内部的一端设有一组侧槽。
本发明具有如下优点：
1、本发明中，该油田钻井泥浆气体循环搅拌节能系统采用智能化终端远程控制，可视化PLC控制屏界面操作，管路阀门全部实现电动执行器动作，通过第一压力变送器和第二压力变送器实时采集压力、开度变化，与PLC控制屏组成闭环回流系统，抗干扰能力强、传输距离远，精度准确，可实时监测搅拌系统工作动态，同时，可通过智能程序自动调节主干气路阀门的开度，实现气量、压力分布均衡，避免由偏流形成搅拌不均或过渡进气，最后，通过第一压力变送器和第二压力变送器可实时监控主管路供气压力，压力不足时及时报警，提示调度增开备用风机，使系统处于最佳节能状态；
2、本发明中，通过设置的分散器，使得进入泥浆罐内部的气流能够提高气力搅动与搅拌组件结合的循环搅动，进一步提高泥浆中固态颗粒物分布均匀，促进泥浆性能进一步稳定。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明提供的气体循环搅拌系统的整体结构示意图；
图2为本发明提供的泥浆罐的俯视图；
图3为本发明提供的泥浆罐的正视图；
图4为本发明提供的泥浆罐的内部结构示意图；
图5本发明提供的图2中A部的结构放大图；
图6为本发明提供的分散器的立体图；
图中：1、泥浆罐；2、主干气路；3、支路管；4、支路电动阀；5、主控室；6、主路风机；7、第一压力变送器；8、第二压力变送器；9、主路电动阀；10、备用风机；11、备用气路；12、中心配电柜；13、进料管；14、PLC控制屏；15、分散器；16、连接座；17、扇片；18、变速器；19、电机；20、支撑架；21、防护栏；22、人梯；23、轴承座；24、出料管；25、出料电动阀；26、搅拌杆；27、搅拌叶片；28、通孔；29、侧槽。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照说明书附图1-6，该实施例的智能化油田钻井泥浆气体循环搅拌节能系统，包括多个泥浆罐1，且多个泥浆罐1呈线性一字排开放置，多个所述泥浆罐1的内部均装有搅拌组件，多个所述泥浆罐1的外部均连接有支路管3，且多个支路管3的外部连接有同一主干气路2，所述支路管3的外部安装有支路电动阀4，所述主干气路2的一端连接主路风机6，所述主干气路2的外部安装有第一压力变送器7和第二压力变送器8，所述主干气路2的外部位于第一压力变送器7的两侧设有主路电动阀9，所述主干气路2的外部靠近第一压力变送器7处连接有备用气路11，所述备用气路11的端部连接有备用风机10，所述备用气路11的外部安装有电动阀门，所述主路风机6与备用风机10均电性连接有同一中心配电柜12，所述中心配电柜12的一端设有主控室5，且主控室5的内部设有与中心配电柜12电性连接的PLC控制屏14。
进一步的，所述泥浆罐1的底部设有进料管13和出料管24，且出料管24的外部固定连接有出料电动阀25，实现自动化出料操作。
进一步的，所述搅拌组件包括设置在泥浆罐1顶端的电机19，且电机19的输出轴处连接有变速器18，所述泥浆罐1的内部设有与变速器18相轴接的搅拌杆26，且搅拌杆26的外部套设有多个搅拌叶片27，可配合气力搅拌一并进行循环搅动，进一步提高泥浆中固态颗粒物分布均匀，促进泥浆性能进一步稳定。
进一步的，所述泥浆罐1的外部设有支撑架20，用于支撑整个泥浆罐1。
进一步的，所述泥浆罐1的顶部沿径向的两端均设有防护栏21，增加操作安全性所述支撑架20沿横向的两侧外侧壁均设有人梯22，方便工作人员检修。
实施场景具体为：首先，钻井液从进料管13处注入泥浆罐1内，多个泥浆罐1的外部均连接有支路管3，且多个泥浆罐1的外部通过支路管3连接同一主干气路2，主干气路2的一端连接主路风机6，工作人员位于主控室5内部的PLC控制屏14旁进行远程控制，使得主路风机6在中心配电柜12的控制下启动，主路风机6驱动气体推动钻井液在泥浆罐1的内部循环搅动，使泥浆中固态颗粒物分布均匀，促进泥浆性能稳定，避免固态颗粒物沉积，同时，泥浆罐1的内部还设有搅拌组件，即电机19驱动变速器18控制搅拌杆26转动带动搅拌叶片27对泥浆罐1内部进行搅动，配合气力搅拌一并进行循环搅动，进一步提高泥浆中固态颗粒物分布均匀，促进泥浆性能进一步稳定；
同时，主干气路2的外部安装有第一压力变送器7和第二压力变送器8，主干气路2的外部位于第一压力变送器7的两侧设有主路电动阀9，主干气路2的外部靠近第一压力变送器7处连接有备用气路11，备用气路11的端部连接有备用风机10，备用气路11的外部安装有电动阀门；
主路电动阀9在PLC控制屏14的远程控制下，通过智能程序自动调节主干气路2阀门的开度，实现气量、压力分布均衡，避免由偏流形成搅拌不均或过渡进气，第一压力变送器7和第二压力变送器8可实时采集压力、开度变化，与PLC控制屏14组成闭环回流系统，抗干扰能力强、传输距离远，精度准确，可实时监测搅拌系统工作动态，并且可以实时监控主干气路2的供气压力，压力不足时及时报警，在PLC控制屏14提示调度，随后，控制电动阀门打开，增开备用风机10，使系统处于最佳节能状态；
该油田钻井泥浆气体循环搅拌节能系统采用智能化终端远程控制，可视化PLC控制屏14界面操作，管路阀门全部实现电动执行器动作，通过第一压力变送器7和第二压力变送器8实时采集压力、开度变化，与PLC控制屏14组成闭环回流系统，抗干扰能力强、传输距离远，精度准确，可实时监测搅拌系统工作动态，同时，可通过智能程序自动调节主干气路2阀门的开度，实现气量、压力分布均衡，避免由偏流形成搅拌不均或过渡进气，最后，通过第一压力变送器7和第二压力变送器8可实时监控主管路供气压力，压力不足时及时报警，提示调度增开备用风机10，使系统处于最佳节能状态。
参照说明书附图4、6，该实施例的智能化油田钻井泥浆气体循环搅拌节能系统，所述泥浆罐1的内部设有分散器15，所述搅拌杆26从分散器15的内部穿过，且搅拌杆26与分散器15底部的连接处套设有轴承座23，搅拌杆26与分散器15连接结构的稳定。
进一步的，所述分散器15的一侧设有与支路管3相连接的连接座16，所述分散器15的外部设有多个使得分散器15与泥浆罐1内部相连通的扇片17。
进一步的，所述搅拌杆26为空心杆体并且搅拌杆26的外部沿径向的两侧开设有多个通孔28，所述搅拌杆26位于分散器15内部的一端设有一组侧槽29。
实施场景具体为：主路风机6启动形成的气流通过主干气路2流入各支路管3，支路管3上的支路电动阀4在PLC控制屏14的远程控制下启动，使得气流通过支路管3注入分散器15内，搅拌杆26位于分散器15内部的一端设有一组侧槽29，一部分气流通过侧槽29注入搅拌杆26的内部并从搅拌杆26外部的通孔28处流出，另一部气流从分散器15外部使得分散器15与泥浆罐1内部相连通的扇片17分散至泥浆罐1内部，能够提高气力搅动与搅拌组件结合的循环搅动，进一步提高泥浆中固态颗粒物分布均匀，促进泥浆性能进一步稳定。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (8)
1.智能化油田钻井泥浆气体循环搅拌节能系统，包括多个泥浆罐(1)，且多个泥浆罐(1)呈线性一字排开放置，多个所述泥浆罐(1)的内部均装有搅拌组件，其特征在于：多个所述泥浆罐(1)的外部均连接有支路管(3)，且多个支路管(3)的外部连接有同一主干气路(2)，所述支路管(3)的外部安装有支路电动阀(4)，所述主干气路(2)的一端连接主路风机(6)，所述主干气路(2)的外部安装有第一压力变送器(7)和第二压力变送器(8)，所述主干气路(2)的外部位于第一压力变送器(7)的两侧设有主路电动阀(9)，所述主干气路(2)的外部靠近第一压力变送器(7)处连接有备用气路(11)，所述备用气路(11)的端部连接有备用风机(10)，所述备用气路(11)的外部安装有电动阀门，所述主路风机(6)与备用风机(10)均电性连接有同一中心配电柜(12)，所述中心配电柜(12)的一端设有主控室(5)，且主控室(5)的内部设有与中心配电柜(12)电性连接的PLC控制屏(14)。
2.根据权利要求1所述的智能化油田钻井泥浆气体循环搅拌节能系统，其特征在于：所述泥浆罐(1)的底部设有进料管(13)和出料管(24)，且出料管(24)的外部固定连接有出料电动阀(25)。
3.根据权利要求1所述的智能化油田钻井泥浆气体循环搅拌节能系统，其特征在于：所述搅拌组件包括设置在泥浆罐(1)顶端的电机(19)，且电机(19)的输出轴处连接有变速器(18)，所述泥浆罐(1)的内部设有与变速器(18)相轴接的搅拌杆(26)，且搅拌杆(26)的外部套设有多个搅拌叶片(27)。
4.根据权利要求1所述的智能化油田钻井泥浆气体循环搅拌节能系统，其特征在于：所述泥浆罐(1)的外部设有支撑架(20)。
5.根据权利要求4所述的智能化油田钻井泥浆气体循环搅拌节能系统，其特征在于：所述泥浆罐(1)的顶部沿径向的两端均设有防护栏(21)，所述支撑架(20)沿横向的两侧外侧壁均设有人梯(22)。
6.根据权利要求3所述的智能化油田钻井泥浆气体循环搅拌节能系统，其特征在于：所述泥浆罐(1)的内部设有分散器(15)，所述搅拌杆(26)从分散器(15)的内部穿过，且搅拌杆(26)与分散器(15)底部的连接处套设有轴承座(23)。
7.根据权利要求6所述的智能化油田钻井泥浆气体循环搅拌节能系统，其特征在于：所述分散器(15)的一侧设有与支路管(3)相连接的连接座(16)，所述分散器(15)的外部设有多个使得分散器(15)与泥浆罐(1)内部相连通的扇片(17)。
8.根据权利要求6所述的智能化油田钻井泥浆气体循环搅拌节能系统，其特征在于：所述搅拌杆(26)为空心杆体并且搅拌杆(26)的外部沿径向的两侧开设有多个通孔(28)，所述搅拌杆(26)位于分散器(15)内部的一端设有一组侧槽(29)。
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- 2021-01-06 CN CN202110014354.1A patent/CN112814597B/zh active Active
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| CN112814597A (zh) | 2021-05-18 |
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