CN114057364A - 一种水基钻井废弃泥浆固相处理控制系统及控制方法 - Google Patents

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王奇
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Abstract

本发明提供一种水基钻井废弃泥浆固相处理控制系统及控制方法，所述系统包括：多个输入模块、固化模块以及控制模块；每个所述输入模块将各输入模块对应的废弃物输入至固化模块，以使废弃物进行固化反应；所述控制模块用于根据所述固化模块内的物料工况控制各输入模块和固化模块的运行状况，本发明提高同类装置技术自动化程度，减少操作人员数量，大幅提高劳动生产率，使设备在最佳工况下进行收集处理工作，且减少不必要的设备使用时间，保障设备的最大使用寿命及设备安全，从而为水基钻井废弃泥浆固相处理控制系统及方法的研究提供新的技术基础。

Description

一种水基钻井废弃泥浆固相处理控制系统及控制方法
技术领域
本发明涉及水基钻井领域，更具体的，涉及一种水基钻井废弃泥浆固相处理控制系统及控制方法。
背景技术
随着国家环保法律、法规制度的日益健全，国民环保法律意识的提高，石油钻井作业现场环境要求越来越严格，钻井产生的固相和液相废弃物处理技术也得到蓬勃发展，各种工艺层出不穷，相关装置在现场也得到大范围普及。
经过多年的发展，目前比较主流的处理工艺为：首先通过设备统一收集钻井过程中产生的固相和液相混合在一起的废弃物，然后对废弃物的混合物进行固液分离，再下一步根据钻井现场条件和环保要求分别对分离后的固相和液相进行深度处理。在实际生产中，这些步骤需要较多的装置和设备来实现，造成操作点多，自动化程度较低，处理固相较慢，经常不能顺畅处理等缺陷，而且需要的操作人员较多，导致装置运营成本大幅度增加而影响技术广泛应用。
发明内容
为了解决上述问题中的至少一个，本发明提供一种水基钻井废弃泥浆固相处理控制系统及控制方法，所述系统包括：多个输入模块、固化模块以及控制模块；每个所述输入模块将各输入模块对应的废弃物输入至固化模块，以使废弃物进行固化反应；所述控制模块用于根据所述固化模块内的物料工况控制各输入模块和固化模块的运行状况，本发明提高同类装置技术自动化程度，减少操作人员数量，大幅提高劳动生产率，使设备在最佳工况下进行收集处理工作，且减少不必要的设备使用时间，保障设备的最大使用寿命及设备安全，从而为水基钻井废弃泥浆固相处理控制系统及方法的研究提供新的技术基础。
本发明一方面提供了一种水基钻井废弃泥浆固相处理控制系统，所述系统包括：多个输入模块、固化模块以及控制模块；每个所述输入模块将各输入模块对应的废弃物输入至固化模块，以使废弃物进行固化反应；所述控制模块用于根据所述固化模块内的物料工况控制各输入模块和固化模块的运行状况。
在某些实施方式中，所述系统还包括：添加剂输送模块，用于将添加剂仓内的添加剂输入至固化模块，以配合进行所述固化反应。体的过流面积进而产生压力波动；根据所述波动得到对应环空压力波信号。
在某些实施方式中，所述控制模块包括：
工况预设单元，预设物料工况；
数据获取单元，获取各输入模块当前的物料工况；
数据分析比对单元，将所述预设物料工况和所述当前的物料工况进行比对分析；
指令生成单元，根据所述数据分析对比单元的对比结果，生成各输入模块和固化模块的操作指令，进而控制各输入模块和固化模块。
在某些实施方式中，所述水基钻井废弃泥浆固相处理控制系统还包括：称量容器，所述称量容器接收各输入模块输入的物料，并对接收的物料进行称量；
所述固化模块包括：固化装置，所述固化装置与所述称量容器连通，用于接收所述称量容器内的物料，并发生固化反应。
在某些实施方式中，所述物料工况包括物料重量信息；数据获取单元通过传感器获取各输入模块的物料重量信息；所述输入模块包括输送装置，所述物料通过所述输送装置送至所述称量容器；
所述传感器包括：
重量传感器，感应称量容器、固化装置以及输送装置内的当前时刻的物料重量信息，并将所述物料重量信息发送至所述控制模块。
在某些实施方式中，所述水基钻井废弃泥浆固相处理控制系统还包括：时间记录模块，用于记录固化装置开始运行的时刻和停止运行的时刻；其中，
在所述固化装置开始运行后，所述添加剂输送模块延时第一设定时长后开始运行，所述第一设定时长为所述添加剂添加延时时长。
在某些实施方式中，所述物料工况还包括：物料卸料延时时长；
所述水基钻井废弃泥浆固相处理控制系统还包括：物料卸载模块；其中，
在所述固化装置停止运行后，所述物料卸载模块延时第二设定时长后卸载物料，所述第二设定时长为所述物料卸料延时时长。
本发明第二方面实施方式提供了一种水基钻井废弃泥浆固相处理控制方法，所述方法包括：通过多个输入模块将对应的废弃物输入至固化模块，以使废弃物在固化模块中进行固化反应；根据所述固化模块内的物料工况控制各输入模块和固化模块的运行状况。
在某些实施方式中，所述控制模块根据所述固化模块内的物料工况控制各输入模块和固化模块的运行状况包括：
获取各输入模块当前的物料工况；
将预设物料工况和所述当前的物料工况进行比对分析；
根据所述数据分析对比单元的对比结果，生成各输入模块和固化模块的操作指令，进而控制各输入模块和固化模块。
本发明第三方面提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上所述的方法的步骤。
本发明第四方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上所述的方法的步骤。
本发明的有益效果：
本发明提供一种水基钻井废弃泥浆固相处理控制系统及控制方法，所述系统包括：多个输入模块、固化模块以及控制模块；每个所述输入模块将各输入模块对应的废弃物输入至固化模块，以使废弃物进行固化反应；所述控制模块用于根据所述固化模块内的物料工况控制各输入模块和固化模块的运行状况，本发明提高同类装置技术自动化程度，减少操作人员数量，大幅提高劳动生产率，使设备在最佳工况下进行收集处理工作，减少不必要的设备使用时间，保障设备的最大使用寿命及设备安全，从而为水基钻井废弃泥浆固相处理控制系统及方法的研究提供新的技术基础。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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本发明的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施方式中一种水基钻井废弃泥浆固相处理控制系统结构示意图。
图2示出本发明实施方式中一种装置处理物料流程图。
图3示出本发明实施方式中一种装置主要自控点示意图。
图4示出本发明实施方式中一种收集控制步骤示意图。
图5示出本发明实施方式中一种反应控制步骤示意图。
图6示出本发明实施方式中一种添加剂加入储存仓控制步骤示意图。
图7示出本发明实施方式中一种系统分析数据控制器接收物料步骤示意图。
图8示出本发明实施方式中一种物料反应自动控制步骤示意图。
图9示出本发明实施方式中一种添加剂上药自动控制步骤示意图。
图10示出适于用来实现本发明实施方式的计算机设备的结构示意图。
图2的附图标记：1.收集容器；2.液相仓1；3.隔舱板；4.输送螺旋1；5.岩屑输送泵1；6.输送螺旋2；7.岩屑输送泵2；8.自动控制房；9.固液分离器；10.一级固液分离仓；11.一级固液分离设备；12.固液分离仓隔板；13.二级固液分离仓；14.二级固液分离设备；15.输送螺旋3；16.岩屑输送泵3；17.岩屑固化装置；18.添加剂上料装置1；19.添加剂上料装置2；20.岩屑固化反应器；21.添加剂仓1；22.添加剂仓2；23.添加剂1输入器；24.添加剂2输入器；25.岩屑计量器；26.重量控制阀；27.液位控制阀；28.添加剂仓1进药管线；29.添加剂仓2进药管线；30.岩屑固化反应器出料器；31.添加剂仓1进药管线入料阀门；32.添加剂仓2进药管线入料阀门；33.添加剂1输入器入料阀门；34.添加剂2输入器入料阀门；35.岩屑固化反应器卸料阀门。
图3的附图标记：36.岩屑输送泵1；料仓内物料重量控制点；37.岩屑输送泵2料仓内物料重量控制点；38.添加剂1输入器时间控制点；39.添加剂2输入器时间控制点2；40.岩屑固化反应器时间控制点；41.添加剂仓1重量控制点；42.添加剂仓2重量控制点；43.岩屑固化反应器料仓内物料重量控制点；44.岩屑计量器料仓内物料重量控制点；45.岩屑输送泵3料仓内物料重量控制点；46.添加剂仓1进药管线时间控制点；47.添加剂仓2进药管线时间控制点；48.系统分析数据控制器；49.岩屑固化反应器卸料阀门时间控制点；50.岩屑固化器出料器时间控制点。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。
目前，钻井产生的固相和液相废弃物处理装置均大体采用收集→固液分离→固液分别再处理的工艺路线，现场涉及装置较多，此类装置分离固相作业时在现场应用时有如下缺点：
1、装置复杂，操作点多，导致需要较多的设备操作人员进行设备操作；
2、装置自动化程度低，导致操作人员工作繁重，且装置操作复杂；
3、各处理分离固相装置中转工序采用手动，衔接不畅，造成固相处理工作低下，无法进行高效处理工作；
4、装置所属设备在上下级步骤操作中，联锁控制不佳，影响设备处理效果。
为了解决上述问题，本发明第一方面实施方式提供一种水基钻井废弃泥浆固相处理控制系统，如图1所示，所述系统包括：多个输入模块11、固化模块12以及控制模块13；每个所述输入模块将各输入模块对应的废弃物输入至固化模块，以使废弃物进行固化反应；所述控制模块用于根据所述固化模块内的物料工况控制各输入模块和固化模块的运行状况。
本发明实施方式中的控制系统，提高了同类装置技术自动化程度，减少了操作人员数量，大幅提高劳动生产率，使设备在最佳工况下进行收集处理工作，且减少不必要的设备使用时间，保障设备的最大使用寿命及设备安全，从而为水基钻井废弃泥浆固相处理控制系统及方法的研究提供新的技术基础。
需要说明的是，本实施方式中运行状况可以为开启、关闭以及根据物料重量调整输送模块的运行速率，比如当前时间段输送模块短时间内没有接收物料或接收物料较少时，输送模块的运输趋于零或运输速率较慢，当物料达到一定重量时，输送模块的运输速率随之加快，也即根据接收物料的重量来灵活控制各输入模块和固化模块的传输速率，当输入模块内的物料达到预设最大传输重量时，对应的速度也达到预设的最大值，并且保持匀速运行，尽可能减少频繁开关对设备带来的损耗，当然，当输入模块长时间处于待工状态时需要关闭对应设备。
本发明实施方式中的输入模块可以为一至多个，根据具体施工现场来设定，本发明不做限制。
在一些优选的实施方式中，所述系统还包括：添加剂输送模块，用于将添加剂仓内的添加剂输入至固化模块，以配合进行所述固化反应。
可以理解，所述添加剂可以根据不同废弃物种类灵活选择对应的种类和浓度，以以配合进行所述固化反应，且添加剂可以为一种或多种。
在一些优选的实施方式中，所述控制模块包括：数据获取单元，获取各输入模块当前的物料工况；数据分析比对单元，将所述预设物料工况和所述当前的物料工况进行比对分析；指令生成单元，根据所述数据分析对比单元的对比结果，生成各输入模块和固化模块的操作指令，进而控制各输入模块和固化模块。
本实施方式中的控制模块具有输入、传导、获取、对比分析数据的功能，并能生成各输入模块和固化模块的操作指令，进而控制各输入模块和固化模块，使相应的设备根据操作指令自动执行工作。在控制模块比对的数据为基础参数数据和实时参数数据，其中基础参数为预设物料工况，预设数据为一个数据段，并且有两个临界值，如1吨～50吨，即最低值为1吨，最高值为50吨；实时参数为装置正常投产后各设备反馈回的当前的物料工况，可以根据重量传感器实时获得当前工况数据，如重量，温度等，将所述预设物料工况和所述当前的物料工况进行比对分析，根据所述数据分析对比单元的对比结果，生成各输入模块和固化模块的操作指令，进而控制各输入模块和固化模块。
为便于操作，控制模块又包括远程/就地自动控制模式和就地手动控制模式。优选的，所述控制模块为系统分析数据控制器。
在一些优选的实施方式中，所述水基钻井废弃泥浆固相处理控制系统还包括：称量容器，所述称量容器接收各输入模块输入的物料，并对接收的物料进行称量；所述固化模块包括：固化装置，所述固化装置与所述称量容器连通，用于接收所述称量容器内的物料，并发生固化反应。
可以理解，当一或多个输入模块输送的物料在进入固化模块发生固化反应之前，需要对物料进行计量称重，优选的有岩屑计量器，将称量容器内预设物料重量和当前接收的物料重量进行比对分析，根据所述数据分析对比的结果，生成各输入模块和固化模块的操作指令，进而控制各输入模块和固化模块。
在一些优选的实施方式中，所述物料工况包括物料重量信息；数据获取单元通过传感器获取各输入模块的物料重量信息；所述输入模块包括输送装置，所述物料通过所述输送装置送至所述称量容器；所述传感器包括重量传感器，感应称量容器、固化装置以及输送装置内的当前时刻的物料重量信息，并将所述物料重量信息发送至所述控制模块。
在本实施方式中，所述物料重量信息主要为：输入模块内的物料重量、固化模块反应内物料重量、称量容器内物料重量、添加剂仓内物料重量等。
在一些优选的实施方式中，所述物料工况还包括：添加剂添加延时时长；所述水基钻井废弃泥浆固相处理控制系统还包括：时间记录模块，用于记录固化装置开始运行的时刻和停止运行的时刻；其中，在所述固化装置开始运行后，所述添加剂输送模块延时第一设定时长后开始运行，所述第一设定时长为所述添加剂添加延时时长。
在本实施方式中，所述时间记录模块的信息主要有：添加剂输送模块输送物料时间，固化模块中固化反应器反应时间，固化模块中固化反应器延迟时间，固化模块中卸料阀门开启持续时间，固化模块出料器延迟时间，添加剂输送模块中上料装置进药管线计时时间，添加剂输送模块中上料装置进药管线延迟时间。
可以理解，在所述固化装置开始运行后，为防止上一次反应中留下的添加剂残留物在添加剂输入模块入口处堵塞，所以需延迟第一设定时长后延时设定时间，把所述残留物排空后，再通过所述控制模块发出的指令开启添加剂输入模块的入料阀门，将添加剂通过添加剂输入模块输入固化模块中。同样的，当添加剂输送模块为两个或多个时，为防止上一次反应中留下的添加剂残留物在添加剂输入模块入口处堵塞，所以每次切换添加剂输送模块时都要延时设定时间。
在一些优选的实施方式中，所述物料工况还包括：物料卸料延时时长；所述水基钻井废弃泥浆固相处理控制系统还包括：物料卸载模块；其中，在所述固化装置停止运行后，所述物料卸载模块延时第二设定时长后卸载物料，所述第二设定时长为所述物料卸料延时时长。
基于同样的发明构思，在所述固化装置停止运行后，为防止上一次反应中留下的物料残留物在添加剂输入模块入口处堵塞，需延迟第二设定时长，把所述残留物排空后，再根据控制模块发送的指令开启固化模块的卸料阀门，并持续设定时间后，再远程关闭固化模块的卸料阀门，为便于固化模块出料器上的物料运输完成，延时设定时间后再远程关闭固化模块反应器出料器及固化模块的卸料阀门。
如图2所示，在一个具体的实施方式中，一种水基钻井废弃泥浆固相处理控制系统，以三个输入模块和了两个添加剂输送模块作为举例。钻井废弃物(通过钻井固控设备：振动筛、除砂器、除泥器、离心机等排出的钻井废弃物)排入输送螺旋1和输送螺旋2内。其中振动筛排出的钻井废弃固相排入输送螺旋1内；其他固控设备排出的钻井废弃固相排入输送螺旋2内，一二级固液分离装置排出的钻井废弃固相排入输送螺旋3内。三条螺旋将钻井废弃物排入分别对应的岩屑输送泵内，由各岩屑输送泵将钻屑通过管线输入至岩屑固化装置内的岩屑计量器。岩屑计量器经过计量后输送至岩屑固化反应器，同时两个添加剂上料装置将添加剂仓内的添加剂也输送至岩屑固化反应器，钻井废弃固相和添加剂在岩屑固化反应器内与泥浆固相一同发送固化反应，合格后通过岩屑固化反应器出料器外输。
关于图2所示的控制系统，其主要自控器点控制图如附图3。系统主要包括两类：一类为根据容器内物料重量变化而发出相应控制信号的控制点：岩屑输送泵1重量控制点、岩屑输送泵2重量控制点、岩屑输送泵3重量控制点、添加剂上料装置1重量控制点、添加剂上料装置2重量控制点、岩屑固化反应器重量控制点、岩屑计量器重量控制点，主要采用在各控制点合适位置安装重量传感器与自控控制房的控制模块双向信号传输；另一种为时间记录模块，用于记录固化装置开始运行的时刻和停止运行的时刻：添加剂1输入器时间、岩屑固化反应器时间、添加剂2输入器时间、添加剂仓1进药管线时间、添加剂仓2进药管线时间，岩屑固化反应器卸料阀门时间和岩屑固化器出料器时间，主要采用在各控制点合适位置安装时间记录模块与自控控制房的控制模块进行双向信号传输。进而来获取数据、分析数据和根据控制模块发出相应的执行指令操纵各装置动作。
在本实施方式中的控制系统，基础参数数据包括：岩屑输送泵1内物料重量W1高、W1低，岩屑输送泵2内物料重量W2高、W2低，岩屑输送泵3内物料重量W3高、W3低；岩屑固化反应器内物料重量W41、W42、W43、W44，岩屑计量器内物料重量W5，添加剂仓1内物料重量W6高、W6低，添加剂仓2内物料重量W7高、W7低。系统实时参数数据通过各自控控制点所属的的重量传感器、时间记录模块及设备运行传感器现场实时测得，分别为：岩屑输送泵1内物料重量WS1，岩屑输送泵2内物料重量WS2，岩屑输送泵3内物料重量WS3，岩屑固化反应器内物料重量WS4，岩屑计量器内物料重量WS5，添加剂仓1内物料重量WS6，添加剂仓2内物料重量WS7；岩屑固化反应器开启状态信号O1；添加剂上料装置1输送物料时间T1，添加剂上料装置2输送物料时间T2，岩屑固化反应器反应时间T3、延迟时间T4，岩屑固化器卸料阀门开启持续时间T5，岩屑固化反应器出料器延迟时间T10，添加剂上料装置1进药管线计时时间T6、延迟时间T7，添加剂上料装置2进药管线计时时间T8、延迟时间T9。
系统分析数据控制器通过记录添加剂1输入器时间、岩屑固化反应器时间、添加剂2输入器时间、添加剂上料装置1进药管线时间、添加剂上料装置2进药管线时间设定不同的控制时间来控制添加剂仓1进药管线阀门、岩屑固化反应器卸料阀门、添加剂仓2进药管线阀门、添加剂1输入器阀门和添加剂2输入器阀门启闭状态，通过系统分析数据控制器的执行机构分别启停各控制点关联的阀门开启，同时也根据不同工况设定不同的延时时间进行关闭。
在本实施方式中的控制系统，所述控制模块控制步骤包括：
预先输入W1～W7基础数据到系统分析数据控制器；
数据获取单元，获取当前参数数据WS1～WS7；
数据分析比对单元，将预先输入控制模块的输入模块1内物料的重量W1高、W1低、输入模块2内物料的重量W2高、W2低、输入模块3内物料的重量W3高、W3低、固化模块内物料重量W41、W42、W43、称量容器内物料重量W5、添加剂仓1内物料重量W6高、W6低、添加剂仓2内物料重量W7高、W7低的基础参数一一与各重量控制点重量传感器实时测得并传输至系统分析数据控制器的岩屑输送泵1内物料重量WS1、岩屑输送泵2内物料重量WS2、岩屑输送泵3内物料重量WS3、岩屑固化反应器内物料重量WS4、岩屑计量器内物料重量WS5、添加剂仓1内物料重量WS6、添加剂仓2内物料重量WS7进行数值比较。根据比较结果，通过控制模块发送的指令分别启停各控制点关联的设备或根据当前工况控制运行速率。
指令生成单元，根据所述数据分析对比单元的对比结果，生成各输入模块和固化模块的操作指令，进而控制各输入模块和固化模块。
如图4所示，为收集控制步骤示意图，其步骤包括：
S411:接收三个岩屑输送泵内物料实时重量信号(WS1、WS2、WS3、WS5)，与预存的基础数据对比(W1高、W2高、W3高、W1低、W2低、W3低、W5)，若WS1≥W1高，WS2≥W23高，WS3≥W3高，并且WS5≤W5，则远程开启三个输入模块，使输入模块输送的物料输送到称量容器内，进而输送至岩屑固化反应器中；若W1～3低≤WS1～3<W1～3高，则远程关闭相应的岩屑输送泵或根据当前运输模块对应的物料重量变化调整运行速率；
需要注意的是，本发明实施方式中的W1～3低≤WS1～3<W1～3高，表示三个岩屑输送泵内物料实时重量与预存的基础数据分别比较，即：W1～3低≤WS1～3<W1～3高表示WS1<W1低，WS2<W2低，WS3<W3低。
S412:若称量容器内物料实时重量信号(WS5)，与预存的基础数据(W5)做对比，若W5小于WS5，则关闭三个岩屑输送泵，停止输送岩屑工作。
S413:当系统自动工作开始时，远程控制开启重量控制阀，使岩屑输送泵输送的岩屑输送到岩屑计量器内的岩屑输送至岩屑固化反应器中。
图5示出了一种实施方式中的反应控制步骤示意图，其步骤包括：
S421:系统分析数据控制器接收岩屑固化反应器中实时重量信号(由岩屑固化反应器内物料重量控制点输送，WS4)，与预存的基础数据(W41)做对比，若等于，则远程关闭重量控制阀，并锁定，停止岩屑计量器向岩屑固化反应器输送物料；然后开启岩屑固化反应器，对废弃固相进行初步处理。
S422:系统分析数据控制器接收岩屑固化反应器中的实时重量信号WS4，与预存的基础数据(W41)做对比，若等于W41，同时岩屑固化反应器处于开启状态(O1)，系统分析数据控制器远程控制开启添加剂1输入器，添加剂1输入器时间控制点开始计时，为防止添加剂1在添加剂输入器1入口堵塞，所以延时T1后，系统分析数据控制器远程控制再开启添加剂1输入器入料阀门，将添加剂1通过添加剂1输入器输入岩屑固化反应器中。
S423:当系统分析数据控制器接收岩屑固化反应器中的实时重量信号WS4，与预存的基础数据(W42)做对比，若等于W42，系统分析数据控制器远程控制关闭添加剂1输入器入料阀门及添加剂1输入器；同时远程控制开启添加剂2输入器，添加剂2输入器时间控制点开始计时，为防止添加剂在添加剂2在添加剂输入器2入口堵塞，所以延时T2后，系统分析数据控制器远程控制再开启添加剂2输入器入料阀门，将添加剂2通过添加剂2输入器输入岩屑固化反应器中。
S424:当系统分析数据控制器接收岩屑固化反应器中的实时重量信号WS4，与预存的基础数据(W43)做对比，若等于W43，远程控制关闭添加剂2输入器入料阀门及添加剂2输入器；同时岩屑固化反应器反应时间计时器计时，所计时间T3为物料在岩屑固化反应器内的反应时间。
S425:岩屑固化反应器反应时间计时器计时T3后，系统分析数据控制器远程启动岩屑固化反应器出料器，为防止物料在岩屑固化反应器出料器口堆积，延迟T4再远程开启岩屑固化反应器卸料阀门，持续时间T5，再远程关闭岩屑固化反应器卸料阀门，为便于岩屑固化反应器出料器上的物料运输完成，延时T10后再远程关闭岩屑固化反应器出料器及岩屑固化反应器卸料阀门。
S426:清零T3，解锁重量控制阀信号使步骤413)远程控制重量控制阀开启命令可生效。记录本次各实时信号，重新按步骤记录各步骤实时信号。重复以上步骤。
图6示出了一种实施方式中的添加剂加入储存仓控制步骤示意图，其步骤包括：
S431:添加剂仓1重量实时信号WS6小于等于预存的基础数据W6低时，发送启动添加剂上料装置1远程控制信号，远程开启添加剂仓1进药管线入料阀门，添加剂仓1进药管线时间控制点开始计时。
S432:计时T6后，开启添加剂上料装置1，延迟T7后，远程关闭添加剂上料装置1。重新计时T6后，开启添加剂上料装置1，延迟T7后，远程关闭添加剂上料装置1，以上自动控制步骤主要为间断式上料。T6～T7控制步骤循环，直至添加剂仓1重量实时信号WS6大于预存的基础数据W6高，添加剂仓1进药管线设备停止计时。
S433:添加剂仓2重量实时信号WS7小于等于预存的基础数据W7低时，发送启动添加剂上料装置2远程控制信号，远程开启添加剂仓2进药管线入料阀门，添加剂仓2进药管线设备开始计时。
S434:计时T8后，开启添加剂上料装置2，延迟T9后，远程关闭添加剂上料装置2。重新计时T8后，开启添加剂上料装置2，延迟T9后，远程关闭添加剂上料装置2，T8～T9控制步骤循环，直至添加剂仓2重量实时信号WS7大于预存的基础数据W7高，，添加剂仓2进药管线设备停止计时。
在一个具体的实施方式中，如图7所示，示出了系统分析数据控制器进行物料接收自动控制示意图，其步骤包括：
101预先向系统分析数据控制器48内分别输入岩屑输送泵15物料重量W1高＝150kg，W1低＝15kg；岩屑输送泵27内物料重量W2高＝100kg，W2低＝10kg；岩屑输送泵316内物料重量W3高＝100kg，W3低＝10kg；岩屑计量器25内物料重量W5＝2000kg。
102岩屑输送泵15、岩屑输送泵27、岩屑输送泵316、岩屑计量器25所属的重量传感器将实时重量WS1、WS2、WS3、WS5等现场实测数据通过信号远程传输至系统分析数据控制器48。
103与预先输入的W1高、W1低、W2高、W2低、W3高、W3低、W5进行数值对比。
104当W1低≤WS1<W1高，W2低≤WS2<W2高，W3低≤WS3<W3高时，此步骤无动作。
104当实时重量WS1≥W1高，WS2≥W2高，WS3≥W3高并且WS5≤W5的时候，启动岩屑输送泵，向岩屑计量器25输送物料。
104当实时重量WS1～3<W1～3低的时候，远程控制关闭岩屑输送泵，停止输送物料工作。
104当实时重量WS5>W5时，远程控制关闭三个岩屑输送泵，停止输送岩屑。
105开启重量控制阀26，向岩屑固化反应器20中输送物料。
图8示出了一些实施方式中系统分析数据控制器进行物料反应自动控制步骤示意图，其步骤包括：
201预先向系统分析数据控制器48内分别输入岩屑固化反应器20物料重量范围W41＝500～520kg；W42＝600～620kg；W43＝700～720kg。
202设备作业现场传感器分别实测数据：岩屑固化反应器20内重量控制点43的实时重量WS4、添加剂1输入器23内时间控制点38输送物料时间T1＝10s、添加剂2输入器24内时间控制点39输送物料时间T2＝10s、岩屑固化反应器20内时间控制点40反应时间T3＝60s、岩屑固化反应器20内时间控制点40延迟时间T4＝10s、岩屑固化器卸料阀门35时间控制点49开启持续时间T5＝15s、岩屑固化反应器20开启状态O1、岩屑固化器卸料阀门35时间控制点49开启持续时间T5＝10s通过信号远程传输至系统分析数据控制器48。
203由岩屑固化反应器20内重量控制点43测得的实测数据WS4与预存在系统分析数据控制器48中的预先输入岩屑固化反应器20内物料重量范围W41＝500～520kg，比较。
204当岩屑固化反应器20内重量控制点43测得的实测数据WS4在预存在系统分析数据控制器48中的预先输入岩屑固化反应器20内物料重量范围W41＝500～520kg中时，也就是WS4＝W41时，系统分析数据控制器48远程控制关闭并锁定重量控制阀3526，且锁定重量控制阀35 26自动步骤为最优先级。
204如果岩屑固化反应器20内重量控制点43测得的实测数据WS4不在预存在系统分析数据控制器48中的预先输入岩屑固化反应器20内物料重量范围W41＝500～520kg中时，不向下执行命令。
205系统分析数据控制器48远程控制开启岩屑固化反应器20。
206系统分析数据控制器48远程监控岩屑固化反应器20开启状态。
207判断步骤204关闭并锁定重量控制阀35 26、开启岩屑固化反应器20、岩屑固化反应器20处于开启状态是否全部满足。
208如果207条件判断不满足，则不向下执行其余步骤。
208如果207条件判断满足，则系统分析数据控制器48远程控制开启添加剂1输入器23。
209添加剂1输入器23内时间控制点38延时T1＝10s。
210系统分析数据控制器48远程控制开启添加剂1输入器入料阀门33，向岩屑固化反应器20中添加添加剂1。
211由岩屑固化反应器20内重量控制点43测得的实测数据WS4与预存在系统分析数据控制器48中的预先输入岩屑固化反应器20内物料重量范围W42＝600～620kg进行比较。
212当岩屑固化反应器20内重量控制点43测得的实测数据WS4在预存在系统分析数据控制器48中的预先输入岩屑固化反应器20内物料重量范围W42＝600～620kg中时，也就是WS4＝W42时，系统分析数据控制器48远程控制关闭添加剂1输入器阀门33。
212当步骤211不满足条件，不向下执行步骤。
213系统分析数据控制器48远程控制关闭添加剂1输入器23，停止向岩屑固化反应器20中输入物料。
214系统分析数据控制器48远程控制开启添加剂2输入器24。
215添加剂2输入器24内时间控制点39延时T2＝10s。
216系统分析数据控制器48远程控制开启添加剂2输入器入料阀门34。
217由岩屑固化反应器20内重量控制点43测得的实测数据WS4与预存在系统分析数据控制器48中的预先输入岩屑固化反应器20内物料重量范围W43＝700～720kg，比较。
218当岩屑固化反应器20内重量控制点43测得的实测数据WS4在预存在系统分析数据控制器48中的预先输入岩屑固化反应器20内物料重量范围W43＝700～720kg中时，也就是WS4＝W43时，系统分析数据控制器48远程控制关闭添加剂2输入器入料阀门34。
218当步骤217不满足条件，不向下执行步骤。
219系统分析数据控制器48远程控制关闭添加剂2输入器24。
220岩屑固化反应器20内时间控制点40计时T3＝60s。
221系统分析数据控制器48远程控制启动岩屑固化反应器出料器30。
222岩屑固化反应器20内时间控制点40延时T4＝10s。
223系统分析数据控制器48远程控制开启岩屑固化反应器卸料阀门35。
224岩屑固化器卸料阀门35时间控制点49计时T5＝15s。
225系统分析数据控制器48远程控制关闭岩屑固化反应器卸料阀门35。
226岩屑固化器出料器30时间控制点50计时T10＝10s
227系统分析数据控制器48远程控制关闭岩屑固化反应器出料器30。
228系统分析数据控制器48解锁重量控制阀35关闭信号，返回起始步骤，继续循环自控控制。
经过以上步骤，完成自动控制钻井废弃泥浆固相反应工作。
图9示出了一些实施方式中系统分析数据控制器进行添加剂上药自动控制步骤示意图，其步骤包括：
301预先向系统分析数据控制器48内分别输入添加剂仓1内物料重量W6高＝3000kg，W6低＝500kg；添加剂仓2物料重量W7高＝3000kg，W7低＝500kg。
302添加剂仓121内重量控制点41的实时重量WS6、添加剂仓122内重量控制点42的实时重量WS7、添加剂1输入器时间控制点38计时T6＝10s、添加剂1输入器时间控制点38计时T7＝30s、添加剂2输入器时间控制点39计时T8＝10s、添加剂2输入器时间控制点39计时T9＝30s等现场实测数据通过信号远程传输至系统分析数据控制器48。
303由添加剂仓121内重量控制点41的实时重量WS6与预先向系统分析数据控制器48内分别输入添加剂仓1内物料重量W6低＝500kg比较。
304当添加剂仓121内重量控制点41的实时重量WS6大小于等于预先向系统分析数据控制器48内分别输入添加剂仓1内物料重量W6低＝500kg时，系统分析数据控制器48远程控制开启添加剂仓1进药管线入料阀门31。
304当添加剂仓121内重量控制点41的实时重量WS6大于预先向系统分析数据控制器48内分别输入添加剂仓1内物料重量W6低＝500kg时，系统分析数据控制器48无额外自控动作。
305添加剂1输入器时间控制点38延时T6＝10s。
306系统分析数据控制器48远程控制开启添加剂上料装置118。
307添加剂1输入器时间控制点38延时T7＝30s。
308系统分析数据控制器48远程控制关闭添加剂上料装置118。
309由添加剂仓121内重量控制点41的实时重量WS6与预先向系统分析数据控制器48内分别输入添加剂仓1内物料重量W6高＝3000kg比较，当WS6≤W6高时，返回步骤305。
310当WS6>W6高，系统分析数据控制器48远程控制关闭添加剂上料装置118。
311系统分析数据控制器48远程控制关闭添加剂仓1进药管线入料阀门31。
312添加剂1输入器时间控制点38停止计时。
添加剂仓2上药流程如下：
401由添加剂仓222内重量控制点42的实时重量WS7与预先向系统分析数据控制器48内分别输入添加剂仓2内物料重量W7低＝500kg比较。
402当添加剂仓222内重量控制点42的实时重量WS7大小于等于预先向系统分析数据控制器48内分别输入添加剂仓2内物料重量W7低＝500kg时，系统分析数据控制器48远程控制开启添加剂仓2进药管线入料阀门32。
403当添加剂仓222内重量控制点42的实时重量WS7大于预先向系统分析数据控制器48内分别输入添加剂仓2内物料重量W7低＝500kg时，系统分析数据控制器48无额外自控动作。
403添加剂2输入器时间控制点39延时T8＝10s。
404系统分析数据控制器48远程控制开启添加剂上料装置219。
405添加剂2输入器时间控制点38延时T9＝30s。
406系统分析数据控制器48远程控制关闭添加剂上料装置219。
407由添加剂仓222内重量控制点42的实时重量WS7与预先向系统分析数据控制器48内分别输入添加剂仓2内物料重量W7高＝3000kg比较，当WS7≤W7高时，返回步骤403。
408当WS7>W7高，系统分析数据控制器48远程控制关闭添加剂上料装置219。
409系统分析数据控制器48远程控制关闭添加剂仓2进药管线入料阀门33。
410添加剂2输入器时间控制点39停止计时。
预先输入系统分析数据控制器48的基础参数数据包括：岩屑输送泵15内物料重量W1，岩屑输送泵27内物料重量W2，岩屑输送泵316内物料重量W3，岩屑固化反应器20内物料重量W41、W42、W43，岩屑计量器25内物料重量W5，添加剂仓121内物料重量W6高、W6低，添加剂仓222内物料重量W7高、W7低；添加剂上料装置118输送物料时间T1，添加剂上料装置219输送物料时间T2，岩屑固化反应器20反应时间T3、延迟时间T4、岩屑固化器卸料阀门35开启持续时间T5，岩屑固化反应器出料器延迟时间T10、添加剂上料装置1进药管线28计时时间T6、延迟时间T7，添加剂上料装置2进药管线29计时时间T8、延迟时间T9。
系统实时参数数据通过各自控控制点所属的重量传感器、时间传感器及设备运行传感器现场实时测得，分别为：岩屑输送泵15内物料重量WS1，岩屑输送泵27内物料重量WS2，岩屑输送泵316内物料重量WS3，添加剂仓121内物料重量WS6，添加剂仓222内物料重量WS7，岩屑固化反应器20内物料重量WS4，岩屑计量器25内物料重量WS5；岩屑固化反应器20开启状态信号O1。
系统分析数据控制器48根据工况及控制操作判断，制定执行指令，实现系统自动控制，自动控制步骤主要分为三部分：物料接收控制步骤、物料反应控制步骤、添加剂添加控制步骤。
可以知晓，本发明提供的一种水基钻井废弃泥浆固相处理控制系统具有如下优点：
1.提高同类装置技术自动化程度；
2.减少操作人员数量，大幅提高劳动生产率；
3.大幅度降低同类装置运营成本；
4.使设备在最佳工况下进行收集处理工作，减少不必要的设备使用时间，保障设备的最大使用寿命及设备安全。
基于相同的发明构思，本发明另一方面实施方式提供一种水基钻井废弃泥浆固相处理控制方法，所述方法包括：
S1:通过多个输入模块将对应的废弃物输入至固化模块，以使废弃物在固化模块中进行固化反应；
S2:根据所述固化模块内的物料工况控制各输入模块和固化模块的运行状况。
上述控制方法的技术效果是基于本发明前述的一种水基钻井废弃泥浆固相处理控制系统的特性，因此具有对应的使用效果，主要通过各项参数输入、自动获取和计算分析，进行作业工况自动判断、自动制定执行指令、各阀门启闭自动控制，实现钻井废弃固相无人值守处理，大幅度提高效率，减少人力成本，有助于研发水基钻井废弃泥浆固相处理作业的低成本自动控制系统和优化配套工艺。
上述实施方式阐明的装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机设备，具体的，计算机设备例如可以为个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。
在一个典型的实例中计算机设备具体包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上所述的由客户端执行的方法，或者，所述处理器执行所述程序时实现如上所述的由服务器执行的方法。
下面参考图10，其示出了适于用来实现本发明实施方式的计算机设备600的结构示意图。
如图10所示，计算机设备600包括中央处理单元(CPU)601，其可以根据存储在只读存储器(ROM)602中的程序或者从存储部分608加载到随机访问存储器(RAM))603中的程序而执行各种适当的工作和处理。在RAM603中，还存储有系统600操作所需的各种程序和数据。CPU601、ROM602、以及RAM603通过总线604彼此相连。输入/输出(I/O)接口605也连接至总线604。
以下部件连接至I/O接口605：包括键盘、鼠标等的输入部分606；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分607；包括硬盘等的存储部分608；以及包括诸如LAN卡，调制解调器等的网络接口卡的通信部分609。通信部分609经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器610也根据需要连接至I/O接口605。可拆卸介质611，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器610上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装如存储部分608。
特别地，根据本发明的实施方式，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本发明的实施方式包括一种计算机程序产品，其包括有形地包含在机器可读介质上的计算机程序，所述计算机程序包括用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施方式中，该计算机程序可以通过通信部分609从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质611被安装。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本发明时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
本发明是参照根据本发明实施方式的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本领域技术人员应明白，本发明的实施方式可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施方式、完全软件实施方式或结合软件和硬件方面的实施方式的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本发明，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
本说明书中的各个实施方式均采用递进的方式描述，各个实施方式之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式的不同之处。尤其，对于系统实施方式而言，由于其基本相似于方法实施方式，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施方式的部分说明即可。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书实施方式的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施方式或示例。
此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施方式或示例以及不同实施方式或示例的特征进行结合和组合。以上所述仅为本说明书实施方式的实施方式而已，并不用于限制本说明书实施方式。对于本领域技术人员来说，本说明书实施方式可以有各种更改和变化。凡在本说明书实施方式的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书实施方式的权利要求范围之内。

Claims (11)

1.一种水基钻井废弃泥浆固相处理控制系统，其特征在于，所述系统包括：
多个输入模块、固化模块以及控制模块；
每个所述输入模块将各输入模块对应的废弃物输入至固化模块，以使废弃物进行固化反应；
所述控制模块用于根据所述固化模块内的物料工况控制各输入模块和固化模块的运行状况。
2.根据权利要求1所述的水基钻井废弃泥浆固相处理控制系统，其特征在于，所述系统还包括：
添加剂输送模块，用于将添加剂仓内的添加剂输入至固化模块，以配合进行所述固化反应。
3.根据权利要求1所述的水基钻井废弃泥浆固相处理控制系统，其特征在于，所述控制模块包括：
数据获取单元，获取各输入模块当前的物料工况；
数据分析比对单元，将预设物料工况和所述当前的物料工况进行比对分析；
指令生成单元，根据所述数据分析对比单元的对比结果，生成各输入模块和固化模块的操作指令，进而控制各输入模块和固化模块。
4.根据权利要求3所述的水基钻井废弃泥浆固相处理控制系统，其特征在于，所述水基钻井废弃泥浆固相处理控制系统还包括：称量容器，所述称量容器接收各输入模块输入的物料，并对接收的物料进行称量；
所述固化模块包括：固化装置，所述固化装置与所述称量容器连通，用于接收所述称量容器内的物料，并发生固化反应。
5.根据权利要求4所述的水基钻井废弃泥浆固相处理控制系统，其特征在于，所述物料工况包括物料重量信息；数据获取单元通过传感器获取各输入模块的物料重量信息；所述输入模块包括输送装置，所述物料通过所述输送装置送至所述称量容器；
所述传感器包括：
重量传感器，感应称量容器、固化装置以及输送装置内的当前时刻的物料重量信息，并将所述物料重量信息发送至所述控制模块。
6.根据权利要求5所述的水基钻井废弃泥浆固相处理控制系统，其特征在于，所述物料工况还包括：添加剂添加延时时长；
所述水基钻井废弃泥浆固相处理控制系统还包括：时间记录模块，用于记录固化装置开始运行的时刻和停止运行的时刻；其中，
在所述固化装置开始运行后，所述添加剂输送模块延时第一设定时长后开始运行，所述第一设定时长为所述添加剂添加延时时长。
7.根据权利要求6所述的水基钻井废弃泥浆固相处理控制系统，其特征在于，所述物料工况还包括：物料卸料延时时长；
所述水基钻井废弃泥浆固相处理控制系统还包括：物料卸载模块；其中，
在所述固化装置停止运行后，所述物料卸载模块延时第二设定时长后卸载物料，所述第二设定时长为所述物料卸料延时时长。
8.一种水基钻井废弃泥浆固相处理控制方法，其特征在于，所述方法包括：
通过多个输入模块将对应的废弃物输入至固化模块，以使废弃物在固化模块中进行固化反应；
根据所述固化模块内的物料工况控制各输入模块和固化模块的运行状况。
9.根据权利要求8所述的水基钻井废弃泥浆固相处理控制方法，其特征在于，所述控制模块根据所述固化模块内的物料工况控制各输入模块和固化模块的运行状况包括：
获取各输入模块当前的物料工况；
将预设物料工况和所述当前的物料工况进行比对分析；
根据比对分析的对比结果，生成各输入模块和固化模块的操作指令，进而控制各输入模块和固化模块。
10.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求8至9任一项所述的方法的步骤。
11.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求8至9任一项所述的方法的步骤。
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