CN217055108U - 一种钻屑回注全流程处理控制设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钻屑回注全流程处理控制设备，包括钻屑输料装置、钻屑存储装置、造浆装置、回注装置以及远控装置；所述钻屑输料装置与所述钻屑存储装置连通，所述钻屑存储装置与造浆装置连通，所述造浆装置与回注装置连通，所述钻屑输料装置、钻屑存储装置、造浆装置以及回注装置均与所述远控装置电性连接；通过远控装置集中控制钻屑输料装置、钻屑存储装置、造浆装置以及回注装置，更为现场施工人员提供了避免现场作业风险的安全区域，并通过远控装置控制现场的设备工作，有利于信息共享、快速切换和响应，不仅降低人为操作失当的可能性，而且还大大提高了协同作业能力，提高了生产作业效率。

Description

一种钻屑回注全流程处理控制设备

技术领域

本实用新型涉及油井钻探技术领域，尤其涉及一种钻屑回注全流程处理控制设备。

背景技术

石油钻井废弃物回注是指将钻井和生产过程中从地层带来的废弃物再注入地层，此方式更接近“零排放”，因此是一种相对更环保、安全、经济的处理钻井废弃物的方式。

该技术在国内起步较晚，自动化程度低，各环节之间的衔接全部依靠人工观察单机数据，再依据施工工艺要求和个人经验发出各种操作指令。然而，石油钻井废弃物回注施工的作业链较长，影响因素多，作业区还有高压，废弃物本身也是具有二次污染能力的危险品，在这种施工环境下，全部依靠人工判断和操作，既容易引起沟通衔接上的滞后，又影响施工作业的效率和成功率，对故障和隐患的预判不及时，而且还存在二次污染风险和人身安全隐患。

因此，为人员提供一个安全可靠的操作中心，也要为物料提供一种安全无渗漏、稳定配浆、安全回注的处理途径，改善现有的施工环境和作业方式，增强各环节之间的协同作业能力，提高作业生产效率，成为亟待解决的技术问题。

鉴于此，实有必要提供一种新型的钻屑回注全流程处理控制设备以克服上述缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种钻屑回注全流程处理控制设备，通过远控装置控制现场的设备工作，有利于信息共享、快速切换和响应，不仅降低人为操作失当的可能性，而且还大大提高了协同作业能力，提高了生产作业效率。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种钻屑回注全流程处理控制设备，包括钻屑输料装置、钻屑存储装置、造浆装置、回注装置以及远控装置；所述钻屑输料装置与所述钻屑存储装置连通，所述钻屑存储装置与造浆装置连通，所述造浆装置与回注装置连通，所述钻屑输料装置、钻屑存储装置、造浆装置以及回注装置均与所述远控装置电性连接。

优选的，所述钻屑输料装置包括输料节点控制单元、输料泵以及架体；所述输料节点控制单元与所述远控装置和输料泵电性连接，所述输料节点控制单元和输料泵均安装于所述架体内，所述输料泵与所述钻屑存储装置连接。

优选的，所述输料节点控制单元包括第一交换机、第一可编程控制器以及第一控制阀；所述第一交换机安装于所述架体上并与所述远控装置连接，所述第一可编程控制器安装于所述架体上并与所述第一交换机电性连接，所述第一控制阀安装于所述输料泵与钻屑存储装置之间的通道处并与所述第一可编程控制器电性连接，所述输料泵与所述第一可编程控制器电性连接。

优选的，所述钻屑存储装置包括储料节点控制单元、存储罐、回收泵以及绞龙；所述储料节点控制单元与所述远控装置和所述回收泵以及绞龙电性连接，所述存储罐安装于所述绞龙上并与所述钻屑输料装置的输料泵连接，所述回收泵设置于所述存储罐上并与所述造浆装置连接。

优选的，所述储料节点控制单元包括第二交换机、第二可编程控制器、第二控制阀、料位计以及电子秤；所述第二交换机与所述远控装置连接，所述第二可编程控制器与所述第二交换机电性连接，所述第二控制阀安装于所述输料泵与存储罐之间的管道处，所述回收泵以及绞龙与所述第二可编程控制器电性连接，所述料位计安装于所述存储罐上，所述电子秤与所述存储罐相邻设置。

优选的，所述造浆装置包括造浆节点控制单元、收容箱、进料泵、进水泵、破碎机、研磨泵、出液泵以及搅拌器；所述造浆节点控制单元与所述远控装置、进料泵、进水泵、破碎机、研磨泵、出液泵以及搅拌器电性连接，所述进料泵、进水泵、破碎机、研磨泵以及出液泵均与所述收容箱连接，所述搅拌器安装于所述收容箱上。

优选的，所述造浆节点控制单元包括第三交换机、第三可编程控制器、第三控制阀、密度计以及粘度计；所述第三交换机与所述远控装置连接，所述第三可编程控制器与所述第三交换机电性连接，所述第三控制阀安装于所述进料泵、进水泵、破碎机、研磨泵以及出液泵与收容箱之间的管道处，所述密度计安装于所述收容箱上并与所述可编程控制器电性连接，所述粘度计安装于所述收容箱上并与所述可编程控制器电性连接。

优选的，所述回注装置包括回注节点控制单元以及启动单元；所述回注节点控制单元与所述远控装置电性连接，所述启动单元包括发动机、传动箱以及柱塞泵；所述发动机与所述传动箱连接并与所述造浆装置的收容箱连接，所述柱塞泵与所述造浆装置的收容箱连接。

优选的，所述回注节点控制单元包括第四交换机、第四可编程控制器以及第四控制阀；所述第四交换机与所述远控装置连接，所述第四可编程控制器与所述第四交换机电性连接，所述第四控制阀与所述第四可编程控制器电性连接并安装于所述柱塞泵与收容箱之间。

优选的，所述钻屑回注全流程处理控制设备还包括井口管汇装置，所述井口管汇装置包括套管以及阀门；所述井口管汇装置通过套管与所述回注装置和造浆装置连接。

与现有技术相比，有益效果在于：1)通过远控装置集中控制钻屑输料装置、钻屑存储装置、造浆装置以及回注装置，更为现场施工人员提供了避免现场作业风险的安全区域。

2)通过远控装置控制现场的设备(钻屑输料装置、钻屑存储装置、造浆装置以及回注装置)工作，有利于信息共享、快速切换和响应，不仅降低人为操作失当的可能性，而且还大大提高了协同作业能力，提高了生产作业效率。

附图说明

图1为本实用新型提供的钻屑回注全流程处理控制设备的钻屑输料装置的结构示意图。

图2为本实用新型提供的钻屑回注全流程处理控制设备的钻屑存储装置的结构示意图。

图3为本实用新型提供的钻屑回注全流程处理控制设备的造浆装置的结构示意图。

图4为本实用新型提供的钻屑回注全流程处理控制设备的回注装置与远控装置的结构示意图。

图5为本实用新型提供的钻屑回注全流程处理控制设备的钻屑输料装置的原理框图。

图6为本实用新型提供的钻屑回注全流程处理控制设备的钻屑存储装置的原理框图。

图7为本实用新型提供的钻屑回注全流程处理控制设备的造浆装置的原理框图。

图8为本实用新型提供的钻屑回注全流程处理控制设备的回注装置的原理框图。

附图标记：1、钻屑输料装置；2、钻屑存储装置；3、造浆装置；4、回注装置；5、远控装置；11、输料节点控制单元；12、输料泵；13、架体；21、储料节点控制单元；22、存储罐；23、回收泵；24、绞龙；31、造浆节点控制单元31；32、收容箱；33、进料泵；34、进水泵；35、破碎机；36、研磨泵；37、出液泵；38、搅拌器；41、回注节点控制单元；42、启动单元；6、井口管汇装置；61、套管；62、阀门。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本实用新型，并不是为了限定本实用新型。

需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。此外，“多个”、“若干”的含义是指两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1至图4，本实用新型提供一种钻屑回注全流程处理控制设备，包括钻屑输料装置1、钻屑存储装置2、造浆装置3、回注装置4以及远控装置5；

所述钻屑输料装置1与所述钻屑存储装置2连通，所述钻屑存储装置2与造浆装置3连通，所述造浆装置3与回注装置4连通，所述钻屑输料装置1、钻屑存储装置2、造浆装置3以及回注装置4均与所述远控装置5电性连接。

请一同参阅图5至图8，进一步的，所述钻屑输料装置1包括输料节点控制单元11、输料泵12以及架体13；所述输料节点控制单元11与所述远控装置5和输料泵12电性连接，所述输料节点控制单元11和输料泵12均安装于所述架体13内，所述输料泵12通过管道与所述钻屑存储装置2连接。

进一步的，所述输料节点控制单元11包括第一交换机、第一可编程控制器以及第一控制阀；所述第一交换机安装于所述架体13上并与所述远控装置5连接，所述第一可编程控制器安装于所述架体13上并与所述第一交换机电性连接，所述第一控制阀安装于所述输料泵12与钻屑存储装置2之间的通道处并与所述第一可编程控制器电性连接，所述输料泵12与所述第一可编程控制器电性连接，所述输料泵12用于执行所述远控装置5通过所述第一交换机向所述第一可编程控制器下达的输料指令以向所述钻屑存储装置2输料。需要说明的是，通过所述第一交换机可以发送数据信号至所述远控装置5，还可以接收远控装置5的控制信号(模拟信号或数字信号)；所述第一控制阀为电磁阀，用于执行所述远控装置5通过第一交换机发送的控制信号的指令控制输料量。

进一步的，所述钻屑存储装置2包括储料节点控制单元21、存储罐22、回收泵23以及绞龙24；所述储料节点控制单元21与所述远控装置5和所述回收泵23以及绞龙24电性连接，所述存储罐22安装于所述绞龙24上并通过管道与所述钻屑输料装置1的输料泵12连接，所述回收泵23设置于所述存储罐22上并通过管道与所述造浆装置3连接以便抽取回收造浆装置3内残留的浆料，所述绞龙24用于将存储罐22内的物料慢慢向前推移至存储罐22的出料口。

进一步的，所述储料节点控制单元21包括第二交换机、第二可编程控制器、第二控制阀、料位计以及电子秤；所述第二交换机与所述远控装置5连接，所述第二可编程控制器与所述第二交换机电性连接，所述第二控制阀安装于所述输料泵12与存储罐22之间的管道处，所述回收泵23以及绞龙24与所述第二可编程控制器电性连接，所述料位计安装于所述存储罐22上，所述电子秤与所述存储罐22相邻设置。在本实施例中，所述第二控制阀为电磁阀。需要说明的是，通过所述第二交换机可以发送数据信号至所述远控装置5，还可以接收远控装置5的控制信号(模拟信号或数字信号)。

当所述远控装置5通过所述第二交换机向所述第二可编程控制器启动指令时，则所述回收泵23和绞龙24执行向所述第二可编程控制器的指令并启动，所述回收泵23抽取回收造浆装置3内残留的浆料至所述存储罐22中，所述绞龙24用于将存储罐22内的物料慢慢向前推移至存储罐22的出料口以便所述造浆装置3抽取。与此同时，所述料位计检测所述存储罐22内的料位并通过第二交换机发送至远控装置5，所述电子秤称重所述存储罐22内物料的重量并通过第二交换机发送至远控装置5。

进一步的，所述造浆装置3包括造浆节点控制单元31、收容箱32、进料泵33、进水泵34、破碎机35、研磨泵36、出液泵37以及搅拌器38；所述造浆节点控制单元31与所述远控装置5、进料泵33、进水泵34、破碎机35、研磨泵36、出液泵37以及搅拌器38电性连接，所述进料泵33、进水泵34、破碎机35、研磨泵36以及出液泵37均通过管道与所述收容箱32连接，所述搅拌器38安装于所述收容箱32上用于搅拌收容箱32内的浆料。

进一步的，所述造浆节点控制单元31包括第三交换机、第三可编程控制器、第三控制阀、密度计以及粘度计；所述第三交换机与所述远控装置5连接，所述第三可编程控制器与所述第三交换机电性连接，所述第三控制阀安装于所述进料泵33、进水泵34、破碎机35、研磨泵36以及出液泵37与收容箱32之间的管道处，以便通过第三控制阀控制流量，所述密度计安装于所述收容箱32上并与所述可编程控制器电性连接，所述粘度计安装于所述收容箱32上并与所述可编程控制器电性连接。需要说明的是，所述第三控制阀为电磁阀，且数量为若干个，若干个第三控制阀分别安装于所述进料泵33、进水泵34、破碎机35、研磨泵36以及出液泵37与收容箱32之间的管道处。需要说明的是，通过所述第三交换机可以发送数据信号至所述远控装置5，还可以接收远控装置5的控制信号(模拟信号或数字信号)。

当所述远控装置5通过所述第三交换机向所述第三可编程控制器启动指令时，则所述收容箱32、进料泵33、进水泵34、破碎机35、研磨泵36、出液泵37以及搅拌器38执行向所述第三可编程控制器的指令并启动，所述进料泵33抽取所述存储罐22内的物料至收容箱32内，所述进水泵34抽取水源至收容箱32内与物料混合，所述破碎机35破碎物料，所述研磨泵36将混合水源后的物料进行研磨，所述搅拌器38在所述收容箱32中搅拌以便研磨均匀，所述出液泵37将所述收容箱32内的浆料抽吸至所述井口管汇装置6内。

进一步的，所述回注装置4包括回注节点控制单元41以及启动单元42；所述回注节点控制单元41与所述远控装置5电性连接，所述启动单元42包括发动机、传动箱以及柱塞泵；所述发动机与所述传动箱连接并通过管道与所述造浆装置3的收容箱32连接，所述柱塞泵通过管道与所述造浆装置3的收容箱32连接。

进一步的，所述回注节点控制单元41包括第四交换机、第四可编程控制器以及第四控制阀；所述第四交换机与所述远控装置5连接，所述第四可编程控制器与所述第四交换机电性连接，所述第四控制阀与所述第四可编程控制器电性连接并安装于所述柱塞泵与收容箱32之间的管道处。需要说明的是，通过所述第四交换机可以发送数据信号至所述远控装置5，还可以接收远控装置5的控制信号(模拟信号或数字信号)。

当所述远控装置5通过所述第四交换机向所述第四可编程控制器启动指令时，则所述启动单元42的发动机启动通过传动箱带动柱塞泵工作以便操作人员向地层注浆。

进一步的，所述钻屑回注全流程处理控制设备还包括井口管汇装置6，所述井口管汇装置6包括套管61以及阀门62；所述井口管汇装置6通过套管61与所述回注装置4和造浆装置3连接，所述出液泵37将所述收容箱32内的浆料抽吸至所述井口管汇装置6的套管61内，所述阀门62安装于所述套管61上以控制套管61内的流量和压力。

所述输料节点控制单元11接收到所述钻屑储存装置的储料节点控制单元21的料位计检测物料的检测信号，通过所述远控装置5预设所述输料泵12的功率以设定所述输料泵12的额定输料速率。

当输料泵12的输料速率未达到预设的额定输料速率时，所述输料节点控制单元11连续通过第一交换机向所述第一可编程控制器发送工作指令以使所述输料泵12持续向所述存储罐22内输料；当物料信号反馈信息中的输料泵12的熟料速率达到额定输料速率后，所述输料节点控制单元11暂停工作，等待下一次控制信号再启动。

通过远控装置与第一交换机、第二交换机、第三交换机以及第四交换机信号集中控制处理后，再以数字信号形式发送至网络中进行传输和交换，避免了传统作业过程中信号干扰甚至丢失的现象，提高了作业控制精度。

本实用新型并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述，因此对于熟悉领域的人员而言可容易地实现另外的优点和修改，故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本实用新型并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的示例。

Claims (10)

1.一种钻屑回注全流程处理控制设备，其特征在于，包括钻屑输料装置(1)、钻屑存储装置(2)、造浆装置(3)、回注装置(4)以及远控装置(5)；所述钻屑输料装置(1)与所述钻屑存储装置(2)连通，所述钻屑存储装置(2)与造浆装置(3)连通，所述造浆装置(3)与回注装置(4)连通，所述钻屑输料装置(1)、钻屑存储装置(2)、造浆装置(3)以及回注装置(4)均与所述远控装置(5)电性连接。

2.如权利要求1所述的钻屑回注全流程处理控制设备，其特征在于，所述钻屑输料装置(1)包括输料节点控制单元(11)、输料泵(12)以及架体(13)；所述输料节点控制单元(11)与所述远控装置(5)和输料泵(12)电性连接，所述输料节点控制单元(11)和输料泵(12)均安装于所述架体(13)内，所述输料泵(12)与所述钻屑存储装置(2)连接。

3.如权利要求2所述的钻屑回注全流程处理控制设备，其特征在于，所述输料节点控制单元(11)包括第一交换机、第一可编程控制器以及第一控制阀；所述第一交换机安装于所述架体(13)上并与所述远控装置(5)连接，所述第一可编程控制器安装于所述架体(13)上并与所述第一交换机电性连接，所述第一控制阀安装于所述输料泵(12)与钻屑存储装置(2)之间的通道处并与所述第一可编程控制器电性连接，所述输料泵(12)与所述第一可编程控制器电性连接。

4.如权利要求2所述的钻屑回注全流程处理控制设备，其特征在于，所述钻屑存储装置(2)包括储料节点控制单元(21)、存储罐(22)、回收泵(23)以及绞龙(24)；所述储料节点控制单元(21)与所述远控装置(5)和所述回收泵(23)以及绞龙(24)电性连接，所述存储罐(22)安装于所述绞龙(24)上并与所述钻屑输料装置(1)的输料泵(12)连接，所述回收泵(23)设置于所述存储罐(22)上并与所述造浆装置(3)连接。

5.如权利要求4所述的钻屑回注全流程处理控制设备，其特征在于，所述储料节点控制单元(21)包括第二交换机、第二可编程控制器、第二控制阀、料位计以及电子秤；所述第二交换机与所述远控装置(5)连接，所述第二可编程控制器与所述第二交换机电性连接，所述第二控制阀安装于所述输料泵(12)与存储罐(22)之间的管道处，所述回收泵(23)以及绞龙(24)与所述第二可编程控制器电性连接，所述料位计安装于所述存储罐(22)上，所述电子秤与所述存储罐(22)相邻设置。

6.如权利要求1所述的钻屑回注全流程处理控制设备，其特征在于，所述造浆装置(3)包括造浆节点控制单元(31)、收容箱(32)、进料泵(33)、进水泵(34)、破碎机(35)、研磨泵(36)、出液泵(37)以及搅拌器(38)；所述造浆节点控制单元(31)与所述远控装置(5)、进料泵(33)、进水泵(34)、破碎机(35)、研磨泵(36)、出液泵(37)以及搅拌器(38)电性连接，所述进料泵(33)、进水泵(34)、破碎机(35)、研磨泵(36)以及出液泵(37)均与所述收容箱(32)连接，所述搅拌器(38)安装于所述收容箱(32)上。

7.如权利要求6所述的钻屑回注全流程处理控制设备，其特征在于，所述造浆节点控制单元(31)包括第三交换机、第三可编程控制器、第三控制阀、密度计以及粘度计；所述第三交换机与所述远控装置(5)连接，所述第三可编程控制器与所述第三交换机电性连接，所述第三控制阀安装于所述进料泵(33)、进水泵(34)、破碎机(35)、研磨泵(36)以及出液泵(37)与收容箱(32)之间的管道处，所述密度计安装于所述收容箱(32)上并与所述可编程控制器电性连接，所述粘度计安装于所述收容箱(32)上并与所述可编程控制器电性连接。

8.如权利要求1所述的钻屑回注全流程处理控制设备，其特征在于，所述回注装置(4)包括回注节点控制单元(41)以及启动单元(42)；所述回注节点控制单元(41)与所述远控装置(5)电性连接，所述启动单元(42)包括发动机、传动箱以及柱塞泵；所述发动机与所述传动箱连接并与所述造浆装置(3)的收容箱(32)连接，所述柱塞泵与所述造浆装置(3)的收容箱(32)连接。

9.如权利要求8所述的钻屑回注全流程处理控制设备，其特征在于，所述回注节点控制单元(41)包括第四交换机、第四可编程控制器以及第四控制阀；所述第四交换机与所述远控装置(5)连接，所述第四可编程控制器与所述第四交换机电性连接，所述第四控制阀与所述第四可编程控制器电性连接并安装于所述柱塞泵与收容箱(32)之间。

10.如权利要求1所述的钻屑回注全流程处理控制设备，其特征在于，所述钻屑回注全流程处理控制设备还包括井口管汇装置(6)，所述井口管汇装置(6)包括套管(61)以及阀门(62)；所述井口管汇装置(6)通过套管(61)与所述回注装置(4)和造浆装置(3)连接。

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