一种全自动固井水泥浆质量控制方法及混配系统.pdf

1、(10)申请公布号 CN 102059743 A(43)申请公布日 2011.05.18CN102059743A*CN102059743A*(21)申请号 201010552452.2(22)申请日 2010.11.23B28C 7/02(2006.01)(71)申请人宝鸡宝石特种车辆有限责任公司地址 721013 陕西省宝鸡市高新大道61号(72)发明人王来智 王辉 姚伟锋 李春有饶群鹏 李小兵(74)专利代理机构宝鸡市新发明专利事务所 61106代理人席树文 宋秀珍(54) 发明名称一种全自动固井水泥浆质量控制方法及混配系统(57) 摘要提供一种全自动固井水泥浆质量控制方法及混配系统，首先

2、根据固井作业所需水泥浆确定密度值，控制系统根据确定的密度值通过水泥灰比例控制阀和清水比例控制阀分别自动控制水泥灰和清水的进入量。上述混配系统具有控制器，控制器通过线路分别与控制面板、密度计、清水流量计、柱塞泵流量计、水泥灰比例控制阀和清水比例控制阀连接，水泥灰比例控制阀与水泥灰调节阀连接，清水比例控制阀和清水调节阀连接，所述密度计通过采集到的水泥浆密度信号反馈给控制器，并通过控制器控制水泥灰比例控制阀和清水比例控制阀。本发明可实现固井作业中混浆过程的全自动化控制，提高混浆效率和固井水泥浆质量。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页 说明

3、书 2 页 附图 2 页CN 102059747 A 1/1页21.一种全自动固井水泥浆质量控制方法，其特征是首先根据固井作业所需水泥浆确定密度值，控制系统根据确定的密度值通过水泥灰比例控制阀和清水比例控制阀分别自动控制水泥灰和清水的进入量。2.根据权利要求1所述的全自动固井水泥浆质量控制方法，其特征在于包括下述步骤：1)设定密度，设定固井作业所需密度值；2)根据设定密度，进行水泥浆预混；3)采集水泥浆密度信号，达到设定密度，预混结束；4)设定泥浆泵排量，设定固井作业所需水泥浆排量；5)根据设定排量，进行计算机编程运算，输出清水调节阀和水泥灰调节阀控制信号；6)根据控制信号，水泥灰比例控制阀和

4、清水比例控制阀分别控制水泥灰调节阀和清水调节阀的动作，从而得到稳定密度的固井水泥浆。3.实现如权利要求1或2所述控制方法的一种全自动固井水泥浆混配系统，其特征在于：所述混配系统具有控制器(2)，控制器(2)通过线路分别与控制面板(1)、密度计(3)、清水流量计(4)、柱塞泵流量计、水泥灰比例控制阀(10)和清水比例控制阀(11)连接，水泥灰比例控制阀(10)与水泥灰调节阀(9)连接，清水比例控制阀(11)和清水调节阀(8)连接，所述密度计(3)通过采集到的水泥浆密度信号反馈给控制器(2)，并通过控制器(2)控制水泥灰比例控制阀(10)和清水比例控制阀(11)。4.根据权利要求3所述的全自动固井

5、水泥浆混配系统，其特征在于：所述柱塞泵流量计可根据需求设置为两个：柱塞泵流量计(6)和柱塞泵流量计(7)。5.根据权利要求3所述的全自动固井水泥浆混配系统，其特征在于：所述控制器(2)还连接有用于测量混浆罐中液面位置的液位传感器(7)。权 利 要 求 书CN 102059743 ACN 102059747 A 1/2页3一种全自动固井水泥浆质量控制方法及混配系统技术领域0001 本发明属油田机械技术领域，具体涉及一种全自动固井水泥浆质量控制方法及混配系统。背景技术0002 油田在固井作业过程中，对固井水泥浆的密度和质量有严格的要求。目前，油田所使用的混浆系统基本只能对水泥灰下灰量自动控制，清水

6、量仍然需通过手动控制，水泥浆的混浆量只能凭操作人员的经验和直觉来调节，劳动强度大，工作效率低，并且，不能连续混出稳定质量的水泥浆，也无法实现混浆过程的全自动化控制。发明内容0003 本发明解决的技术问题：提供一种全自动固井水泥浆质量控制方法及混配系统，实现固井作业中混浆过程的全自动化控制，以提高混浆效率和固井水泥浆质量。0004 本发明采用的技术方案：一种全自动固井水泥浆质量控制方法，首先根据固井作业所需水泥浆确定密度值，控制系统根据确定的密度值通过水泥灰比例控制阀和清水比例控制阀分别自动控制水泥灰和清水的进入量。0005 上述全自动固井水泥浆质量控制方法，包括下述步骤：0006 1)设定密度

7、，设定固井作业所需密度值；0007 2)根据设定密度，进行水泥浆预混；0008 3)采集水泥浆密度信号，达到设定密度，预混结束；0009 4)设定泥浆泵排量，设定固井作业所需水泥浆排量；0010 5)根据设定排量，进行计算机编程运算，输出清水调节阀和水泥灰调节阀控制信号；0011 6)根据控制信号，水泥灰比例控制阀和清水比例控制阀分别控制水泥灰调节阀和清水调节阀的动作，从而得到稳定密度的固井水泥浆。0012 实现上述控制方法的一种全自动固井水泥浆混配系统，所述混配系统具有控制器，控制器通过线路分别与控制面板、密度计、清水流量计、柱塞泵流量计、水泥灰比例控制阀和清水比例控制阀连接，水泥灰比例控制

8、阀与水泥灰调节阀连接，清水比例控制阀和清水调节阀连接，所述密度计通过采集到的水泥浆密度信号反馈给控制器，并通过控制器控制水泥灰比例控制阀和清水比例控制阀。0013 所述柱塞泵流量计可根据需求设置为两个：柱塞泵流量计和柱塞泵流量计。0014 所述控制器还连接有用于测量混浆罐中液面位置的液位传感器。0015 本发明与现有手动和半自动混浆系统相比，可减轻操作人员劳动强度，提高混浆效率和混浆密度的质量，可连续混出稳定质量的水泥浆，实现混浆过程的全自动化控制。说 明 书CN 102059743 ACN 102059747 A 2/2页4附图说明0016 图1为本发明原理框图；0017 图2为本发明结构原

9、理图；0018 图3为本发明自动控制流程图。具体实施方式0019 下面结合附图1、2、3描述本发明的一种实施例。0020 一种全自动固井水泥浆质量混配系统，具有固化有处理程序的控制器2，控制器2通过线路分别与控制面板1、密度计3、清水流量计4、柱塞泵流量计5、柱塞泵流量计6、液位传感器7、水泥灰比例控制阀10和清水比例控制阀11连接，水泥灰比例控制阀10与水泥灰调节阀9连接，清水比例控制阀11和清水调节阀8连接；柱塞泵流量计可根据需求设置为一个或两个，用于测量柱塞泵的实际流量，液位传感器7用于测量混浆罐中液面位置，清水流量计4用于测量清水实际流量，密度计3采集水泥浆密度信号并反馈给控制器2，控

10、制器2将密度计3反馈的信号分别传送给水泥灰比例控制阀10和清水比例控制阀11，水泥灰比例控制阀10和清水比例控制阀11分别执行控制器2发出的控制信号，分别控制水泥灰调节阀9和清水调节阀8的动作，从而得到稳定密度的固井水泥浆。0021 上述全自动固井水泥浆质量控制方法，首先根据固井作业所需水泥浆确定密度值，控制系统根据确定的密度值通过水泥灰比例控制阀和清水比例控制阀分别自动控制水泥灰和清水的进入量，包括下述步骤：0022 1)设定密度，设定固井作业所需密度值；0023 2)根据设定密度，进行水泥浆预混；0024 3)采集水泥浆密度信号，达到设定密度，预混结束；0025 4)设定泥浆泵排量，设定固井作业所需水泥浆排量；0026 5)根据设定排量，进行计算机编程运算，输出清水调节阀和水泥灰调节阀控制信号；0027 6)根据控制信号，水泥灰比例控制阀和清水比例阀分别控制水泥灰调节阀和清水调节阀的动作，从而得到稳定密度的固井水泥浆。说 明 书CN 102059743 ACN 102059747 A 1/2页5图1图2说 明 书 附 图CN 102059743 ACN 102059747 A 2/2页6图3说 明 书 附 图CN 102059743 A