一种应用页岩气开采的压裂泵泵组自动控制方法技术

本发明专利技术公开了一种应用页岩气开采的压裂泵泵组自动控制方法，包括如下步骤：步骤1：对多个压裂泵进行编组，设定其总排量；步骤2：启动泵组运行，控制泵组中各压裂泵的排量，均分泵组总排量；步骤3：泵组PLC实时监测各压裂泵PLC的状态，并将监测数据上报至上位机，上位机对泵组PLC发送的数据进行分析并输出指令至泵组PLC，控制各压裂泵执行对应动作。本发明专利技术的有益效果：能够解决不同泵况下泵组中单泵排量按实际需要分配的情况，泵组中的泵通过开启单泵调节使能功能，在单独操作单泵的同时泵组自动重新分配排量，保证总排量不变。

【技术实现步骤摘要】
一种应用页岩气开采的压裂泵泵组自动控制方法
本专利技术涉及页岩气压裂施工作业领域，主要用于压裂橇或压裂车的控制，涉及一种应用与页岩气开采的压裂泵泵组自动控制方法。
技术介绍
在石油领域，压裂是指采油或采气过程中，利用水力作用，使油气层形成裂缝的一种方法，又称水力压裂。压裂是人为地使地层产生裂缝，改善油在地下的流动环境，使油井产量增加，对改善油井井底流动条件、减缓层间和改善油层动用状况可起到重要的作用。在非常规油气田开发中，压裂作业的规模越来越大，每个平台上配置的压裂泵数量在十至二十台不等，在压裂施工作业中操作人员需要对十台以上的压裂泵进行操作，单泵操作的方式较为不便，目前国内外针对压裂泵泵组的操作有分组集中控制的方案，但在实际的应用中由于施工出现的超压停泵、单泵运行异常等情况没有做合理的算法处理，导致了泵组集中控制功能在现场的使用时操作不够方便，最终没有在压裂泵施工中推广应用，目前压裂施工依旧采用单泵手动操作的方式，此方式对于操作人员而言，增加了施工中排量调节的操作步骤，并且不满足今后智能化压裂自动调节排量的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对上述目的，提出一种应用与页岩气开采的压裂泵泵组自动控制方法。一种应用页岩气开采的压裂泵泵组自动控制方法，包括如下步骤：步骤1：对多个压裂泵进行编组，设定其总排量；步骤2：启动泵组运行，控制泵组中各压裂泵的排量，均分泵组总排量；步骤3：泵组集中控制PLC作为压裂泵泵组自动控制的主控制器，通过message指令与各压裂泵PLC建立通讯，采集每台压裂泵的数据；步骤4：根据返回的数据，依次向各压裂泵PLC发送指令，控制压裂泵排量。需要理解的是，所述压裂泵PLC通过工业以太网与泵组PLC进行数据交互。所述步骤4具体包括如下步骤：步骤41：泵组运行正常时，根据液缸尺寸计算对于的电机转速，将转速分配到对应的压裂泵上，使不同液缸尺寸的压裂泵均分相同的排量；步骤:42：若泵组中的压裂泵运行出现超压或故障停泵时，泵组PLC扣除异常压裂泵的排量，使总排量降低，保持其它泵组排量不变；步骤43：若泵组中的泵运行出现故障，但不需停泵时，泵组PLC单独控制泵组中出现故障的排量，补偿其它压裂泵排量，通过控制各压裂泵执行对应动作控制各压裂泵的排量。本专利技术的有益效果：能够解决不同泵况下泵组中单泵排量按实际需要分配的情况，泵组中的泵通过开启单泵调节使能功能，在单独操作单泵的同时泵组自动重新分配排量，保证总排量不变。在单泵出现故障或者超压停泵的时候，泵组总排量自动扣除该泵排量，满足施工作业的要求，避免泵组自动提高排量的错误动作。在泵组中的某台泵切换至单泵模式后，泵组总排量自动扣除该泵的排量，保证了施工的总排量不变，实现无扰动切换。附图说明图1为本专利技术的步骤流程图。图2为本专利技术的控制流程图。图3为本专利技术的实施例1。图4为本专利技术的实施例2。图5为本专利技术的实施例3。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。如图1，一种应用页岩气开采的压裂泵泵组自动控制方法，包括如下步骤：步骤1：对多个压裂泵进行编组，设定其总排量；步骤2：启动泵组运行，控制泵组中各压裂泵的排量，均分泵组总排量；步骤3：泵组集中控制PLC作为压裂泵泵组自动控制的主控制器，通过message指令与各压裂泵PLC建立通讯，采集每台压裂泵的数据；步骤4：根据返回的数据，依次向各压裂泵PLC发送指令，控制压裂泵排量。需要理解的是，所述压裂泵PLC通过工业以太网与泵组PLC进行数据交互。所述步骤4具体包括如下步骤：步骤41：泵组运行正常时，根据液缸尺寸计算对于的电机转速，将转速分配到对应的压裂泵上，使不同液缸尺寸的压裂泵均分相同的排量；步骤:42：若泵组中的压裂泵运行出现超压或故障停泵时，泵组PLC扣除异常压裂泵的排量，使总排量降低，保持其它泵组排量不变；步骤43：若泵组中的泵运行出现故障，但不需停泵时，泵组PLC单独控制泵组中出现故障的排量，补偿其它压裂泵排量，通过控制各压裂泵执行对应动作控制各压裂泵的排量。如图2所示，压裂泵PLC通过工业以太网与泵组PLC进行数据交互，泵组排量控制的算法集成在泵组PLC中，泵组PLC通过接受上位机的命令以及压裂泵PLC的参数来执行相应的动作。如图3所示，压裂泵施工中对泵1至泵n编组，设定总排量后启动泵组运行，此时泵组中各泵的排量均分泵组总排量。如图4所示，当其中泵组中的泵运行出现超压或者故障停泵时，泵组将自动扣除异常泵的排量，使总排量降低，其于泵排量保持不变。如图5所示，当泵组中的泵运行中出现问题（如盘根滴水），但不需要停泵时，可以使用单泵调节功能，单独操作泵组中某台泵的排量，其余泵的排量会自动补偿而保证泵组总排量不变。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用页岩气开采的压裂泵泵组自动控制方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤1：对多个压裂泵进行编组，设定其总排量；/n步骤2：启动泵组运行，控制泵组中各压裂泵的排量，均分泵组总排量；/n步骤3：泵组集中控制PLC作为压裂泵泵组自动控制的主控制器，通过message指令与各压裂泵PLC建立通讯，采集每台压裂泵的数据；/n步骤4：根据返回的数据，依次向各压裂泵PLC发送指令，控制压裂泵排量。/n

【技术特征摘要】
1.一种应用页岩气开采的压裂泵泵组自动控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：对多个压裂泵进行编组，设定其总排量；
步骤2：启动泵组运行，控制泵组中各压裂泵的排量，均分泵组总排量；
步骤3：泵组集中控制PLC作为压裂泵泵组自动控制的主控制器，通过message指令与各压裂泵PLC建立通讯，采集每台压裂泵的数据；
步骤4：根据返回的数据，依次向各压裂泵PLC发送指令，控制压裂泵排量。


2.如权利要求1所述一种应用页岩气开采的压裂泵泵组自动控制方法，其特征在于，所述压裂泵PLC通过工业以太网与泵组PLC进行数...

【专利技术属性】
技术研发人员：余俊勇，董方正，
申请(专利权)人：四川宏华电气有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川;51