卧螺式离心机智能控制装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种卧螺式离心机的智能控制装置及方法，卧螺式离心机的智能控制装置包括:数据采集系统，数据采集系统用于采集进入卧螺式离心机进浆管内钻井液的密度、粘度和流量信息，及采集卧螺式离心机的差转速和过载信息；数据处理系统，数据处理系统与数据采集系统信号连接，用于接收并处理数据采集系统传递的各数据信号；执行控制系统，执行控制系统与数据处理系统信号连接，用于根据接收到的述数据处理系统的控制指令信号，控制进入卧螺式离心机的钻井液流量，并根据不同钻井液性能调节卧螺式离心机的差转速及控制卧螺式离心机在过载时停止运行，提高了卧螺式离心机的工作效率，且降低了离心机过载导致转鼓堵塞的概率。且降低了离心机过载导致转鼓堵塞的概率。且降低了离心机过载导致转鼓堵塞的概率。

【技术实现步骤摘要】
卧螺式离心机智能控制装置及方法


[0001]本专利技术属于自动化控制
，涉及钻井液固相控制设备，尤其涉及一种卧螺式离心机的智能控制装置及方法。

技术介绍

[0002]钻井液是石油钻井过程中必需的一种循环流体，主要用于将井底钻头钻出的岩屑携带至地面，由钻井液固相控制设备净化后，循环使用。
[0003]不同的钻井深度，所需的钻井液性能差别很大。上部地层，钻井液的密度低、粘度小、含砂量大，下部地层则相反。钻井液性能的巨大差异，给钻井液固相控制设备的净化带来很大挑战，特别是对离心机而言，尤为严重。
[0004]目前，钻井液固相控制中使用的离心机全部为卧螺式离心机，其技术参数固定，无法针对不同的钻井液性能进行调节，一方面，离心机的工作效率低，造成浪费；另一方面，离心机过载，致使转鼓堵塞，螺旋卡死，损坏维修，影响钻井施工的正常进行。
[0005]因此，如何提高卧螺式离心机的工作效率及降低离心机过载导致转鼓堵塞的概率是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术的第一个目的是提供一种卧螺式离心机的智能控制装置，能够提高卧螺式离心机的工作效率及降低离心机过载导致转鼓堵塞的概率。
[0007]本专利技术的第二个目的是提供一种卧螺式离心机的智能控制方法。
[0008]为了实现上述第一个目的，本专利技术提供了如下方案：
[0009]一种卧螺式离心机的智能控制装置，包括:
[0010]数据采集系统，所述数据采集系统用于采集进入卧螺式离心机进浆管内钻井液的密度、粘度和流量信息，及采集所述卧螺式离心机的差转速和过载信息；
[0011]数据处理系统，所述数据处理系统与所述数据采集系统信号连接，用于接收并处理所述数据采集系统传递的各数据信号；
[0012]执行控制系统，所述执行控制系统与所述数据处理系统信号连接，用于根据接收到的所述述数据处理系统的控制指令信号，控制进入所述卧螺式离心机的钻井液流量，并调节所述卧螺式离心机的差转速及控制所述卧螺式离心机在过载时停止运行。
[0013]在一个具体实施方案中，所述数据采集系统包括密度计、粘度计、流量计、转速计和过载信息采集器；
[0014]所述密度计、粘度计和流量计分别安装在所述卧螺式离心机的进浆管上，分别用于采集所述钻井液的密度、粘度和流量；
[0015]所述转速计安装在所述卧螺式离心机的差速器外侧，用于测量所述卧螺式离心机的差转速；
[0016]所述过载信息采集器用于采集所述卧螺式离心机用于判断是否过载的参数信息。
[0017]在另一个具体实施方案中，当所述卧螺式离心机采用电机驱动时，所述过载信息采集器为电流计，所述电流计用于采集副电机的电流，所述副电机用于驱动所述卧螺式离心机的输入转速；
[0018]当所述卧螺式离心机采用液压驱动时，所述过载信息采集器为压力计，所述压力计安装在所述卧螺式离心机的液压泵出口管线上，用于采集所述卧螺式离心机工作时的液压油压力。
[0019]在另一个具体实施方案中，当所述卧螺式离心机采用电机驱动时，所述执行控制系统包括变频器和电控阀，当所述卧螺式离心机采用液压驱动时，所述执行控制系统包括变频器、电控阀和电控变量泵；
[0020]当所述卧螺式离心机采用电机驱动时，所述变频器包括主机变频器、副机变频器和进浆变频器，当所述卧螺式离心机采用液压驱动时，所述变频器包括主机变频器和进浆变频器；
[0021]所述主机变频器用于控制所述卧螺式离心机的主电机转速，所述主电机与所述卧螺式离心机的转鼓传动连接；
[0022]所述副机变频器用于控制所述卧螺式离心机的副电机转速；
[0023]所述进浆变频器用于控制进浆泵电机的转速；
[0024]所述电控变量泵与所述副电机传动连接，能够自动调节泵流量，改变所述卧螺式离心机的差转速；
[0025]所述电控阀包括进浆阀、溢流阀、清洗阀和回流阀；
[0026]所述进浆阀安装在所述卧螺式离心机的进浆管上，用于控制所述进浆管的通断及流量调节；
[0027]所述溢流阀安装在所述卧螺式离心机的溢流管上，用于控制所述溢流管的通断；
[0028]所述清洗阀安装在所述卧螺式离心机的第一分支管汇上，所述第一分支管汇与所述进浆管导通连接，用于清洗所述卧螺式离心机的转鼓时，清洗液的通断；
[0029]所述回流阀安装在所述卧螺式离心机的第二分支管汇上，所述第二分支管汇与所述溢流管导通连接，用于清洗所述转鼓时，清洗液的回流。
[0030]在另一个具体实施方案中，所述数据处理系统包括处理器、存储器和输入输出模块；
[0031]所述输入输出模块分别与所述处理器、所述数据采集系统及所述执行控制系统信号连接，用于数据的传递转换；
[0032]所述处理器用于分析处理收到的数据，并发出指令；
[0033]所述存储器与所述处理器信号连接，用于存储程序和数据。
[0034]在另一个具体实施方案中，所述的卧螺式离心机的智能控制装置还包括交互显示系统；
[0035]所述交互显示系统与所述卧螺式离心机信号连接，能够显示所述卧螺式离心机的工作参数和工作状态，且还能够输入各控制指令给所述卧螺式离心机。
[0036]在另一个具体实施方案中，所述交互显示系统包括按键、显示屏、指示灯和报警器；
[0037]所述按键用于指令及数据的输入；
[0038]所述显示屏用于显示所述卧螺式离心机的工作参数和工作状态；
[0039]所述指示灯用于所述卧螺式离心机出现故障时，发出光报警；
[0040]所述报警器用于所述卧螺式离心机出现故障时，发出声音报警。
[0041]根据本专利技术的各个实施方案可以根据需要任意组合，这些组合之后所得的实施方案也在本专利技术范围内，是本专利技术具体实施方式的一部分。
[0042]不限于任何理论，从以上公开内容可以看出，本专利技术公开的卧螺式离心机的智能控制装置，使用时，数据采集系统采集进入卧螺式离心机进浆管内钻井液的密度、粘度和流量信息，及采集卧螺式离心机的差转速和过载信息，并将采集到的这些信息传递给数据处理系统进行数据处理，并将控制指令传递给执行控制系统，执行控制系统控制进入卧螺式离心机的钻井液流量，并调节卧螺式离心机的差转速及控制卧螺式离心机在过载时停止运行。本专利技术能够根据不同钻井液性能进行调节，提高卧螺式离心机的工作效率，且能够在卧螺式离心机在过载时停止运行，降低了离心机过载导致转鼓堵塞的概率。
[0043]为了实现上述第二个目的，本专利技术提供了如下方案：
[0044]一种卧螺式离心机的智能控制方法，包括：
[0045]启动卧螺式离心机，并选择工作模式；
[0046]控制所述卧螺式离心机正常运行工作，
[0047]当所述卧螺式离心机处于除砂模式时，若所述卧螺式离心机的差转速低于设定的差转速下限值，则控制供浆泵停机、主电机停机，若电流计测得的电流值本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种卧螺式离心机的智能控制装置，其特征在于，包括:数据采集系统，所述数据采集系统用于采集进入卧螺式离心机进浆管内钻井液的密度、粘度和流量信息，及采集所述卧螺式离心机的差转速和过载信息；数据处理系统，所述数据处理系统与所述数据采集系统信号连接，用于接收并处理所述数据采集系统传递的各数据信号；执行控制系统，所述执行控制系统与所述数据处理系统信号连接，用于根据接收到的所述述数据处理系统的控制指令信号，控制进入所述卧螺式离心机的钻井液流量，并调节所述卧螺式离心机的差转速及控制所述卧螺式离心机在过载时停止运行。2.根据权利要求1所述的卧螺式离心机的智能控制装置，其特征在于，所述数据采集系统包括密度计、粘度计、流量计、转速计和过载信息采集器；所述密度计、粘度计和流量计分别安装在所述卧螺式离心机的进浆管上，分别用于采集所述钻井液的密度、粘度和流量；所述转速计安装在所述卧螺式离心机的差速器外侧，用于测量所述卧螺式离心机的差转速；所述过载信息采集器用于采集所述卧螺式离心机用于判断是否过载的参数信息。3.根据权利要求2所述的卧螺式离心机的智能控制装置，其特征在于，当所述卧螺式离心机采用电机驱动时，所述过载信息采集器为电流计，所述电流计用于采集副电机的电流，所述副电机用于驱动所述卧螺式离心机输入转速；当所述卧螺式离心机采用液压驱动时，所述过载信息采集器为压力计，所述压力计安装在所述卧螺式离心机的液压泵出口管线上，用于采集所述卧螺式离心机工作时的液压油压力。4.根据权利要求3所述的卧螺式离心机的智能控制装置，其特征在于，当所述卧螺式离心机采用电机驱动时，所述执行控制系统包括变频器和电控阀，当所述卧螺式离心机采用液压驱动时，所述执行控制系统包括变频器、电控阀和电控变量泵；当所述卧螺式离心机采用电机驱动时，所述变频器包括主机变频器、副机变频器和进浆变频器，当所述卧螺式离心机采用液压驱动时，所述变频器包括主机变频器和进浆变频器；所述主机变频器用于控制所述卧螺式离心机的主电机转速，所述主电机与所述卧螺式离心机的转鼓传动连接；所述副机变频器用于控制所述卧螺式离心机的副电机转速；所述进浆变频器用于控制进浆泵电机的转速；所述电控变量泵与所述副电机传动连接，能够自动调节泵流量，改变所述卧螺式离心机的差转速；所述电控阀包括进浆阀、溢流阀、清洗阀和回流阀；所述进浆阀安装在所述卧螺式离心机的进浆管上，用于控制所述进浆管的通断及流量调节；所述溢流阀安装在所述卧螺式离心机的溢流管上，用于控制所述溢流管的通断；所述清洗阀安装在所述卧螺式离心机的第一分支管汇上，所述第一分支管汇与所述进浆管导通连接，用于清洗所述卧螺式离心机的转鼓时，清洗液的通断；
所述回流阀安装在所述卧螺式离心机的第二分支管汇上，所述第二分支管汇与所述溢流管导通连接，用于清洗所述转鼓时，清洗液的回流。5.根据权利要求1所述的卧螺式离心机的智能控制装置，其特征在于，所述数据处理系统包括处理器、存储器和输入输出模块；所述输入输出模块分别与所述处理器、所述数据采集系统及所述执行控制系统信号连接，用于数据的传递转换；所述处理器用于分析处理收到的数据，并发出指令；所述存储器与所述处理器信号连接，用于存储程序和数据。6.根据权利要求1-5中任意一项所述的卧螺式离心机的智能控制装置，其特征在于，还包括交互显示系统；所述交互显示系统与所述卧螺式离心机信号连接，能够显示所述卧螺式离心机的工作参数和工作状态，且还能够输入各控制指令给所述卧螺式离心机。7.根据权利要求6所述的卧螺式离心机的智能控制装置，其特征在于，所述交互显示系统包括按键、显示屏、指示灯和报警器；所述按键用于指令及数据的输入；所述显示屏用于显示所述卧螺式离心机的工作参数和工作状态；所述指示灯用于所述卧螺式离心机出现故障时，发出光报警；所述报警器用于所述卧螺式离心机出现故障时，发出声音报警。8.一种卧螺式离心机的智能控制方法，其特征在于，包括：启动卧螺式离心机，并选择工作模式；控制所述卧螺式离心机正常运行工作，当所述卧螺式离心机处于除砂模式时，若所述卧螺式离心机的差转速低于设定的差转速下限值，则控制供浆泵停机、主电机停机，若电流计测得的电流值或压力计测得的压力值超过设定的额定...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂军，张子贤，王维刚，于文红，胡建均，包秋民，
申请(专利权)人：中石化中原石油工程有限公司中石化中原石油工程有限公司钻井工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：