基于云端智能控制及可视化的钻井液一体处理系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于云端智能控制及可视化的钻井液一体处理系统和方法，包括地质钻探多功能一体化钻井液综合处理系统；还包括钻井液性能参数测定模块、运行负载监测模块、云端智能控制模块和远端服务器；对钻井液性能参数测定模块和运行负载监测模块的数据进行采集，根据云端智能控制模块的智能自动分析和远端服务器的信号交互传递，对地质钻探多功能一体化钻井液综合处理系统实现钻井液净化循环模式、钻井液加重配置模式、钻井液配药模式和废弃钻井液处理模式的切换控制。本发明专利技术提升了钻井液在线监测、处理和资源循环利用能力，智能化程度高，能够自动对钻井液进行处理和监控。

【技术实现步骤摘要】
基于云端智能控制及可视化的钻井液一体处理系统和方法
本专利技术涉及地质钻探工程钻井液处理
，更具体的说是涉及一种基于云端智能控制及可视化的钻井液一体处理系统和方法。
技术介绍
地质钻探施工过程中，有效控制钻井液的固相含量和改善钻井液的性能，对防止绳索取心钻杆内壁结皮，避免坍塌缩径及卡钻等孔内事故，提高钻进效率，延长钻具使用寿命等具有重大意义。随着钻探技术的不断进步，孔底动力钻具、液动潜孔锤等钻探新技术、新方法、新工艺和新工具的不断推广应用，对钻井液性能提出更高的要求。与此同时钻探实施过程中废弃的钻井液，如果不经处理随意排放，长期沉淀就会对附近的植被、土壤、地下水等自然环境和人类的生存环境造成很大的危害；同时，也没有对废液中可用的钻井液进行回收再循环利用，造成钻井液的浪费。本申请人于2019年1月18日申请了授权公告号为CN209942767U，名称为一种地质钻探多功能一体化钻井液综合处理系统的技术专利，包括初净化模块、固相分离模块、钻井液配置模块，其中初净化模块、固相分离模块、钻井液配置模块依次并排排列，且为模块化撬装结构；初净化模块包括沉砂罐以及收集槽，固相分离模块包括循环罐以及收集槽，钻井液配置模块包括制浆罐以及钻井液输送管线，制浆罐、循环罐与所述沉砂罐的罐顶与罐底间均用罐间由壬和罐间蝶阀连通。该本技术的地质钻探多功能一体化钻井液综合处理系统可执行多种加工模式，该处理系统改善了钻井液性能，确保地质钻探优质、安全、高效、低耗施工。但是对于以上专利来说，虽然可以提供多种加工模式，然而在各种加工模式的启动和运行的判断上智能化程度较低，而且，对于复杂的钻井液状态来说，没有精确的参数判断，对设备运行状态的实时分析，其运行的模式驱动也是不科学的。另外，由于现有的方案中缺乏云端智能调节与控制功能，难以满足使用需求。因此，如何提供一种智能化程度高、且能够实现云端控制的钻井液一体处理系统和方法，是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种基于云端智能控制及可视化的钻井液一体处理系统和方法，旨在解决上述技术问题，本专利技术提供的系统和方法在本申请人原有的专利方案上进行改进，因此，对原技术方案的具体结构不再赘述。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种基于云端智能控制及可视化的钻井液一体处理系统，包括地质钻探多功能一体化钻井液综合处理系统；还包括：钻井液性能参数测定模块；所述钻井液性能参数测定模块包括安装在制浆罐的储备仓内部和循环罐的循环仓内部的温度计、泥浆密度计、PH计和液位计；钻井液返回孔管道上具有一条并联的循环支路，所述钻井液性能参数测定模块还包括依次串联在所述循环支路上的固相含量测定仪、泥浆含砂量测定仪、旋转粘度计、API滤失仪、泥浆切力计和高温高压失水仪；运行负载监测模块；所述负载监测模块包括分别安装在所述钻井液返回孔管道和钻井液返出孔管道上的流量计，以及安装在搅拌器转轴和离心机转轴上的转速测量计；云端智能控制模块；所述云端智能控制模块分别与所述钻井液性能参数测定模块和所述运行负载监测模块中的仪器的信号输出端连接，且用于采集数据信号后进行分析、传输和反馈；远端服务器；所述远端服务器与所述云端智能控制模块实现远程信号传输连接。通过上述技术方案，本专利技术提供的技术方案在实现钻井液“不落地”清洁化生产和提高资源绿色低碳利用的基础上，包括钻井液性能参数及负载在线动态连续实时监测与采集，结合云端智能控制、钻井液固相控制与废弃钻井液处理等智能控制系统，提升钻井液在线监测、处理和资源循环利用能力，智能化程度高，能够自动对钻井液进行处理和监控。优选的，在上述一种基于云端智能控制及可视化的钻井液一体处理系统中，所述云端智能控制模块包括信号接收单元、数据分析单元、专家系统分析单元、信号输出单元和执行信号反馈单元；所述信号接收单元与所述钻井液性能参数测定模块和所述运行负载监测模块中的仪器的信号输出端连接；所述数据分析单元与所述信号接收单元电性连接；所述专家系统分析单元与所述数据分析单元电性连接；所述信号输出单元与所述专家系统分析单元电性连接，所述信号输出单元与所述远端服务器连接；所述执行信号反馈单元与所述信号输出单元电性连接，且与所述地质钻探多功能一体化钻井液综合处理系统的驱动件的控制部电性连接。本专利技术采用智能化的分析单元和专家系统进行双重分析判定，对于不易分析判断的数据通过专家分析系统进行识别，智能化程度更高。优选的，在上述一种基于云端智能控制及可视化的钻井液一体处理系统中，所述信号输出单元与所述远端服务器通过互联网、GPRS终端或者北斗卫星终端实现无线连接。具有闭环管理和可视化的优势，管理效果更好。优选的，在上述一种基于云端智能控制及可视化的钻井液一体处理系统中，所述远端服务器为手机或者电脑。能够实现可视化的远端操控。优选的，在上述一种基于云端智能控制及可视化的钻井液一体处理系统中，所述信号输出单元电性连接有报警器；所述远端服务器内置有报警单元。能够实时对检测问题进行报警。优选的，在上述一种基于云端智能控制及可视化的钻井液一体处理系统中，所述数据分析单元对于测定的钻井液参数和运行负载参数设定有标准范围值。能够根据范围值进行判定，专家系统可以对于检测值接近范围值的状态进行进一步判定。优选的，在上述一种基于云端智能控制及可视化的钻井液一体处理系统中，所述循环支路的两端安装有电磁阀。能够便于对循环支路的控制和清洗。本专利技术还提供了一种基于云端智能控制及可视化的钻井液一体处理系统的方法，对所述钻井液性能参数测定模块和所述运行负载监测模块的数据进行采集，根据所述云端智能控制模块的智能自动分析和所述远端服务器的信号交互传递，对地质钻探多功能一体化钻井液综合处理系统实现钻井液净化循环模式、钻井液加重配置模式、钻井液配药模式和废弃钻井液处理模式的切换控制。优选的，在上述一种基于云端智能控制及可视化的钻井液一体处理系统的方法中，当钻井液启动正常循环时，循环罐和沉砂罐的相应元件启动，并实时对所述钻井液性能参数测定模块和所述运行负载监测模块的数据进行采集分析；当检测储备仓和/或循环仓的液面低于设定值时，制浆管和循环罐的相应元件同时启动，进行制浆；当所述钻井液性能参数测定模块检测的数据异常需要加药处理时，制浆管和循环罐的相应元件以及加药罐同时启动，进行加药操作；当所述钻井液性能参数测定模块检测的钻井液的固相含量超过设定值时，制浆管和循环罐的相应元件以及废浆砂泵同时启动，进行废弃钻井液处理。优选的，在上述一种基于云端智能控制及可视化的钻井液一体处理系统的方法中，所述高温高压失水仪用于对泥皮厚度进行检测。经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种基于云端智能控制及可视化的钻井液一体处理系统和方法，具有以下有益效果：1、本专利技术提供的技术方案在实现钻井液“不落地”清洁化生产和提高资源绿色低碳利用的基础上，包括钻井液性能参数及负载在线动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于云端智能控制及可视化的钻井液一体处理系统，包括地质钻探多功能一体化钻井液综合处理系统；其特征在于，还包括：/n钻井液性能参数测定模块(10)；所述钻井液性能参数测定模块(10)包括安装在制浆罐的储备仓内部和循环罐的循环仓内部的温度计(100)、泥浆密度计(101)、PH计(102)和液位计(103)；钻井液返回孔管道上具有一条并联的循环支路(104)，所述钻井液性能参数测定模块(10)还包括依次串联在所述循环支路(104)上的固相含量测定仪(105)、泥浆含砂量测定仪(106)、旋转粘度计(107)、API滤失仪(108)、泥浆切力计(109)和高温高压失水仪(110)；/n运行负载监测模块(20)；所述负载监测模块(20)包括分别安装在所述钻井液返回孔管道和钻井液返出孔管道上的流量计(200)，以及安装在搅拌器转轴和离心机转轴上的转速测量计；/n云端智能控制模块(30)；所述云端智能控制模块(30)分别与所述钻井液性能参数测定模块(10)和所述运行负载监测模块(20)中仪器的信号输出端连接，且用于采集数据信号后进行分析、传输和反馈；/n远端服务器(40)；所述远端服务器(40)与所述云端智能控制模块(30)实现远程信号传输连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于云端智能控制及可视化的钻井液一体处理系统，包括地质钻探多功能一体化钻井液综合处理系统；其特征在于，还包括：
钻井液性能参数测定模块(10)；所述钻井液性能参数测定模块(10)包括安装在制浆罐的储备仓内部和循环罐的循环仓内部的温度计(100)、泥浆密度计(101)、PH计(102)和液位计(103)；钻井液返回孔管道上具有一条并联的循环支路(104)，所述钻井液性能参数测定模块(10)还包括依次串联在所述循环支路(104)上的固相含量测定仪(105)、泥浆含砂量测定仪(106)、旋转粘度计(107)、API滤失仪(108)、泥浆切力计(109)和高温高压失水仪(110)；
运行负载监测模块(20)；所述负载监测模块(20)包括分别安装在所述钻井液返回孔管道和钻井液返出孔管道上的流量计(200)，以及安装在搅拌器转轴和离心机转轴上的转速测量计；
云端智能控制模块(30)；所述云端智能控制模块(30)分别与所述钻井液性能参数测定模块(10)和所述运行负载监测模块(20)中仪器的信号输出端连接，且用于采集数据信号后进行分析、传输和反馈；
远端服务器(40)；所述远端服务器(40)与所述云端智能控制模块(30)实现远程信号传输连接。


2.根据权利要求1所述的一种基于云端智能控制及可视化的钻井液一体处理系统，其特征在于，所述云端智能控制模块(30)包括信号接收单元(300)、数据分析单元(301)、专家系统分析单元(302)、信号输出单元(303)和执行信号反馈单元(304)；所述信号接收单元(300)与所述钻井液性能参数测定模块(10)和所述运行负载监测模块(20)中仪器的信号输出端连接；所述数据分析单元(301)与所述信号接收单元(300)电性连接；所述专家系统分析单元(302)与所述数据分析单元(301)电性连接；所述信号输出单元(303)与所述专家系统分析单元(302)电性连接，所述信号输出单元(303)与所述远端服务器(40)连接；所述执行信号反馈单元(304)与所述信号输出单元(303)电性连接，且与所述地质钻探多功能一体化钻井液综合处理系统的驱动件的控制部电性连接。


3.根据权利要求1所述的一种基于云端智能控制及可视化的钻井液一体处理系统，其特征在于，所述信号输出单元(303)与...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯美贵，翁炜，蒋睿，欧阳志勇，杨鹏，徐军军，吴烁，贺云超，赵志涛，郭强，张德龙，张培丰，刘文武，卢彤，孙鹏，
申请(专利权)人：北京探矿工程研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11