一种高压粒子输送的控制方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种高压粒子输送的控制方法，包括：S101，控制单元响应于压力工作模式，控制各液压阀块的开关顺序；S102，控制单元获取粒子的目标排量，并调节粒子流道阀块的开度；S103，控制单元判断物料存储装置的实际液位高度是否处于预设目标，在实际液位高度不处于预设目标时，控制单元向流道调节设备发送调节指令，改变流道调节设备的开度F。本方法可以有效保证输送系统的高效稳定运行，提高系统的自动化程度。化程度。化程度。

【技术实现步骤摘要】
一种高压粒子输送的控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及高压粒子钻井技术，具体而言，涉及一种高压粒子输送的控制方法及系统。

技术介绍

[0002]近年来，粒子冲击钻井技术作为一项革命性的提速技术，得到了广泛的应用，粒子冲击钻井是一种通过将直径1
‑
3mm的球形钢粒注入井底，以辅助破碎深部硬地层和强研磨地层的钻井技术。
[0003]但是现有的粒子钻井技术，其自动化程度较低，并且，在物料罐内，混合液体容易超出正常范围，导致混合液体飞溅或者溢出的情况，影响系统安全运行，降低钻井效果。
[0004]因此，如何提高粒子钻井效果是我们目前需要解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在提供一种高压粒子输送的控制方法及系统，提高粒子钻井效果。
[0006]本专利技术提供的一种高压粒子输送的控制方法，包括：
[0007]S101，控制单元响应于压力工作模式，控制各液压阀块的开关顺序；
[0008]S102，控制单元获取粒子的目标排量，并调节粒子流道阀块的开度；
[0009]S103，控制单元判断物料存储装置的实际液位高度是否处于预设目标，在实际液位高度不处于预设目标时，控制单元向流道调节设备发送调节指令，改变流道调节设备的开度F。
[0010]作为优选的技术方案，所述步骤S101包括：
[0011]S1011，第一采集模块获取井队循环系统的工作压力，并发送至控制单元；
[0012]S1012，控制单元根据井队循环系统的工作压力确定粒子输送系统的压力工作模式；
[0013]S1013，控制单元在预存的模式对照表中寻找与压力工作模式相对应的液压阀块的开关顺序指令；
[0014]S1014，控制单元根据开关顺序指令控制各液压阀块的开关顺序。
[0015]作为优选的技术方案，所述步骤S102，包括：
[0016]第二采集模块获取井队循环系统内钻井液单位时间内的排量，并发送至控制单元，控制单元将井队循环系统内钻井液单位时间排量，乘以预设百分比，计算得到粒子的目标排量。
[0017]优选的，预设百分比可以为3％，按照此比例将粒子与钻井液混合，在钻井过程中，可以更好的辅助破碎地层。
[0018]作为优选的技术方案，所述调节指令为，
[0019]将流道调节设备的开度F调整为：
[0020]F＝Ft+(S*
△
h)/(Q*T)
[0021]其中，T为预设调节时间，Ft为流道调节设备在t时刻的开度，S为物料存储装置内截面积，Q为单位时间内向物料存储装置进入的钻井液流量，
△
h为物料存储装置的预设目标与实际液位高度之间的差值，
△
h为正表示实际液位高度低于预设目标，为负表示实际液位高度高于预设目标。
[0022]作为优选的技术方案，所述预设目标在700mm至1000mm内。
[0023]综上所述，本专利技术通过控制单元，可以自动计算得到钻井液所需要的粒子，并且，在输送系统工作时，控制单元能够实时调节物料存储装置内的液位高度，使得物料存储装置内实际液位高度处于预设目标中，不会过低，造成物料存储装置内混合液体飞溅，也不会过高，造成物料存储装置内的混合液体溢出，保证输送系统的高效稳定运行。
[0024]本专利技术还提供一种高压粒子输送系统，包括如上所述的控制方法，包括：
[0025]控制单元；
[0026]物料存储装置，用于存储钻井液与粒子的混合液体；
[0027]液压粒子注入装置，所述液压粒子注入装置分别与所述控制单元和所述物料存储装置连接；
[0028]流量控制及粒子计量装置，所述流量控制及粒子计量装置分别与所述控制单元和所述物料存储装置连接，用于改变所述管道内所述钻井液的流量。
[0029]井队循环系统，其分别与所述控制单元和所述液压粒子注入装置连接。
[0030]作为优选的技术方案，所述输送系统包括液位监测器，所述液位监测器安装在所述物料存储装置上，用于监测所述物料存储装置内混合液体的液位高度。使物料存储装置内的混合液体的液位处在安全合理的范围，保障系统运行。
[0031]作为优选的技术方案，所述流量控制及粒子计量装置包括流道调节设备和钻井液输送泵，流道调节设备分别与所述控制单元和所述物料存储装置连接，通过改变所述流道调节设备的开度，改变管道内钻井液的流量，所述钻井液输送泵与所述物料存储装置通过管道连接。由于流道调节设备可以调节流向物料存储装置的管道内的钻井液的流量，从而调节物料存储装置内液位高度，保证混合液体的液位处在安全合理的范围。
[0032]作为优选的技术方案，所述输送系统还包括驱动器、与所述驱动器连接的射流管路，所述射流管路与所述物料存储装置连接；
[0033]所述射流管路包括侧面射流管和/或底面射流管，所述侧面射流管与所述物料存储装置的侧壁连接，所述底面射流管与所述物料存储装置的底面连接。底部射流不断向上冲刷钻井液和粒子混合物，带动混合物向上翻动，侧面射流管与物料存储装置的侧壁优选的呈45
°
～60
°
，使混合液体在物料存储装置内旋转流动，并结合物料存储装置内换向装置换向时摆动搅拌混合物，均匀混合钻井液和粒子，并防止粒子沉淀。
[0034]综上所述，该系统通过增加流量控制及粒子计量装置，可以改变管道内钻井液的流量，从而改变向物料存储装置中输送的钻井液流量。并且，射流管路有效防止粒子沉淀，使粒子和钻井液均匀混合。通过液位监测器可以监测物料存储装置内混合液体的液位高度，避免混合液体溢流。本专利技术引入远程自动控制理念，使物料存储装置的液位可以自动控制，降低环保风险，提高设备使用寿命，并且，具有设备自动化程度高，粒子和钻井液混合均匀等优点。
附图说明
[0035]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0036]图1为本专利技术第一实施例的控制方法的流程图；
[0037]图2为本专利技术第一实施例的具体控制方法的流程图；
[0038]图3为本专利技术第二实施例的高压粒子输送系统的示意图
[0039]图标：图标：1
‑
控制单元，2
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液压粒子注入装置，3
‑
物料存储装置，4
‑
液位监测器，5
‑
射流管路，6
‑
流量控制及粒子计量装置，7
‑
井队循环系统，8
‑
钻井液罐。
具体实施方式
[0040]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压粒子输送的控制方法，其特征在于，包括：S101，控制单元响应于压力工作模式，控制各液压阀块的开关顺序；S102，控制单元获取粒子的目标排量，并调节粒子流道阀块的开度；S103，控制单元判断物料存储装置的实际液位高度是否处于预设目标，在实际液位高度不处于预设目标时，控制单元向流道调节设备发送调节指令，改变流道调节设备的开度F。2.根据权利要求1所述的高压粒子输送的控制方法，其特征在于，所述步骤S101包括：S1011，第一采集模块获取井队循环系统的工作压力，并发送至控制单元；S1012，控制单元根据井队循环系统的工作压力确定粒子输送系统的压力工作模式；S1013，控制单元在预存的模式对照表中寻找与压力工作模式相对应的液压阀块的开关顺序指令；S1014，控制单元根据开关顺序指令控制各液压阀块的开关顺序。3.根据权利要求1所述的高压粒子输送的控制方法，其特征在于，所述步骤S102，包括：第二采集模块获取井队循环系统内钻井液单位时间内的排量，并发送至控制单元，控制单元将井队循环系统内钻井液单位时间排量，乘以预设百分比，计算得到粒子的目标排量。4.根据权利要求1所述的高压粒子输送的控制方法，其特征在于，所述调节指令为，将流道调节设备的开度F调整为：F＝Ft+(S*
△
h)/(Q*T)其中，T为预设调节时间，Ft为流道调节设备在t时刻的开度，S为物料存储装置内截面积，Q为单位时间内向物料存储装置进入的钻井液流量，
△
h为物料存储装置的预设目标与实际液位高度之间的差值，
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【专利技术属性】
技术研发人员：姚建林，郑凯中，李雷，李伟成，黄伟，余晟，冯明，刘彬，姚坤鹏，张伟，付晓平，陈晗，
申请(专利权)人：四川川庆石油钻采科技有限公司，
类型：发明
国别省市：