智能固体控制系统技术方案

公开了一种物料分离系统，其可以包括振动筛、离心机、传感器和/或处理器电路。振动筛可以配置成将固液混合物分离成第一含固体组分和振动筛流出物。传感器可配置成测量固液混合物、第一含固体组分、振动筛流出物和第二含固体组分的一种或多种的特性。井性能分析系统可配置成分析地理盆地内的钻机的浆料报告，以确定哪些钻机低效运行。该系统可以允许建议并发送控制信号以提高固液分离系统的效率。该系统可允许操作者查看聚集的井性能数据，以识别哪些钻机在地理盆地基线以下运行，并做出明智的决定，以改善与一个或多个钻机相关联的固液分离系统的功能。离系统的功能。离系统的功能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】智能固体控制系统
相关申请的交叉引用
[0001]本申请主张2019年7月16日提交的申请号为62/874,853的美国临时专利申请的权益，其全部内容通过引用并入本文。

技术介绍

[0002]在某些情况下，需要分离物料。待分离的物料可以包括固液混合物，其中包括在其中分布有各种颗粒的液体物料。待分离的物料也可能包括干燥物料，用于将大物料与小物料分离。例如，采矿、石油和天然气行业使用振动式筛分机和离心机来分离此类物料。例如，在钻井时，浆料物料(也称为“钻井浆料”)可用于润滑钻头和清除钻屑。可使用一台或多台振动筛(shaker)机器去除可能积聚在浆料中的钻屑和沉积物。当物料流过振动式筛分机的筛网时，比筛网开口小的颗粒与浆料中的液体一起通过筛网。因此，振动式筛分机可用于改变浆料中的粒度分布。
[0003]有许多运行参数控制物料分离系统的效率和效能。在许多情况下，运行参数是通过反复试验来确定的，这是低效的，可能不会产生优化的物料分离系统。因此，需要能够量化运行参数变化影响的系统和方法。能够比较给定地理区域内的多台钻机，以根据地理位置确定一组优化的物料分离系统运行参数，也将是有利的。从下面的描述中，这些特征和其他特征将变得显而易见。

技术实现思路

[0004]根据一些实施例，分离系统可包括一个或多个振动式振动筛设备和一个或多个离心机。每个设备可用于去除浆料的特定成分。多组分系统具有多个参数，可以对这些参数进行控制，以在分离物料的质量、运行成本等方面产生期望的结果。根据实施例，提供了一种用于分离系统的控制系统。控制系统识别和测量多个运行参数，并根据各种指标调整控制参数以优化系统的运行。运营指标可能包括电力消耗、物料成本、废物清除成本、劳动力成本、维修成本等方面的总体成本。
[0005]系统可配置为生成与钻井浆料质量和效率相关的数据和可视化表示。该系统可提供重要的反馈、统计和效率，可用于告知有关钻井设备运行的商业决策，如物料分离系统。在某些情况下，系统可能会随着时间的推移聚集来自多个钻井现场和钻机的信息。这些信息可用于根据基线指标和地理盆地内一个或多个钻机的最佳机器运行参数，提出建议，甚至向物料分离系统发送控制信号。
[0006]根据一些实施例，一种固液分离系统，包括振动筛，其配置成将固液混合物分离成第一含固体组分和振动筛流出物；离心机，其配置成将振动筛流出物分离成第二含固体组分和离心机流出物；传感器，其置为测量固液混合物、第一含固体组分、振动筛流出物、第二含固体组分和离心机流出物的一种或多种的特性；处理器电路，其配置为执行运行，所述运行包括从传感器接收表示所测量的特性的传感器信号；基于测量的特性产生控制信号；以及向振动筛和/或离心机提供控制信号，从而引起振动筛和/或离心机的运行参数的变化。
[0007]在某些情况下，传感器是流量计或密度计。该传感器可配置为测量粒度分布、第一含固体组分和/或振动筛流出物的一个或多个特性。测量的特性可包括一个或多个固液混合物和/或振动筛流出物的密度；固液混合物和/或振动筛流出物的固体含量；振动筛流出物和/或第一含固体组分的粒度分布；第一含固体组分的干燥度；固液混合物进入振动筛的流速；离开振动筛的振动筛流出物的流速；以及振动筛的功率消耗率。
[0008]在一些实施例中，传感器配置为测量第二含固体组分和/或离心机流出物的一个或多个特性，其可包括离心机流出物的一个或多个密度；离心机排出物的固体含量；离心机流出物和/或第二含固体组分的粒度分布；第二含固体组分的干燥度；振动筛流出物进入离心机的流速；离开离心机的离心机流出物的流速；以及离心机的功率消耗率。
[0009]传感器可配置为测量与离心机、振动筛流出物和/或离心机流出物相关的一个或多个特性，其可包括密度、粘度、浊度、池深度以及与一个或多个离心机马达相关的扭矩负载。
[0010]在一些实施例中，振动筛配置为从处理器电路接收控制信号，并基于接收到的控制信号改变振动筛的一个或多个运行参数。在某些情况下，运行参数包括筛网角度、振动运动的形状、振动运动的振幅和振动运动的频率。
[0011]处理器电路可以通过执行诸如确定测量特性和运行参数之间的关系这样的运行来生成控制信号，使得运行参数的改变导致测量特性的改变；以及生成所述控制信号，使得所述控制信号引起所述运行参数的变化，从而引起所述测量特性的变化，以减小所述测量特性和所述测量特性的预定目标值之间的差度量。
[0012]在一些情况下，处理器电路产生一个或多个控制信号，以引起振动筛和/或离心机的运行参数的变化，从而使成本度量最小化，其中，成本度量取决于一个或多个成本，包括稀释成本、处置成本、能源成本、筛网更换成本、维护成本以及非生产时间(NPT)成本。
[0013]根据一些实施例，处理器实现的方法包括以下步骤：通过处理器电路接收表征与井相关联的钻井液的时间相关数据，该钻井液已由固液分离系统处理；基于对数据的分析，确定对固液分离系统的一个或多个运行参数的建议的改变；基于所建议的改变生成与时间相关的控制信号；以及自动向固液分离系统的部件提供控制信号，从而引起固液分离系统的运行参数的变化。
[0014]控制信号可改变振动筛的运行参数，振动筛配置为将固液混合物分离为第一含固体组分和振动筛流出物。
[0015]在某些情况下，控制信号会改变离心机的运行参数，该离心机配置为将振动筛流出物分离为第二含固体组分和离心机流出物。
[0016]在一些实施例中，接收时间相关数据包括从一个或多个传感器接收信号，该传感器配置为测量固液混合物、第一含固体组分、振动筛流出物、第二含固体组分和离心机流出物的一种或多种特性。
[0017]系统可以通过对数据执行机器学习算法来确定建议的改变，以确定油井性能的趋势。
[0018]根据一些实施例，计算机实现的方法包括获取钻井液报告；分析钻井液报告以提取浆料数据；规范浆料数据；对浆料数据执行机器学习算法，以识别油井动态趋势；至少部分基于油井动态趋势，确定通过一次或多次改变固液分离系统的运行参数来改善油井动态
的建议；并在显示屏上提供建议。
[0019]提供的建议可能包括对振动筛的建议的改变，振动筛配置为将固液混合物分离为第一含固体组分和振动筛流出物。提供的建议可另外地或可选地包括对离心机的建议的改变，该离心机配置为将振动筛流出物分离为第二含固体组分和离心机流出物。
[0020]计算机实现的方法可以通过从一个或多个传感器接收数据来获取钻井液报告，该传感器配置为测量固液混合物、第一含固体组分、振动筛流出物、第二含固体组分和离心机流出物的一种或多种特性。
[0021]在一些情况下，该方法包括基于建议生成控制信号；以及向固液分离系统的部件提供控制信号。
[0022]该方法还可以包括导致振动筛和/或离心机的运行参数发生变化的控制信号。通过引用并入
[0023]本申请中提及和确定的所有专利、申请和出版物在此通过引用全部合并，即使在本申请的其他地方提及，也应视为通过引用完全合并。具体而言，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种固液分离系统，其包括：振动筛，其配置成将固液混合物分离成第一含固体组分和振动筛流出物；离心机，其配置成将所述振动筛流出物分离成第二含固体组分和离心机流出物；传感器，其配置为测量固液混合物、第一含固体组分、振动筛流出物、第二含固体组分和离心机流出物的一种或多种特性；处理器电路，其配置成执行操作，包括：从传感器接收代表测量特性的传感器信号；基于所测量的特性生成控制信号；和向振动筛和/或离心机提供控制信号，从而改变振动筛和/或离心机的运行参数；其中，传感器配置为测量第一含固体组分和/或振动筛流出物的一个或多个特性，所述特性包括：固液混合物和/或振动筛流出物的密度；固液混合物和/或振动筛流出物的固体含量；振动筛流出物和/或第一种含固体组分的粒度分布；第一含固体组分的干燥度；固液混合物进入振动筛的流速；离开振动筛的振动筛流出物的流速；振动筛的功率消耗率。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述传感器是流量计或密度计。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述传感器配置成测量粒度分布。4.根据权利要求1所述的系统，其中所述传感器配置成测量所述第二含固体组分和/或所述离心机流出物的一种或多种特性，所述特性包括:离心机流出物的密度；离心机流出物的固体含量；离心机流出物和/或第二含固体组分的粒度分布；第二含固体组分的干燥度；振动筛流出物进入离心机的流速；离开离心机的离心机流出物的流速；和离心机的功耗率。5.根据权利要求1所述的系统，其中所述传感器配置成测量与所述离心机、所述振动筛流出物和/或所述离心机流出物相关联的一个或多个特性，所述特性包括:密度；粘度；浊度；池深度；和与一个或多个离心机马达相关的扭矩负载。6.根据权利要求1所述的系统，其中所述振动筛配置为从所述处理器电路接收所述控制信号，并且基于所接收的控制信号改变所述振动筛的一个或多个运行参数，所述运行参数包括:
筛网角度；振动运动的形状；振动运动的幅度；和振动运动的频率。7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述处理器电路通过执行操作来生成所述控制信号，所述操作包括:确定测量特性和运行参数之间的关系，使得运行参数的变化引起测量特性的变化；和生成所述控制信号，使得所述控制信号引起所述运行参数的变化，从而引起所测量的特性的变化，以减小所测量的特性和所测量的特性的预定目标值之间的差异度量。8.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器电路生成一个或多个控制信号，以引起所述振动筛和/或离心机的运行参数的变化，从而最小化成本度量，其中所述成本度量取决于一个或多个成本，所述成本包括:稀释成本；处置成本；能源成本；更换筛网的成本；维护成本；和非生产时间(NPT)成本。9.一种处理器实现的方法，其包括:由处理器电路接收表征与井相关的钻井液的时间相关数据，所述钻井液已经由固液分离系统处理；基于对数据的分析，确定对固液分离系统的一个或多个运行参数的建议的改变；基于所建议的改变生成时间相关的控制信号；和自动向固液分离系统的部件提供控制信号，从而引起固液分离系统的运行参数的变化。10.根据权利要求9所述的处理器实现的方法，其中所述控制信号改变振动式振动筛的运行参数，所述振动筛配置成将固液混合物分离成第一含固体组分和振动筛流出物。11.根据权利要求10所述的处理器实现的方法，其中所述控制信号改变离心机的运行参数，所述离心机配置成将所述振动筛流出物分离成第二含固体组分和离心机流出物。12.根据权利要求9所述的处理器实现的方法，其中接收时间相关数据包括从一个或多个传感器接收信号，所述传感器配置为测量固液混合物、第一含固体组分、振动筛...

【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：德里克公司，
类型：发明
国别省市：