【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于石油固井工具测试装备，涉及注水泥浮动设备性能测试系统，本专利技术还涉及注水泥浮动设备性能测试方法。
技术介绍
1、“注水泥浮动设备”是指嵌入钻杆柱的一个或多个止回阀，可以防止在将钻排液流入套管的同时，从套管中溢出。注水泥浮动设备的主要目的就是防止进入套管或井身环空的水泥从套管或u型管中溢出。有的情况下，例如尾管注水泥，浮动设备可能是预防出现u型管材的唯一可行方法。另外一些情况下，浮动设备用于使水泥在环空中固定，而未提高套管内的压力，从而防止u型管材。一般情况下，水泥规定时套管压力升高都是不符合要求的，因为压力升高可能导致在水泥制成的环空里出现裂缝。
2、可编程控制器(plc)是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字量和模拟量的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。变频器(variable-frequency drive，vfd)是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的，另外，变频器还有很多的保护功能，如过流、过压、过载保护等等。随着工业自动化程度的不断提高，变频器也得到了非常广泛的应用。上位计算机是相对于工业现场过程控制的现场控制器而言，是用于管理和实现人机交互功能、实现过程控制的控制用计算机，可以通过开发设计的控制软件。目前缺少专门的浮动设备性能测试系统
3、综上所述，现有技术存在浮动设备性能测试难以简单快速实现的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供注水泥浮动设备性能测试系统，解决了现有技术中存在的浮动设备性能测试难以简单快速实现的问题。
2、本专利技术的另一目的是提供注水泥浮动设备性能测试方法。
3、本专利技术所采用的技术方案是，注水泥浮动设备性能测试系统，包括组态控制界面设置有若干控制按钮的上位计算机，上位计算机通过串行端口连接有可编程控制器，可编程控制器电连接有变频器，变频器电连接有泥浆泵，可编程控制器电连接有电动开关阀、压力变送器、温度变送器、电动调节阀、流量变送器。
4、本专利技术的特点还在于：
5、泥浆泵管道连接有泥浆池，泥浆泵连接有测试管道b，测试管道b上设置有压力变送器a和电动开关阀a，测试管道b上侧接有测试管道c，测试管道c上设置有电动调节阀b和压力变送器b，测试管道b连通有测试管道e，测试管道e轴向依次设置有压力变送器c、电动调节阀c、温度变送器、流量变送器、电动开关阀d。
6、测试管道e和测试管道c之间设置有浮动设备，测试管道c侧接有测试管道d，测试管道d上设置有电动开关阀e，测试管道d连通有测试管道a，测试管道a连通于泥浆池，测试管道e侧接于测试管道a。
7、本专利技术所采用的另一技术方案是，注水泥浮动设备性能测试方法，具体按照以下步骤实施：
8、步骤一：测试前准备；
9、步骤二：开始正向测试；
10、步骤三：结束正向测试：在上位计算机的组态控制界面点击“测试结束”按钮，测试完成，泥浆泵自动关闭；
11、步骤四：开始反向测试；
12、步骤五：结束反向测试：在上位计算机的组态控制界面点击“测试结束”按钮，测试完成，泥浆泵自动关闭；
13、步骤六：测试系统自动采集压力、温度、流量等参数并生成曲线。
14、本专利技术另一技术方案的特点还在于：
15、步骤一：测试前准备：向泥浆池中加入2.2m3-3.2m3泥浆，将浮动设备安装固定在测试管道e和测试管道c之间。
16、步骤二：开始正向测试：在上位计算机的组态控制界面点击“启动”按钮，测试系统启动，点击“正向测试”按钮，可编程控制器控制电控阀门自动切换至正向测试流程，启动泥浆泵，开始测试。
17、步骤四：开始反向测试：在上位计算机的组态控制界面点击“反向测试”，可编程控制器控制电控阀门自动切换至反向测试流程，启动泥浆泵，开始测试。
18、步骤二正向测试中，电动开关阀a、电动开关阀e关闭，电动调节阀c、电动开关阀d开启，可编程控制器控制电动调节阀b开合度调整泥浆流量；步骤四反向测试中，电动调节阀b、电动开关阀d关闭，电动开关阀a、电动开关阀e开启，可编程控制器控制电动调节阀c开合度调整泥浆流量。
19、步骤二和步骤四测试过程中，在上位计算机的组态控制界面通过修改设定流量值，测试系统自动调整阀门开度，使实际流量达到设定流量值；步骤二和步骤四测试过程中，点击上位计算机的组态控制界面的“台阶测试”按钮，测试系统按照设定的时间和流量自动进行流量切换。
20、本专利技术的有益效果是：本专利技术注水泥浮动设备性能测试系统具备自动控制、自动测量、自动记录功能，实现了浮动设备测试的全过程自动化；操作人员的不必现场调节阀门开度、记录数据，减轻了操作人员的劳动强度；测试过程控制灵活、方便，数据测量准确、及时。
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1.注水泥浮动设备性能测试系统，其特征在于，包括组态控制界面设置有若干控制按钮的上位计算机(1)，所述上位计算机(1)通过串行端口连接有可编程控制器(2)，所述可编程控制器(2)电连接有变频器(3)，所述变频器(3)电连接有泥浆泵(9)，所述可编程控制器(2)电连接有电动开关阀(4)、压力变送器(5)、温度变送器(6)、电动调节阀(7)、流量变送器(8)。
2.根据权利要求1所述的注水泥浮动设备性能测试系统，其特征在于，所述泥浆泵(9)管道连接有泥浆池(11)，所述泥浆泵连接有测试管道b(22)，所述测试管道b(22)上设置有压力变送器a(17)和电动开关阀a(12)，所述测试管道b(22)上侧接有测试管道c(23)，所述测试管道c(23)上设置有电动调节阀b(15)和压力变送器b(18)，所述测试管道b(22)连通有测试管道e(25)，所述测试管道e(25)轴向依次设置有压力变送器c(19)、电动调节阀c(16)、温度变送器(6)、流量变送器(8)、电动开关阀d(13)。
3.根据权利要求2所述的注水泥浮动设备性能测试系统，其特征在于，所述测试管道e(2
4.注水泥浮动设备性能测试方法，其特征在于，使用权利要求1-3所述的注水泥浮动设备性能测试系统，具体按照以下步骤实施：
5.根据权利要求4所述的注水泥浮动设备性能测试方法，其特征在于，所述步骤一：测试前准备：向泥浆池(11)中加入2.2m3-3.2m3泥浆，将浮动设备(20)安装固定在测试管道e(25)和测试管道c(23)之间。
6.根据权利要求4所述的注水泥浮动设备性能测试方法，其特征在于，所述步骤二：开始正向测试：在上位计算机(1)的组态控制界面点击“启动”按钮，测试系统启动，点击“正向测试”按钮，可编程控制器(2)控制电控阀门自动切换至正向测试流程，启动泥浆泵(9)，开始测试。
7.根据权利要求4所述的注水泥浮动设备性能测试方法，其特征在于，所述步骤四：开始反向测试：在上位计算机(1)的组态控制界面点击“反向测试”，可编程控制器(2)控制电控阀门自动切换至反向测试流程，启动泥浆泵(9)，开始测试。
8.根据权利要求4所述的注水泥浮动设备性能测试方法，其特征在于，所述步骤二正向测试中，电动开关阀a(12)、电动开关阀e(14)关闭，电动调节阀c(16)、电动开关阀d(13)开启，可编程控制器(2)控制电动调节阀b(15)开合度调整泥浆流量；所述步骤四反向测试中，电动调节阀b(15)、电动开关阀d(13)关闭，电动开关阀a(12)、电动开关阀e(14)开启，可编程控制器(2)控制电动调节阀c(16)开合度调整泥浆流量。
9.根据权利要求4所述的注水泥浮动设备性能测试方法，其特征在于，所述步骤二和步骤四测试过程中，在上位计算机(1)的组态控制界面通过修改设定流量值，测试系统自动调整阀门开度，使实际流量达到设定流量值；所述步骤二和步骤四测试过程中，点击上位计算机(1)的组态控制界面的“台阶测试”按钮，测试系统按照设定的时间和流量自动进行流量切换。
...【技术特征摘要】
1.注水泥浮动设备性能测试系统，其特征在于，包括组态控制界面设置有若干控制按钮的上位计算机(1)，所述上位计算机(1)通过串行端口连接有可编程控制器(2)，所述可编程控制器(2)电连接有变频器(3)，所述变频器(3)电连接有泥浆泵(9)，所述可编程控制器(2)电连接有电动开关阀(4)、压力变送器(5)、温度变送器(6)、电动调节阀(7)、流量变送器(8)。
2.根据权利要求1所述的注水泥浮动设备性能测试系统，其特征在于，所述泥浆泵(9)管道连接有泥浆池(11)，所述泥浆泵连接有测试管道b(22)，所述测试管道b(22)上设置有压力变送器a(17)和电动开关阀a(12)，所述测试管道b(22)上侧接有测试管道c(23)，所述测试管道c(23)上设置有电动调节阀b(15)和压力变送器b(18)，所述测试管道b(22)连通有测试管道e(25)，所述测试管道e(25)轴向依次设置有压力变送器c(19)、电动调节阀c(16)、温度变送器(6)、流量变送器(8)、电动开关阀d(13)。
3.根据权利要求2所述的注水泥浮动设备性能测试系统，其特征在于，所述测试管道e(25)和测试管道c(23)之间设置有浮动设备(20)，所述测试管道c(23)侧接有测试管道d(24)，所述测试管道d(24)上设置有电动开关阀e(14)，所述测试管道d(24)连通有测试管道a(21)，测试管道a(21)连通于泥浆池(11)，所述测试管道e(25)侧接于测试管道a(21)。
4.注水泥浮动设备性能测试方法，其特征在于，使用权利要求1-3所述的注水泥浮动设备性能测试系统，具体按照以下步骤实施：
5.根据权利要求4所述的注水泥浮动设...
【专利技术属性】
技术研发人员：王北兴，冯红军，
申请(专利权)人：陕西纽兰德实业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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