具有性能参数智能检测功能的泥浆混配系统及检测方法技术方案

本发明专利技术公开一种具有性能参数智能检测功能的泥浆混配系统，包括：泥浆混配系统以及泥浆性能智能检测系统，泥浆性能智能检测系统包括：泥浆密度检测模块、泥浆流变性检测模块、泥浆润滑性检测模块和显示控制器，且所述的各模块与显示控制器通过有线或者无线方式连接，显示控制器带有泥浆失水量检测模块。本发明专利技术通过将泥浆混配系统与泥浆性能参数检测系统相结合，在混配泥浆的同时对泥浆的密度、粘度、切力、润滑性和失水量进行实时检测，能够实现现场精确、高效、便捷地混配泥浆，并显示记录泥浆的性能参数，真正实现了泥浆配制科学化和性能定量化，大大改进了钻进泥浆现场应用的技术，可以显著提高施工效率，保证施工质量和安全，降低施工成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工程机械领域，尤其涉及一种用于水平定向钻进施工、地质勘探钻井施工等场合的泥浆混配系统及性能参数的检测方法。
技术介绍
在进行水平定向钻进铺管施工及地质勘探钻井施工中，必须使用合理配比的“泥浆”作为冲洗循环介质。泥浆在整个施工过程中的作用是控制和平衡地层压力以稳定孔壁，粘结护壁以降低孔壁坍塌率；冷却和润滑钻具以延长钻具使用寿命；悬浮和携带钻渣以清洁钻孔和钻头刃具并提闻钻进效率；闻压泥楽■孔底喷射以提闻钻孔效率和导向能力；降低钻头切削土体时所需的扭矩以及减小钻进和拖管时的阻力；提供所钻地层的相关信肩、O 在水平定向钻进、地质勘探钻井等相关领域中，泥浆不仅在复杂地层保护孔壁中起到关键的作用，而且在排渣、冷却、润滑、水力导向等诸多方面也作用重大。例如，中国专利文献CN 2656614Y公开一种“新型的泥浆搅拌系统”，该系统由汽油机、水泵、搅拌罐、下部喷管装置、罐顶部喷管装置、回水胶管、进水胶管、快速接头、Y型过滤器、弯头、进料塑料软管、加水口组成，下部喷管装置固定在搅拌罐的侧面，对搅拌罐内的混合液不断搅拌，Y型过滤器固定在弯头上，对系统的混合液不停地过滤，灌顶部喷管装置固定在搅拌罐的上面，一方面对搅拌罐内的混合液不断搅拌，另一方面在系统循环的同时通过灌顶部喷管装置内的喷管与文丘里喷嘴而形成的负压，经进料塑料软管将膨润土自动吸入搅拌罐内。该系统在制浆快速，自动化程度高。又如，中国专利文献CN202012314U公开一种“混浆装置”，其包括漏斗、蝶阀、喷嘴、混浆罐，漏斗、蝶阀、混浆罐由上至下依次连接，混浆罐侧面设有喷嘴。使用时，分别从漏斗和喷嘴向混浆罐内注入化学物质和清水，使混浆罐内形成真空，配制成需要的泥浆。该装置结构简单、不易形成沉积、移动方便。然而，上述的制浆、混浆系统均未对泥浆的综合性能参数方面做研究，也反应了目前国内相关行业对泥浆的合理应用重视程度不够，缺乏现场科学配制泥浆的技术手段，往往造成施工效率低、成孔质量差、孔壁坍塌以致工程失败等严重后果。实际上要求泥浆具有优越的综合性能参数，应该严格体现在泥浆的密度、粘度、切力、失水量、润滑性等各项参数在现场实时使用时与相应施工地质环境和工艺条件的匹配。然而，目前行业内现场制备泥浆的方法仅限于无实时自动检测的混配和搅拌，即便部分条件下可能附加有几项单独指标的仪器测试，但也因标准不当、指标项目或缺、操作繁琐费时、测-调衔接不紧凑、人为误差大、检测效率低，而使得由此泵入钻孔中的泥浆均匀性较差，真实性能参数往往与要求相差甚大。故对症下药地设计研发能在现场定量、实时测试与智能分析、科学拌配的泥浆混配系统，是中国钻探技术今后发展的必然趋向之一。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述技术问题，提供一种，能够实现现场精确、高效、便捷地混配泥浆，并显示记录泥浆的性能参数，真正实现了泥浆配制科学化和性能定量化，大大改进了钻进泥浆现场应用的技术，可以显著提高施工效率，保证施工质量和安全，降低施工成本。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案一种具有性能参数智能检测功能的泥浆混配系统，包括泥浆混配系统以及泥浆性能智能检测系统，所述泥浆性能智能检测系统包括泥浆密度检测模块、泥浆流变性检测模块、泥浆润滑性检测模块和显示控制器，且所述的各模块与所述显示控制器通过有线或者无线方式连接，所述显示控制器带有泥浆失水量检测模块。进一步的，所述泥浆混配系统包括用于盛装泥浆的搅拌罐，以及用于将搅拌罐内的泥浆吸出并排回搅拌罐的泥浆自循环系统、用于将搅拌罐内泥浆吸出并经加料后排回搅拌罐的泥浆加料循环系统、用于将搅拌罐内的泥浆搅拌均匀的泥浆搅拌系统。进一步的，所述搅拌罐的内部设置检测柱，所述显示控制器设于所述搅拌罐的外 部，所述检测柱的内部设置电路模块，所述电路模块分别连接所述泥浆密度检测模块、所述泥浆流变性检测模块、所述泥浆润滑性检测模块，用以接受并处理所述的各模块检测结果，所述检测柱与所述显示控制器通过有线或者无线方式连接，以使所述电路模块通信连接所述显示控制器，用以将经过处理后的检测结果进行再次处理、显示和储存。进一步的，所述检测柱垂直于所述搅拌罐的底部设置，所述泥浆密度检测模块包括位于泥浆中且垂直于检测柱设置的多个压力传感器，所述多个压力传感器在竖直面上呈间隔设置，用以测量各压力传感器所在深度的泥浆压力值，所述检测柱内设置用于将测得的泥浆压力值换算成泥浆密度值的第一处理电路，所述第一处理电路通信连接所述显示控制器。进一步的，所述泥浆流变性检测模块包括设于所述搅拌罐内可调速的潜水电机和一端开口的外筒，所述电机的输出轴连接所述外筒的封口端，所述外筒的开口端内部与其同心的套设内筒，且所述外筒与所述内筒之间具有环形空间，所述内筒设有内筒轴，所述内筒轴第一端伸入所述内筒的内部，所述内筒轴的第二端通过轴承连接电子仓座，且所述内筒轴的第二端固定连接有转矩传感器，所述转矩传感器通过电子仓座上的电子仓与所述检测柱内的第二处理电路连接，所述电机的控制端与检测柱内的驱动电路连接，所述第二处理电路、所述驱动电路均通信连接所述显示控制器。进一步的，所述泥浆润滑性检测模块包括设于搅拌罐内的恒速潜水电机，所述电机的输出轴连接摩擦副，所述摩擦副的外围与其相接触的套设夹块，所述夹块端部连接有支撑座，所述支撑座设有支撑轴，所述支撑轴第一端伸入所述支撑座的内部，所述支撑轴的第二端通过轴承连接电子仓座，且所述支撑轴的第二端固定连接有扭矩传感器，所述扭矩传感器通过电子仓座上的电子仓与所述检测柱内的第三处理电路连接，所述电机的控制端与检测柱内的驱动电路连接，所述第三处理电路、所述驱动电路均通信连接所述显示控制器。进一步的，所述泥浆自循环系统包括设置在搅拌罐一侧的第一电机，所述第一电机的输出轴连接自吸泵的控制端，所述自吸泵的进水口依次通过吸水硬管、第一蝶阀、第一软管与所述搅拌罐的吸水口连接，以实现自吸泵的吸水，所述自吸泵的出水口依次连接有出水硬管和第一三通管，所述第一三通管的第一出口依次通过第二蝶阀、第一硬弯管、第二软管与所述搅拌罐的自循环出水口连接。进一步的，所述第一三通管的第二出口依次通过第三蝶阀、第二硬弯管、第二三通管、第三硬弯管、第三软管与所述搅拌罐的进料水口连接，所述第二三通管的用于连接第二硬弯管的第一连接端的内部设置射吸管，所述第二三通管的用于连接第三硬弯管的第二连接端的内部设置盛份器，所述第二三通管的第三连接端通过第四蝶阀与料斗连接。进一步的，所述泥浆搅拌系统包括设于所述搅拌罐顶部的第二电机、与第二电机连接的减速机、由第二电机及减速机驱动的泥浆搅拌器，所述泥浆搅拌器由搅拌罐顶部竖直向下延伸入其内部，所述泥浆搅拌器底部与所述搅拌罐底部之间设有用于在泥浆搅拌器转动时起扶正作用的扶正套。进一步的，所述泥浆混配系统还包括排渣系统，所述排渣系统包括设置于所述搅拌罐的一侧底部的排水口，且所述排水口处装有第五蝶阀。一种泥浆混配系统的泥浆性能参数的检测方法，包括如下步骤， 步骤一通过泥浆密度检测模块检测泥浆密度参数，通过泥浆流变性检测模块检测泥浆粘度及切力参数，通过泥浆润滑性检测模块检测泥浆的润滑性参数；步骤二 将各模块的检测结果通过通信技术传输至显示控制器，由显示控制器进行数据显示及存储，同时，上述的检测结果被捆绑打包，集中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有性能参数智能检测功能的泥浆混配系统，其特征在于，包括：泥浆混配系统以及泥浆性能智能检测系统，所述泥浆性能智能检测系统包括：泥浆密度检测模块、泥浆流变性检测模块、泥浆润滑性检测模块和显示控制器，且所述的各模块与所述显示控制器通过有线或者无线方式连接，所述显示控制器带有泥浆失水量检测模块。

【技术特征摘要】
1.一种具有性能参数智能检测功能的泥浆混配系统，其特征在于，包括泥浆混配系统以及泥浆性能智能检测系统，所述泥浆性能智能检测系统包括泥浆密度检测模块、泥浆流变性检测模块、泥浆润滑性检测模块和显示控制器，且所述的各模块与所述显示控制器通过有线或者无线方式连接，所述显示控制器带有泥浆失水量检测模块。2.根据权利要求I所述的具有性能参数智能检测功能的泥浆混配系统，其特征在于，所述泥浆混配系统包括用于盛装泥浆的搅拌罐，以及用于将搅拌罐内的泥浆吸出并排回搅拌罐的泥浆自循环系统、用于将搅拌罐内泥浆吸出并经加料后排回搅拌罐的泥浆加料循环系统、用于将搅拌罐内的泥浆搅拌均匀的泥浆搅拌系统。3.根据权利要求2所述的具有性能参数智能检测功能的泥浆混配系统，其特征在于，所述搅拌罐的内部设置检测柱，所述显示控制器设于所述搅拌罐的外部，所述检测柱的内部设置电路模块，所述电路模块分别连接所述泥浆密度检测模块、所述泥浆流变性检测模块、所述泥浆润滑性检测模块，用以接受并处理所述的各模块检测结果，所述检测柱与所述显示控制器通过有线或者无线方式连接，以使所述电路模块通信连接所述显示控制器，用以将经过处理后的检测结果进行再次处理、显示和储存。4.根据权利要求3所述的具有性能参数智能检测功能的泥浆混配系统，其特征在于，所述检测柱垂直于所述搅拌罐的底部设置，所述泥浆密度检测模块包括位于泥浆中且垂直于检测柱设置的多个压力传感器，所述多个压力传感器在竖直面上呈间隔设置，用以测量各压力传感器所在深度的泥浆压力值，所述检测柱内设置用于将测得的泥浆压力值换算成泥浆密度值的第一处理电路，所述第一处理电路通信连接所述显示控制器。5.根据权利要求3所述的具有性能参数智能检测功能的泥浆混配系统，其特征在于，所述泥浆流变性检测模块包括设于所述搅拌罐内可调速的潜水电机和一端开口的外筒，所述电机的输出轴连接所述外筒的封口端，所述外筒的开口端内部与其同心的套设内筒，且所述外筒与所述内筒之间具有环形空间，所述内筒设有内筒轴，所述内筒轴第一端伸入所述内筒的内部，所述内筒轴的第二端通过轴承连接电子仓座，且所述内筒轴的第二端固定连接有转矩传感器，所述转矩传感器通过电子仓座上的电子仓与所述检测柱内的第二处理电路连接，所述电机的控制端与检测柱内的驱动电路连接，所述第二处理电路、所述驱动电路均通信连接所述显示控制器。6.根据权利要求3所述的具有性能参数智能检测功能的泥浆混配系统，其特征在于，所述泥浆润滑性检测模块包括设于搅拌罐内的恒速潜水电机，所述电机的输出轴连接摩擦畐0，所述摩擦副的外围与其相接触的套设夹块，所述夹块端部连接有支撑座，所述支撑座设有支撑轴，所述支撑轴第一端伸入所述支撑座的内部，所述支撑轴的第二端通过轴承连接电子仓座，且所述支撑轴的第二端固定连接有扭矩传感器，所述扭矩传感器通过电子仓座上的电子仓与所述检测柱内的第三处理电路连接，所述电机的控制端与检测柱内的驱动电路连接，所述第三处理电路、所述驱动电路均通信连接所述显示控制器。7.根据权利要求2 6任一项所述的具有性能参数智能检测功能的泥浆混配系统，其特征在于，所述泥浆自循环系统包括设置在搅拌罐一侧的第一电机，所述第一电机的输出轴连接自吸泵的控制端，所述自吸泵的进水口依次通过吸水硬管、第一蝶阀、第一软管与所述搅拌罐的吸水口连接，以实现自吸泵的吸水，所述自吸泵的出水口依次连接有出水硬管和第一三通管，所述第一三通管的第一出口依次通过第二蝶阀、第一硬弯管、第二软管与所述搅拌罐的自循环出水口连接。8.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：靳玉生，乌效鸣，
申请(专利权)人：无锡市钻通工程机械有限公司，中国地质大学武汉，深圳市钻通工程机械股份有限公司，
类型：发明
国别省市：