專利名稱：一種鉆井用泥漿返回管路自動(dòng)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于油氣井工程領(lǐng)域，具體涉及一種鉆井用泥漿返回管路自動(dòng)控制裝置。
背景技術(shù)：
由于鉆井自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在鉆井過(guò)程中常常出現(xiàn)環(huán)空井眼出砂嚴(yán)重，或者出現(xiàn)井塌等復(fù)雜事故。這樣隨著泥漿的返出，泥漿的成分中固態(tài)的物質(zhì)占主體。如果固態(tài)的成分太多，顆粒又大，會(huì)導(dǎo)致當(dāng)泥漿流經(jīng)振動(dòng)篩的時(shí)候，其中的固態(tài)成分直接堵塞振動(dòng)篩的篩 布，進(jìn)而導(dǎo)致泥漿來(lái)不及進(jìn)行固液分離而直接到污水池。尤其是在地質(zhì)膠結(jié)強(qiáng)度不高的地層中，如果使用的泥漿性能不大好的話，使得這一情況更是糟糕。如果能及時(shí)自動(dòng)打開旁通閥的閥門，讓泥漿不通過(guò)振動(dòng)篩而直接到達(dá)沉砂池，會(huì)達(dá)到保證泥漿不浪費(fèi)的目的。鉆井中為了能及時(shí)控制泥漿量的損失，目前主要有以下幾種處理方式一、減小泥漿排量很多的情況下，一旦有專門的人員告訴鉆井工程師振動(dòng)篩的篩布被堵住了，鉆井工程師就立刻命令司鉆減小泥漿排量，并且將鉆頭提離井底使鉆進(jìn)過(guò)程停止下來(lái)。這樣做雖然能對(duì)篩布的進(jìn)一步堵塞起到減緩的效果，但其存在以下三方面的缺陷1突然將泥漿排量減小，導(dǎo)致井眼環(huán)空中泥漿上返速度減小，加大了鉆具“沉砂”卡鉆的風(fēng)險(xiǎn)。2由于停止繼續(xù)鉆進(jìn)，工程進(jìn)度會(huì)變慢，鉆井周期會(huì)增加很多。3雖然在一定程度上能減輕振動(dòng)篩篩布上固態(tài)物質(zhì)的進(jìn)一步堆積，但其實(shí)并沒(méi)有從根本上解決振動(dòng)篩篩布繼續(xù)堵塞的趨勢(shì)。二、人工快速清理振動(dòng)篩上的固態(tài)物質(zhì)現(xiàn)在很大一部分鉆井隊(duì)在施工過(guò)程中，會(huì)派專人實(shí)時(shí)看管振動(dòng)篩，當(dāng)專人發(fā)現(xiàn)振動(dòng)篩篩布被堵塞后，就會(huì)用專用工具快速清理振動(dòng)篩上的固態(tài)物質(zhì)。這也是一種有效的方法，但是需要在短時(shí)間內(nèi)清理干凈，會(huì)造成很倉(cāng)促的場(chǎng)面，而且要是固態(tài)物質(zhì)泛出很多，無(wú)法一直人工清理下去。三、人工開啟旁通閥在現(xiàn)場(chǎng)目前應(yīng)用最為廣泛和有效的一種方法是，在發(fā)現(xiàn)振動(dòng)篩被堵塞后，就直接打開振動(dòng)篩前面的旁通閥，使得從井口返出的泥漿不經(jīng)過(guò)振動(dòng)篩而直接流到沉沙池，然后再安排專門的人員去清理振動(dòng)篩篩布上的固態(tài)物質(zhì)，等清理干凈后再關(guān)閉旁通閥。但其存在的缺陷是必須得有專門的人員在振動(dòng)篩處看管，一旦發(fā)現(xiàn)篩布被堵后，就人工去開啟旁通閥，這樣耗費(fèi)人力，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)控制的自動(dòng)化。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種鉆井用泥漿返回管路自動(dòng)控制裝置。在發(fā)現(xiàn)振動(dòng)篩被堵塞后，就自動(dòng)打開振動(dòng)篩前面的旁通閥，使得從井口返出的泥漿不經(jīng)過(guò)振動(dòng)篩而直接流到沉砂池，然后再安排專人去清理振動(dòng)篩篩布上的固態(tài)物質(zhì)，等一段時(shí)間后自動(dòng)關(guān)閉旁通閥，如果檢測(cè)到篩布清理得不干凈就再重新自動(dòng)打開旁通閥，直到振動(dòng)篩上堆積的固態(tài)物全部被清理干凈后泥漿返回管路恢復(fù)正常循環(huán)。達(dá)到減少泥漿浪費(fèi)的目的。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為鉆井用泥漿返回管路自動(dòng)控制裝置，其特征在于它包括開環(huán)控制系統(tǒng)，所述的開環(huán)控制系統(tǒng)包括PLC控制器，所述的PLC控制器前部相連有流量計(jì)，所述的PLC控制器下方連接接觸器，所述的接觸器連接有電磁閥，利用對(duì)電磁閥的開啟和閉合實(shí)現(xiàn)對(duì)泥漿返回管路自動(dòng)控制。按上述方案，所述的PLC控制器可以對(duì)旁通閥開啟狀態(tài)的時(shí)間調(diào)節(jié)；也可以對(duì)流量的初始值進(jìn)行設(shè)置，在實(shí)際過(guò)程中根據(jù)具體情況設(shè)置。本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)原理在鉆井過(guò)程中，在振動(dòng)篩下面的泥漿槽里安置一個(gè)流量計(jì)，并且在正常循環(huán)時(shí)記·錄一個(gè)初始值輸入到PLC控制器里面，當(dāng)振動(dòng)篩的篩布被堵塞時(shí)，所述的流量計(jì)會(huì)檢測(cè)到流量值減小，當(dāng)泥漿返回量小到一定值后，PLC控制器通過(guò)接觸器指揮執(zhí)行器(閥門)的動(dòng)作，自動(dòng)打開振動(dòng)篩前面的旁通閥，而旁通閥處于打開狀態(tài)的時(shí)間T可以由PLC控制器來(lái)設(shè)定，使得從井口返出的泥漿不經(jīng)過(guò)振動(dòng)篩而直接流到沉砂池進(jìn)行固態(tài)物質(zhì)的自然沉降，然后再安排專人去清理振動(dòng)篩篩布上的固態(tài)物質(zhì)，等T這段時(shí)間過(guò)后旁通閥自動(dòng)關(guān)閉，嘗試恢復(fù)正常循環(huán)。如果篩布清理不夠干凈就重新自動(dòng)打開旁通閥，直到振動(dòng)篩上堆積的固態(tài)物全部被清理干凈后泥漿返回管路恢復(fù)正常循環(huán)。這樣可以達(dá)到減少泥漿浪費(fèi)的目的。所述流量初始值的設(shè)定，一方面考慮到初始值太低會(huì)導(dǎo)致即使振動(dòng)篩被堵塞也無(wú)法及時(shí)檢測(cè)到的問(wèn)題；另一方面為了防止因?yàn)闈B透性漏失或者人為需要降低排量而導(dǎo)致旁通閥的隨意打開，初始值不能太高，所以應(yīng)根據(jù)不同的井段來(lái)確定不同的流量初始值。所述的旁通閥開啟狀態(tài)時(shí)間的控制，一方面考慮到如果篩布堵塞嚴(yán)重，很難在短時(shí)間內(nèi)將篩布上的固態(tài)物質(zhì)全部清理干凈，需要把時(shí)間設(shè)置的稍微長(zhǎng)點(diǎn)；另一方面如果旁通閥開啟的時(shí)間太長(zhǎng)，振動(dòng)篩早已恢復(fù)正常了還沒(méi)有發(fā)揮作用。應(yīng)根據(jù)不同的井段來(lái)確定時(shí)間，建議采用20分鐘。該鉆井用泥漿返回管路自動(dòng)控制裝置在滑動(dòng)鉆進(jìn)過(guò)程中使用時(shí)(I)首先將流量計(jì)安置到振動(dòng)篩下方的那個(gè)泥漿槽中，將旁通閥的開關(guān)閥換成所述的電磁閥，將其與接觸器與PLC控制器連接起來(lái)；(2)根據(jù)不同井段地層特殊性質(zhì)，通過(guò)PLC控制器來(lái)對(duì)旁通閥打開時(shí)間進(jìn)行設(shè)定，以及對(duì)流量初始值進(jìn)行設(shè)定，即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)泥漿管路進(jìn)行連續(xù)控制，達(dá)到減少泥漿浪費(fèi)的目的。本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型提供的一種鉆井用泥漿返回管路自動(dòng)控制裝置控制靈敏，方便控制調(diào)節(jié)，可較好地應(yīng)用在鉆井中，當(dāng)由于返回的泥漿中固態(tài)成分太多堵塞振動(dòng)篩而導(dǎo)致返回的泥漿流量減少時(shí)，及時(shí)自動(dòng)打開旁通閥的閥門，讓泥漿不流經(jīng)振動(dòng)篩而直接流到沉砂池自然沉降，等一段時(shí)間后自動(dòng)關(guān)閉旁通閥，如果振動(dòng)篩篩布堵塞問(wèn)題沒(méi)有得以解決就再次自動(dòng)開啟旁通閥，直到泥漿返回管路恢復(fù)正常循環(huán)，這樣可以達(dá)到保證泥漿不浪費(fèi)的目的。

圖I為本實(shí)用新型實(shí)施例I的一種鉆井用泥漿返回管路自動(dòng)控制裝置的示意圖。圖中1流量計(jì)，2PLC控制器變頻器，3接觸器，4電磁閥。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例I一種鉆井用泥漿返回管路自動(dòng)控制裝置，其特征在于它包括開環(huán)控制系統(tǒng)，所述的開環(huán)控制系統(tǒng)包括PLC控制器，所述的PLC控制器前部相連有流量計(jì)，所述的PLC控制器下方連接接觸器，所述的接觸器連接有電磁閥，利用電磁閥的開啟和閉合實(shí)現(xiàn)對(duì)泥漿 返回管路自動(dòng)控制。該鉆井用泥漿返回管路自動(dòng)控制裝置可較好地應(yīng)用在鉆井中，當(dāng)由于從井口返回的泥漿中固態(tài)成分太多堵塞振動(dòng)篩而導(dǎo)致返出的泥漿流量減少時(shí)，及時(shí)自動(dòng)打開旁通閥的閥門，達(dá)到保證泥漿不浪費(fèi)的目的。
權(quán)利要求1.鉆井用泥漿返回管路自動(dòng)控制裝置，其特征在于它包括開環(huán)控制系統(tǒng)，所述的開環(huán)控制系統(tǒng)包括PLC控制器(2)，所述的PLC控制器(2)前部相連有流量計(jì)(I)，所述的PLC控制器(2)下方連接有接觸器(3)，所述的接觸器(3)連接有電磁閥(4)，利用對(duì)電磁閥(4)的開啟和閉合實(shí)現(xiàn)對(duì)泥漿返回管路自動(dòng)控制?！?br> 專利摘要本實(shí)用新型涉及一種鉆井用泥漿返回管路自動(dòng)控制裝置。鉆井用泥漿返回管路自動(dòng)控制裝置，它包括開環(huán)控制系統(tǒng)，所述的開環(huán)控制系統(tǒng)包括PLC控制器，所述的PLC控制器前部與流量計(jì)相連，所述的流量計(jì)下方連接有接觸器，所述的接觸器連接有電磁閥，利用對(duì)電磁閥的開啟和閉合實(shí)現(xiàn)對(duì)泥漿返回管路的自動(dòng)控制。該鉆井用泥漿返回管路自動(dòng)控制裝置可較好地應(yīng)用在鉆井中，當(dāng)由于返回的泥漿中固態(tài)成分太多堵塞振動(dòng)篩而導(dǎo)致返回的泥漿減少時(shí)，及時(shí)自動(dòng)打開旁通閥的閥門，達(dá)到保證泥漿不浪費(fèi)的目的。
文檔編號(hào)E21B21/10GK202767920SQ201220329639
公開日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月10日
發(fā)明者高德利, 梁奇敏, 童澤亮, 孫騰飛, 熊超 申請(qǐng)人:中國(guó)石油大學(xué)(北京)