钻井液加重材料实时回收控制研究

《钻井液加重材料实时回收控制研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第38誊第1期石油钻探技术V()1．38O．12010年j月IETR【)IEUMI)RIIIIN(TECHNIQUESJan．，10l0．-设备与工具钻井液加重材料实时回收控制研究李俊吴朝晖倪学莉张晓东。(1．海洋石油工程股份有限公司．天津塘沽300451；2．西南石油大学机电工程学院，四JI『成都610500)摘要：针对油田加重材料不能及时回收，造成资源浪费的问题，设计了一套全自动闭环控制系统，设计了上位机的可视化界面．建立了上位机与下位机的串口通信，实现了上位机与下位机的数据交换、检测信号显示、工作参数的图形显示等．达到了实时控制。同时，设计了一套回收高密度钻井液加重材料的新型

2、装置。现场试验表明，在控制系统与新型装置的配套使用下．对回收加重材料的含量进行采样，分析结果说明已达到高效回收的目标。关键词：钻井液；加重材料；回收装置；计算机控制系统；离心机；串行通信中图分类号：TP273一．5文献标识码：A文章编号：1OO卜0890(2010)0卜0063—04国内外对废弃钻井液的处理有许多方法，如机1．2钻井液加重材料回收控制系统模型的建立械脱水法、焚烧法、喷雾干燥法、回收循环利用、MTC技术、安全土地掩埋法、土地耕作法、注人安针对影响加重材料回收的因素及对微型计全地层或环行空间、微生物法、化学强化固液分离技算机控制系统的类型分析，笔者选用监督计算机术以及固

3、化法等一。但这些典型方法的应用均受控制(supervisorycomputercontrol，SCC)系统作到限制，并且共同特点都是“事后”处理，而加重材料为加重材料回收的控制系统模型，并建立了回收包含在废弃钻井液中，如在钻井过程中不对加重材高密度加重材料全自动闭环控制系统_4]，如图1所示。料进行分离、回收再用，就会造成效率不高、成本增加、环境污染等问题。加重材料回收控制系统流程：通过传感器检测钻井液的性能参数一A／D转化一信号输人MCS一51笔者的设计，是希望能够根据钻井液性能及离单片机一传人上位计算机一根据程序对比分析一程心机性能参数的改变，经传感器检测后输入控制系序输出调节

4、变频器的频率及电磁比例阀一调整离心统，控制系统根据信号值相应给出合理回收高密度机的转速及离心机的进料量一再通过传感器检测离加重材料时离心机的工作转速及处理量，要追求准心机进料及转速等性能参数反馈给计算机一进行反确、实时回收，必须通过计算机去控制，精确达到设馈调节一达到预期的理论离心机进料值及转速一回计要求，真正“实时”作出判断并给出回收加重材料收加重材料。合理的工作参数值。1．3卧式螺旋离心机的结构与工作原理1钻井液加重材料回收控制系统主要结构卧式螺旋卸料沉降离心机的主要构1．1影响钻井液加重材料回收的因素收稿日期：2009～03—23；改回日期：：f⋯u-12s基金项目：四川省教

5、育厅重点科研项目”高密度钻井液加重材料对影响钻井液加重材料回收的因素进行了分回收利用自适用控制研究”(编号：17Z、1)和肯部共建”石曲天然气装备”教育部重点买验室项目(编号：㈦、6sI、!)联合资助析，得知影响回收加重材料的因素包括钻井液性能作者简介：李俊(1981)．男．江西南昌人．2⋯J年毕业于江西和离心机的工作参数。其中钻井液的性能包括黏理工大学电气工程及其自动化专业．2㈨8年获西南石)由大学礼械电度、密度等；离心机的工作参数主要有离心机的进料子工程专业硕士学位．主要从事仪表选型及控制系统设计方向的研量、离心机的转速、离心机轴承的扭矩、离心机轴承究工作。的振动等。联系方式：

6、(022)66909121．1ijun(amail．COOCC．COn1．¨1·64·石油钻探技术流量离心机比磁LW600传感器进料量比例阀MCS-51离心机单片机[=]232c=]计算机H麓主辅电机转速LW600振动、扭离心机传矩传感转速钻井液感A／D器采集轴承扭密度、转换矩、振动测量仪器黏度采集图1加重材料回收控制系统流程件有转鼓、螺旋推进器、差速器、过载保护装置和卸1)单片机的管脚P0口分别作为流量Q、密度载装置，如图2所示。p、黏度／1、振动k、扭矩I、角速度叫和60。的传感器经变送器后经A／D转换器的输入端，将7个采集的信号经A／D转换器分时编程传送给单片机的存储区，当7

7、个检测信号全部存储完毕后，单片机端口P3口将信号通过串口通信传送给计算机，计算机根据传送的信号，分析对比，确定对应输出变频器的频率和进入离心机的流量，通过变频器与计算机的串口通信发出指令，控制变频器，改变主、辅电机的转1．过载保护装置；2．行星差速器；3．左轴承；4．转鼓；速；单片机P1口作为电磁比例阀的控制输出端，改5．机壳；6．螺旋输送器；7．右轴承；8．三角皮带轮；9．进料管；图2卧式螺旋卸料沉降离心机结构变进入离心机的供料量；2)针对不同的振动、扭矩和黏度等参