[实用新型]具有泥浆性能参数智能检测功能的泥浆混配系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及工程机械领域，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。

背景技术

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高钻进效率；高压泥浆孔底喷射以提高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息。

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CN202012314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。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述技术问题，提供一种具有泥浆性能参数智能检测功能的泥浆混配系统，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，本实用新型采用以下技术方案：

一种具有泥浆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。