[实用新型]一种钻井液性能参数自动调节系统

说明书

本实用新型提供一种钻井液性能参数自动调节系统，包括固控系统、中央控制系统、参数在线测量系统、加重系统、处理剂加料系统。钻井过程中自动实时测量钻井液固控系统中钻井液的性能参数并传递到钻井液性能参数中央控制系统中，通过与实际需要的钻井液目标性能参数或钻井工程设计中不同井段钻井液性能参数比较和计算，根据中央控制系统输出的反馈控制信号分别控制钻井液固控系统中振动筛、除气器、除砂器、除泥器、中速离心机、高速离心机的自动启动与停止，实现钻井液综合性能的机械自动调节，同时作为反馈控制信号对钻井液加重系统与钻井液化学处理剂加料系统进行控制，从而实现对钻井液综合性能参数的自动调节。

技术领域

本实用新型涉及石油工程技术及装备领域，尤其是适用于一种钻井液性能参数自动调节系统。

背景技术

钻井液是钻井工程的“血液”，在钻井过程中起着不可或缺的重要作用，主要有清洁井底、携带岩屑、冷却和润滑钻头及钻柱、平衡井壁岩石侧压力、防止对油气层的污染和井壁坍塌、平衡（控制）地层压力、悬浮岩屑和加重剂、有效传递水力功率、承受钻杆和套管的部分重力、水力破碎岩石等作用。钻井液性能，不但影响钻井过程和钻井质量，而且还会关系到油井的生产性能和环境问题。良好的钻井液性能是确保钻井过程中井筒安全的重要保障，是防止发生卡钻、井涌、井喷等井筒内复杂情况发生的重要保障。同时良好的钻井液性能是油气层保护的重要手段，防止钻井过程中对油气储层的伤害，也是提高油气采收率和产量的重要措施。

钻井液主要由液相、固相和化学处理剂组成。液相可以是水（淡水、盐水）、油（原油、柴油）或乳状液（混油乳化液和反相乳化液）；固相包括有用固相（膨润土、加重材料）和无用固相（钻头破碎的岩屑）。化学处理剂包括无机、有机及高分子化合物。随着油田勘探开发的难度和深度不断增加，钻井技术对具有特殊功能的钻井液的性能要求越来越高，使得钻井液的成份越来越复杂，所用到的化学添加剂的种类和数量均大幅度增加。

钻井液主要性能参数有密度、粘度、切力、滤失量、PH值、含砂量、固相含量、膨润土含量、滤液各种离子浓度等，由于不同地区、钻遇不同地层、不同井段使用的钻井液体系及其性能参数随着钻井深度的增加而不同，需要在钻井过程中根据实际钻井工艺需要对钻井液性能参数进行调节。目前主要采取的方法是现场工人人工取样测量、手动启动与关停固控设备进行固液分离调节或人工搬运拆袋向固控系统的循环罐中添加钻井液加重材料及各种处理剂进行性能参数调节。这种方法主要存在着人工测量精度低、人工搬运拆袋添加钻井液化学处理剂劳动强度大、加量不准确、效率低、操作时对人体的粉尘危害非常严重、存在较大环境污染及安全隐患等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为解决钻井液性能参数调节中钻井液性能参数人工手动测量、固控设备手动控制启停以及钻井液处理剂、加重材料人工添加存在的上述问题，提供一种钻井液性能参数自动调节系统，能够根据钻井过程中实际工程需要的钻井液性能参数要求，通过实时在线测量与计算，反馈控制固控系统中固相控制设备、处理剂加料系统、加重系统，实现固控设备自运行、自动定量添加以及自动定量加重，实现自动化、无尘化操作，提高效率，满足健康、安全、环保要求。

为解决上述问题，本实用新型的技术解决方案是：

一种钻井液性能参数自动调节系统，包括固控系统、中央控制系统、参数在线测量系统、加重系统、处理剂加料系统；其中：

所述处理剂加料系统包括处理剂计量控制装置、处理剂存放罐、控制阀门，处理剂计量控制装置与控制阀门连接，处理剂存放罐和固控系统之间通过控制阀门连接；

所述加重系统包括加重材料计量控制装置、加重材料存放罐、加重泵、加重系统控制柜，加重系统控制柜与加重材料计量控制装置和加重泵连接；

所述参数在线测量系统与固控系统连接；

所述中央控制系统与参数在线测量系统、加重系统控制柜、处理剂计量控制装置分别连接。

上述方案进一步包括：