[发明专利]油田井场固控系统安全智能电控系统

说明书

本发明提供了一种油田井场固控系统安全智能电控系统。该技术方案根据油田勘探钻井场固控设备泥浆技术要求及操作工艺流程，在原人工操作基础上通过软件、硬件、通讯，采用非接触式传感器，能够准确、实时的对泥浆进行全面监控，实现故障预诊断。本发明可以实时监测各个设备的运行状态，实现固控设备的集中控制；实时泥浆液位的监测及自动控制；实现泥浆密度的连续监测并自动控制。通过上位机监控平台，可预先发现固控设备故障隐患点，并发出报警提示，固控设备实现可视化操作，将事故发生率降低到最低。保证固控设备安全、可靠运行。本发明既能对设备运行起到预警保护作用，又可减少现场巡检人员的工作量，同时实现了固控设备的可视化操作。

技术领域

本发明涉及石油勘探与钻井工程技术领域，具体涉及油田井场固控系统安全智能电控系统。

背景技术

在钻井过程中，泥浆起到润滑钻头，清洗井底、携带岩屑及保护井壁等作用。钻井泥浆固控系统用于泥浆循环净化，有效的处理泥浆中的有害物质，提高泥浆性能，确保钻井过程安全有效进行，是钻机的重要子系统之一。固控系统主要包括泥浆罐、震动筛、除气器、除砂器、除泥器、搅拌器、灌注泵、泥浆泵及螺旋离心机等设备，通过这些设备共同作用，达到净化泥浆的目的，同时这些设备运行环境非常恶劣，振动、潮湿、电压波动及过载。

现有的泥浆固控系统存在以下问题：

1、现有的泥浆固控系统控制方式，只是对某一设备进行单独的启停操作，各个设备的运行无状态监视和保护机制，更无法进一步通过对设备运行状态进行分析来管理设备；无法根据设备状态变化实现事故预判及处理。

2、设备运行状态不良情况发生后，没有相应的报警、提示功能，主控室内只能依靠现场巡查人员的反馈来了解设备的运行情况；

3、现有的控制模式属于开环控制，没有根据设备运行状态反馈信号自动控制的功能。

研发石油勘探钻井场钻修泥浆固控设备智能电控系统的目的是：研制一套智能电控系统，监控固控系统各设备运行状态，集中控制；实时监测泥浆的净化效果、液位变化，固控设备实现可视化操作并根据钻井工艺流程自动控制相应的设备，该系统的研制可提高固控设备智能化水平，可改善操作人员工作环境，预判设备事故，实现自动控制，减少人为操作失误。

在符合爆炸性气体运行环境，提升固控设备施工安全性、提高自动化程度。实现泥浆固控系统各个设备的运行数据采集、处理包括过压、过流、负载、温度、漏电、运行时间、保养间隔、液位、泥浆密度等。具体实现设备集中监视与控制；泥浆液位的监控与自动控制；泥浆净化效果、泥浆密度的监控与自动控制；上位机对现场工艺流程的监控以及各种报警处理。

经检索是国内油田行业第一次应用，经过实际应用证实；提高了油田勘探、钻井固控设备自动化水平，实现无人值守，为将来的石油钻井智能化做好了基础准备。所以，在现有技术基础上寻求设计一种石油勘探钻井场钻修泥浆固控设备智能电控系统和应用方式，很有社会和经济价值。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：现有石油勘探钻井场固控各个设备的运行无状态监视和保护机制，设备运行状态不良情况发生后，没有相应的报警、提示功能；设备没有根据运行状态反馈信号自动控制的功能。

为实现以上技术目的，本发明采用以下技术方案：

油田井场固控系统安全智能电控系统，包括显示器，工控机，总线适配器，控制系统软件，开关电源，隔爆智能控制箱，除砂泵智能电机保护器，计量泵智能电机保护器，振动筛智能电机保护器，离心机智能电机保护器，除泥器智能电机保护器，除砂器智能电机保护器，供液泵智能电机保护器，搅拌器智能电机保护器，真空除气器智能电机保护器，灌注泵智能电机保护器，1#液位传感器，2# 液位传感器，3#液位传感器，流量计，1#摄像仪，2#摄像仪，密度传感器，通讯电缆，监控电缆。