[发明专利]一种粒子钻井输送系统的物料罐液位动态控制方法

权利要求书

1.一种粒子钻井输送系统的物料罐液位动态控制方法，其特征在于，采用粒子钻井输送系统的物料罐液位动态控制装置，该粒子钻井输送系统的物料罐液位动态控制装置包括物料罐(1)、设于物料罐(1)上的粒子加料控制装置(6)、设于所述物料罐(1)内或设于所述物料罐(1)外与所述物料罐(1)连通的中空的U型管(3)、设于U型管(3)上的液位测量装置(4)、设于物料罐(1)上的流量控制装置(5)，所述液位测量装置(4)用以测量U型管(3)内钻井液的液位，所述流量控制装置(5)用以控制进入物料罐(1)内的钻井液的流量，所述粒子加料控制装置(6)用于控制向物料罐(1)内加入粒子的量；所述流量控制装置(5)包括开度调节阀门(51)，所述开度调节阀门(51)能通过调节自身的开度控制进入物料罐(1)内的钻井液的流量；

粒子钻井输送系统的物料罐液位动态控制方法包括以下步骤：

S1，设定频钻井液输送泵额定排量为Q，钻井液中粒子浓度为P，进入物料罐(1)内的截面积为S；假设一段时间t内，开度调节阀门(51)的开度为Ft，U型管(3)内液位高度变化△h，其中，t的起始时刻是t0，t的终止时刻是t1，△h＝时刻t0的液位高度-时刻t1的液位高度，则在时刻t1后将开度调节阀门(51)的开度调整为F＝Ft+(S*(±h))/(Q*t)，将粒子加料控制装置(6)的粒子输入量设置为F*Q*P/(1-P)；

S2，根据液位测量装置(4)测量的U型管(3)内钻井液的液位，评估物料罐(1)工作状态；

所述步骤S2包括以下步骤：

S21，若时间段t内，液位上涨高度△h≥Q_实t/S，则判断为钻井液输出装置或者单向止回阀故障，无法正常输出钻井液；

若时间段t内，液位上涨高度△h＝(Q_实t-πR²ln)/S，若△h≠0，则判断为需要调节流量控制装置(5)以调节U型管(3)内钻井液的液位，和/或，调节粒子加料控制装置(6)的粒子输入量以调节物料罐(1)内钻井液的离子浓度；若△h＝0，则判断为钻井液输入输出平衡，无需处理；其中，Q_实表示实时进入物料罐(1)内的流量，S表示注入物料罐(1)内钻井液的截面积，R表示钻井液输出装置料缸半径，l表示料缸的长度，n表示t时刻内换向次数。

2.根据权利要求1所述的一种粒子钻井输送系统的物料罐液位动态控制方法，其特征在于，步骤S21中，若△h＞0，则判断为钻井液输出装置输出排量小于进料排量，需调节流量控制装置(5)以提升调节U型管(3)内钻井液的液位；若△h＜0，则判断为钻井液输出装置输出排量大于进料排量，需调节粒子加料控制装置(6)增加粒子输入量。