[发明专利]一种石油压裂泵阀箱的升温控制系统和控制方法

说明书

本发明涉及石油压裂泵阀箱技术领域，公开了一种石油压裂泵阀箱的升温控制系统和控制方法，包括第一检测模块和第二检测模块以及数据处理模块，第一检测模块用于采集阀箱数据信息；第二检测模块用于采集火炉数据信息；数据处理模块包括接口模块、初处理模块和数据融合处理模块，接口模块与第一检测模块和第二检测模块电连接，数据处理模块用于对采集到的数据信息进行特征选择和加热模式等级选取；通过第一检测模块采集阀箱数据信息和第二检测模块采集火炉数据信息，根据阀箱数据信息以及火炉数据信息，将阀箱和火炉两方面的因素融合起来对加热模式进行分级选取，不仅能够降低温度超调出现的可能性，还可实现升温过程温度场的最优控制。

技术领域

本发明涉及石油压裂泵阀箱技术领域，具体而言，涉及一种石油压裂泵阀箱的升温控制系统和控制方法。

背景技术

目前，在石油开采领域，压裂技术能够有效的提高石油的开采量，而压裂泵是压裂开采过程中的关键设备，其性能、质量和可靠性直接影响压裂实施过程的质量和进度。压裂泵的使用工况极其恶劣，要求压裂泵有更高的泵压和更大的排量，能够承受高压、循环载荷作用，且能够输送高压带磨砺、腐蚀的介质，进而能够在恶劣的工况下可靠运行，并保持较长的使用寿命。

石油压裂泵的阀箱作为其主要的压力工作部件，其强度需要经过热处理方能达到技术要求。石油压裂泵的阀箱的热处理通常包括正火、淬火、一次回火和二次回火这几道热处理工序。因此，压裂泵阀箱热处理方法的优劣对压裂泵阀箱的耐蚀、耐热性、力学性能等有很大影响，而且对压裂泵阀箱的加工性能起着决定性的作用，进而影响着压裂泵的使用条件和使用寿命。

热处理通常在火炉中进行，但是在进行热处理的过程中炉内温度通常设定的就是工件热处理的温度，在实际热处理的过程中，其升温速率的快慢直接决定了能否通过均匀保温阶段调控防止锻件温度超调。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种石油压裂泵阀箱的升温控制系统和控制方法，能够提高产品质量。

根据本发明的第一方面实施例的石油压裂泵阀箱的升温控制系统，包括第一检测模块和第二检测模块以及数据处理模块：

第一检测模块用于采集阀箱数据信息，所述阀箱数据信息包括阀箱体积值、阀箱热导率、第一阀箱横截面积值、第二阀箱横截面积值、第三阀箱横截面积值；

第二检测模块用于采集火炉数据信息，所述火炉数据信息包括火炉体积值、第一火炉横截面积值、第二火炉横截面积值、第三火炉横截面积值、火炉顶端面温度、火炉底端面温度、火炉前端面温度、火炉后端面温度、火炉左端面温度和火炉右端面温度；

数据处理模块包括接口模块、初处理模块和数据融合处理模块，所述接口模块与所述第一检测模块和所述第二检测模块电连接，所述初处理模块与所述数据融合模块和所述接口模块相连接，所述初处理模块用于根据贝叶斯网络算法和改进后的马尔科夫毯算法进行特征选择；所述数据融合处理模块用于根据火炉温度特征变化进行K-均值聚类并融合升温过程中的功率值的加热模式等级选取。

根据本发明实施例的石油压裂泵阀箱的升温控制系统，至少具有如下有益效果：通过第一检测模块采集阀箱数据信息和第二检测模块采集火炉数据信息，根据阀箱数据信息以及火炉数据信息，将阀箱和火炉两方面的因素融合起来对加热模式进行分级选取，不仅能够大大的降低温度超调出现的可能性，还可以实现升温过程温度场最优控制方法。

根据本发明第二方面实施例的根据本发明上述第一方面实施例的基于石油压裂泵阀箱的升温控制系统的控制方法，包括以下步骤：

步骤一：实时采集阀箱数据信息和火炉数据信息；

步骤二：对采集到的数据信息进行特征提取和加热模式等级选取，并综合评价出此时加热模式等级；

步骤三：根据加热模式等级的结果，发送相应的信号给控制器。