本發(fā)明涉及固井裝備，具體地涉及一種全自動穩(wěn)壓下灰系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)：

1、目前，固井作業(yè)現(xiàn)場通常擺放數(shù)量不等的24m3車背罐，施工隊(duì)伍根據(jù)作業(yè)任務(wù)，提前儲備水泥，作業(yè)開始前，連接下灰罐的出灰與水泥車進(jìn)灰口，水泥車設(shè)置2個進(jìn)灰口，可同時連接2路下灰管線，作業(yè)過程中通過控制水泥車進(jìn)口氣動閥門及下灰罐出灰手動閥門，實(shí)現(xiàn)連續(xù)供灰。但灰罐的供灰速度容易受到輸送距離、罐內(nèi)壓力和料位等多種因素的干擾，導(dǎo)致供灰量波動。當(dāng)料位降低時，由于出料口底部物料的緊實(shí)度較疏松，使得氣固比例上升，進(jìn)而導(dǎo)致供灰速度逐漸減緩。這一現(xiàn)象使得混漿過程中的水灰比控制變得復(fù)雜，需要不斷調(diào)整水閥與水泥車的進(jìn)灰閥。若操作不慎或切換灰罐不及時，還可能引起斷灰的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，提出設(shè)計一種全自動穩(wěn)壓下灰系統(tǒng)及其控制方法，能夠自動控制穩(wěn)壓罐作業(yè)，并有效控制穩(wěn)壓包的壓力。

2、本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：

3、一種全自動穩(wěn)壓下灰控制方法，包括：

4、穩(wěn)壓罐及散料罐各自配置控制箱，所述控制箱配置有plc控制系統(tǒng)、電源電纜接口及通訊電纜接口，所述控制箱及plc控制系統(tǒng)與上位機(jī)連接；

5、在上位機(jī)控制界面輸入設(shè)定的散料罐最小物料重量wbsp、設(shè)定的散料罐罐內(nèi)壓力最小值pbsp0、設(shè)定的散料罐罐內(nèi)壓力最大值pbsp1、設(shè)定的穩(wěn)壓罐最小物料重量wwsp、設(shè)定的穩(wěn)壓罐罐內(nèi)壓力值pwsp、設(shè)定的散料罐罐內(nèi)容量值qb，向plc控制系統(tǒng)下達(dá)自動操作指令；

6、穩(wěn)壓罐及散料罐的閥門狀態(tài)、壓力、物料重量等數(shù)據(jù)信息可遠(yuǎn)傳至控制箱和上位機(jī)，控制箱采用遠(yuǎn)程/本地操作模式，當(dāng)本地操作模式時，可就地控制各閥門開關(guān)及儀表數(shù)據(jù)讀取，遠(yuǎn)程操作模式時，可接收上位機(jī)總控系統(tǒng)信號，由遠(yuǎn)程上位機(jī)控制閥門開關(guān)及儀表數(shù)據(jù)讀取；

7、當(dāng)控制箱或上位機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)送出料信號時，根據(jù)散料罐設(shè)備編號按順序自動出料，當(dāng)一只散料罐即將空罐時，自動切換下一只散料罐繼續(xù)輸灰；

8、輸灰結(jié)束后計算本次作業(yè)使用散料重量。

9、本發(fā)明還提供另一種技術(shù)方案：

10、一種全自動穩(wěn)壓下灰系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)所述全自動穩(wěn)壓下灰控制方法，所述系統(tǒng)包括：

11、罐體，下部設(shè)有支腿，支腿底部設(shè)有稱重組件，罐體的一側(cè)設(shè)置進(jìn)料管，進(jìn)料管上設(shè)有若干罐體進(jìn)料閥；

12、穩(wěn)壓組件，包括穩(wěn)壓包，穩(wěn)壓包上部設(shè)有上蓋；上蓋設(shè)有穩(wěn)壓氣源進(jìn)口；穩(wěn)壓包上設(shè)有旁通管，旁通管與直排管連接，直排管與罐體連接；穩(wěn)壓包下端設(shè)有旁通閥，所述直排管上位于旁通管的前后位置分別設(shè)有總排空閥和直排閥；

13、氣源系統(tǒng)，包括分氣包，所述分氣包上設(shè)有外部進(jìn)氣閥、穩(wěn)壓氣源進(jìn)氣閥、掃線閥和罐體進(jìn)氣閥；所述掃線閥與所述直排管連接；所述罐體進(jìn)氣閥與罐體連接；所述分氣包引出的穩(wěn)壓氣源進(jìn)氣閥依次通過穩(wěn)壓氣源氣路連接有電氣比例閥、電控氣路換向閥后連接到穩(wěn)壓包上端的穩(wěn)壓氣源進(jìn)口內(nèi)；所述電氣比例閥上端設(shè)有控制電氣比例閥開度的控制信號電纜；

14、穩(wěn)壓罐出料閥，設(shè)置在罐體一側(cè)的出料管上；

15、卸料閥，設(shè)置于罐體的底部，用于控制卸料；

16、散料罐，每個散料罐與進(jìn)料管上對應(yīng)的罐體進(jìn)料閥連接；

17、控制箱，與穩(wěn)壓罐的閥門、控制信號電纜及稱重組件連接，所述穩(wěn)壓罐的閥門包括罐體進(jìn)料閥、穩(wěn)壓罐出料閥、卸料閥、旁通閥、總排空閥和直排閥、外部進(jìn)氣閥、穩(wěn)壓氣源進(jìn)氣閥、掃線閥、罐體進(jìn)氣閥、電氣比例閥、電控氣路換向閥、卸料閥等閥門，由plc進(jìn)行自動控制。

18、進(jìn)一步的，所述控制箱包括plc、箱體，箱體上設(shè)置有與plc連接的電源接口和網(wǎng)線接口、傳輸電纜接口和閥門電纜連接口。

19、進(jìn)一步的，所述罐體進(jìn)氣閥與分氣包之間還設(shè)置有與plc連接的減壓閥。

20、進(jìn)一步的，所述箱體上設(shè)置有顯示屏，用于顯示穩(wěn)壓罐重量等信息。

21、進(jìn)一步的，所述罐體包括筒體，筒體上部為橢圓封頭，下部為錐形封頭，錐形封頭下部設(shè)有支腿，支腿底部設(shè)有稱重組件。

22、進(jìn)一步的，所述橢圓封頭上面設(shè)有與plc連接的安全閥和壓力傳感器。

23、進(jìn)一步的，所述罐體底部設(shè)有底座。

24、進(jìn)一步的，所述控制箱安裝在罐體底座上。

25、本發(fā)明的技術(shù)效果：

26、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明穩(wěn)壓組件和氣源系統(tǒng)的相互配合設(shè)計，并結(jié)合plc控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了各種閥門等電子元件的自動控制，能夠有效的控制穩(wěn)壓包壓力、氣固比例和供灰量等，使混漿過程中的水灰比得到更加有效的控制，避免由于手動操作不當(dāng)引起斷灰的問題。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了固井水泥供灰的自動化，最大程度減少人工操作；提高了下灰穩(wěn)定性，確保成漿效果穩(wěn)定，為深井開采做好保障；提高了設(shè)備智能化水平，工作狀態(tài)和料位可視化，為目視化管理提供依據(jù)；增強(qiáng)了裝置的適應(yīng)性和可靠性，保障作業(yè)安全。

技術(shù)特征：

1.一種全自動穩(wěn)壓下灰控制方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動穩(wěn)壓下灰控制方法，其特征在于，所述方法基于全自動穩(wěn)壓下灰系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，所述全自動穩(wěn)壓下灰系統(tǒng)包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全自動穩(wěn)壓下灰控制方法，其特征在于，所述控制箱包括plc和箱體，箱體上設(shè)置有與plc連接的電源接口和網(wǎng)線接口、傳輸電纜接口和閥門電纜連接口。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的全自動穩(wěn)壓下灰控制方法，其特征在于，所述箱體上設(shè)置有顯示屏。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全自動穩(wěn)壓下灰控制方法，其特征在于，所述罐體進(jìn)氣閥與分氣包之間還設(shè)置有與plc連接的減壓閥。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全自動穩(wěn)壓下灰控制方法，其特征在于，所述罐體包括筒體，筒體上部為橢圓封頭，下部為錐形封頭，錐形封頭下部設(shè)有支腿，支腿底部設(shè)有稱重組件。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的全自動穩(wěn)壓下灰控制方法，其特征在于，所述筒體中部設(shè)有檢修人孔。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的全自動穩(wěn)壓下灰控制方法，其特征在于，所述橢圓封頭上面設(shè)有與plc連接的安全閥和壓力傳感器。

9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的全自動穩(wěn)壓下灰控制方法，其特征在于，所述罐體底部設(shè)有底座。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的全自動穩(wěn)壓下灰控制方法，其特征在于，所述控制箱安裝在罐體底座上。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及固井裝備技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種全自動穩(wěn)壓下灰系統(tǒng)及其控制方法。本發(fā)明通過穩(wěn)壓組件和氣源系統(tǒng)的相互配合設(shè)計，并結(jié)合PLC控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了各種閥門等電子元件的自動控制，能夠有效的控制穩(wěn)壓包壓力、氣固比例和供灰量等，使混漿過程中的水灰比得到更加有效的控制，避免由于手動操作不當(dāng)引起斷灰的問題。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了固井水泥供灰的自動化，最大程度減少人工操作；提高了下灰穩(wěn)定性，確保成漿效果穩(wěn)定，為深井開采做好保障；提高了設(shè)備智能化水平，工作狀態(tài)和料位可視化，為目視化管理提供依據(jù)；增強(qiáng)了裝置的適應(yīng)性和可靠性，保障作業(yè)安全。

技術(shù)研發(fā)人員：徐楊,張翠翠,杜興民,崔相強(qiáng),魏勇,張正亮,丁相慧,程志遠(yuǎn),張正燕,徐蒙蒙,趙燕博,趙薈琳,劉存信
受保護(hù)的技術(shù)使用者：山東萬邦石油科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/24