一种适用于钻井液多级处理的固控系统的制作方法

本发明涉及固控系统领域，具体而言，涉及一种适用于钻井液多级处理的固控系统。

背景技术：

1、钻井液是钻井过程中以其多种功能满足钻井工作需要的各种循环流体总称。钻井液是钻井的血液，又称钻孔冲洗液。钻井液按组成成分可分为清水、泥浆、无粘土相冲洗液、乳状液、泡沫和压缩空气等。清水是使用最早的钻井液，无需处理，使用方便，适用于完整岩层和水源充足的地区。泥浆是广泛使用的钻井液，主要适用于松散、裂隙发育、易坍塌掉块、遇水膨胀剥落等孔壁不稳定岩层。由于钻井液成本较高，由此现有技术往往通过固控系统实现钻井液的清洁回用。钻井液固控系统是一种集成多种固相控制技术的综合性系统，主要包括振动筛、除砂器、除泥器和离心机等设备。各设备通过不同的工作原理和工艺流程实现了钻屑以及钻井液中各粒径固相的有效分离和清除，以保持钻井液的清洁度和性能稳定。

2、钻井液粘度是钻井工程中的一个关键参数，它直接关系到钻井作业的顺利进行和井壁的稳定性。粘度大的钻井液能够更好地携带岩屑，防止岩屑下沉，从而减少井壁剥落、井漏等问题的发生。同时，粘度合适的钻井液还能提供良好的润滑效果，有助于钻头的切削和井底的清洗，从而提高钻速和钻井效率。然而，粘度并非越高越好，过高的粘度可能会导致泵压增加，影响钻井液的循环效率，甚至造成管道堵塞，影响钻井作业的正常进行。因此，合理控制钻井液的粘度是确保钻井作业安全、高效进行的关键。

3、此外，钻井液的粘度还受到多种因素的影响，包括温度、压力、添加剂的使用等。温度和压力的变化会影响钻井液的粘度，而添加剂的使用则可以通过调节粘度来适应不同的钻井条件。例如，在高温或高压条件下，可能需要使用具有特定粘度的钻井液以适应这些极端环境。通过加热或降温、调整添加剂的种类和用量等方法，可以有效控制和调节钻井液的粘度，确保其在不同条件下的性能表现。

4、目前钻井液在固控系统的运输过程中，由于固体物的存在，可能出现管道堵塞。同时由于钻井液具有一定的粘度，钻井液管道运输的能耗也较高。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种适用于钻井液多级处理的固控系统，解决钻井液运输能耗以及管路堵塞的问题。

2、本发明的目的还在于提供一种适用于钻井液多级处理的固控系统的使用方法，提高自动焊接机器人的使用效率。

3、本发明的实施例通过以下技术方案实现：

4、一种适用于钻井液多级处理的固控系统，包括通过管线顺次连接的振动筛、第一罐体、除砂器、第二罐体、除泥器、第三罐体、离心机和吸入罐，还包括：粘度数据采集模块、粘度数据分析模块和粘度调控模块；所述粘度数据采集模块用于采集各管线中流体的粘度，得到实际粘度值；所述粘度数据分析模块将实际粘度值与预设粘度值进行分析对比并输出对比结论；所述粘度调控模块根据对比结论进行粘度调节；所述粘度调控模块包括设于第一罐体、第二罐体以及第三罐体出口处的旋转管以及驱动装置；所述旋转管竖直设置，所述旋转管的出口端与泵体连接；所述驱动装置与所述旋转管连接，所述驱动装置可调节所述旋转管的旋转速度。

5、优选的，还包括：变径管和均径管；所述变径管的大径端插设于所述旋转管的进口端，并与所述旋转管转动连接；所述旋转管的出口端插设于所述均径管的进口端，并与所述均径管转动连接，所述均径管与所述泵体连接。

6、优选的，所述驱动装置包括：旋转电机、主动齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮与所述旋转电机的输出轴连接；所述从动齿轮外套于所述旋转管，并与所述旋转管固定连接；所述从动齿轮与所述主动齿轮相互啮合。

7、优选的，所述驱动装置可调节所述旋转管的旋转方向，所述粘度调控模块还包括：连接板和旋转板，所述连接板的一端与所述均径管的内壁滑动连接，滑动方向为所述均径管的周向；所述旋转板宽度方向的一端穿设有转轴并与所述转轴固定连接，所述转轴的底端与所述连接板的顶壁转动连接，所述旋转管沿其周向设有弧形槽，所述旋转板的侧壁设有与所述弧形槽对应的滑块，当所述滑块受压时，所述旋转板绕所述转轴旋转。

8、优选的，所述弧形槽的长度小于所述旋转板的宽度。

9、优选的，所述转轴底部的侧壁设有挡块，所述连接板设有与所述挡块配合的挡槽，当挡块与所述挡槽一端抵接时，所述旋转板与所述旋转管的内壁贴合，当挡块与所述挡槽另一端抵接时，所述旋转板的自由端远离所述旋转管的内壁。

10、优选的，所述滑块包括：第一壁和第二壁；所述第一壁与所述弧形槽的第一侧壁抵接；所述第二壁与所述第一壁相对，所述第二壁所在平面与所述弧形槽的第二侧壁所在平面之间的夹角为锐角，所述第二壁在朝着远离所述旋转板的方向延伸的过程中越来越靠近所述第一侧壁，所述第二侧壁与所述第一侧壁相对；当第一侧壁挤压第一壁时，滑块的第二壁旋转至与第二侧壁抵接，滑块带动旋转板转动。

11、优选的，包括所述粘度调控模块的调控方法；所述调控方法包括：

12、s100、设定驱动装置的最大转速vmax，旋转管中流体的最大可行粘度为μmax；

13、s200、当粘度数据采集模块采集的实际粘度值小于或等于μmax时，旋转管的旋转状态不变；当粘度数据采集模块采集的实际粘度值大于μmax时，增加旋转管的旋转速度；

14、s300、当驱动装置到达vmax后，粘度数据采集模块采集的实际粘度值仍大于μmax时，驱动装置反向旋转；

15、所述s200中旋转板与旋转管的内壁贴合，所述s300中旋转板的自由端远离所述旋转管的内壁。

16、优选的，所述s100还包括：设定旋转管中流体的最小可行粘度μmin，当流体的粘度为μmin时，静止流体中的固体悬浮于流体；所述s200中还包括：当旋转管中流体的粘度小于μmin时，降低旋转管的旋转速度。

17、优选的，第一罐体、第二罐体以及第三罐体中均设有搅拌装置，当所述泵体启动时，所述搅拌装置处于搅拌态。

18、本发明至少具有以下有益效果：

19、本发明利用钻井液的流变特性：剪切速率越大粘度越低，来减少钻井液运输过程中的粘度，进而降低能耗。旋转管的旋转可带动钻井液旋转，降低钻井液粘度，旋转管出口的泵体能耗会降低，同时由于钻井液在离心力下旋转，旋转管不易发生堵塞。但是钻井液的粘度过低，会影响自身携带固体流动的能力，由此本发明还设置了粘度数据采集模块和分析模块，以便通过控制旋转管的速度调节流动过程中钻井液的粘度，使其在可有效携带固体运动的前提下，尽可能减少粘度。

技术特征：

1.一种适用于钻井液多级处理的固控系统，包括通过管线顺次连接的振动筛、第一罐体、除砂器、第二罐体、除泥器、第三罐体、离心机和吸入罐，其特征在于，还包括：

2.根据权利要求1所述的适用于钻井液多级处理的固控系统，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求1所述的适用于钻井液多级处理的固控系统，其特征在于，所述驱动装置包括：

4.根据权利要求2或3所述的适用于钻井液多级处理的固控系统，其特征在于，所述驱动装置可调节所述旋转管的旋转方向，所述粘度调控模块还包括：

5.根据权利要求4所述的适用于钻井液多级处理的固控系统，其特征在于，所述弧形槽的长度小于所述旋转板的宽度。

6.根据权利要求5所述的适用于钻井液多级处理的固控系统，其特征在于，所述转轴底部的侧壁设有挡块，所述连接板设有与所述挡块配合的挡槽，当挡块与所述挡槽一端抵接时，所述旋转板与所述旋转管的内壁贴合，当挡块与所述挡槽另一端抵接时，所述旋转板的自由端远离所述旋转管的内壁。

7.根据权利要求4所述的适用于钻井液多级处理的固控系统，其特征在于，所述滑块包括：

8.根据权利要求4所述的适用于钻井液多级处理的固控系统，其特征在于，包括所述粘度调控模块的调控方法；所述调控方法包括：

9.根据权利要求8所述的适用于钻井液多级处理的固控系统，其特征在于，所述s100还包括：设定旋转管中流体的最小可行粘度μmin，当流体的粘度为μmin时，静止流体中的固体悬浮于流体；所述s200中还包括：当旋转管中流体的粘度小于μmin时，降低旋转管的旋转速度。

10.根据权利要求8所述的适用于钻井液多级处理的固控系统，其特征在于，第一罐体、第二罐体以及第三罐体中均设有搅拌装置，当所述泵体启动时，所述搅拌装置处于搅拌态。

技术总结本发明涉及固控系统领域，用以解决钻井液运输能耗以及管路堵塞的问题，提供了一种适用于钻井液多级处理的固控系统，包括通过管线顺次连接的振动筛、第一罐体、除砂器、第二罐体、除泥器、第三罐体、离心机和吸入罐，还包括：粘度数据采集模块、粘度数据分析模块和粘度调控模块；粘度数据分析模块将实际粘度值与预设粘度值进行分析对比并输出对比结论；粘度调控模块根据对比结论进行粘度调节；粘度调控模块包括设于第一罐体、第二罐体以及第三罐体出口处的旋转管以及驱动装置；旋转管的出口端与泵体连接；所述驱动装置与所述旋转管连接。本发明利用钻井液的流变特性：剪切速率越大粘度越低，来减少钻井液运输过程中的粘度，进而降低能耗。技术研发人员：罗光富,廖小萍受保护的技术使用者：四川万勃石油机械制造有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/14