振動篩泥漿參數測試儀的設計方法
2023-09-22 03:31:40 2
專利名稱：振動篩泥漿參數測試儀的設計方法
技術領域：
本發明涉及一種振動篩泥漿參數測試儀的設計方法。
背景技術：
鑽井液是指油氣鑽井過程中以其多種功能滿足鑽井工作需要的各種循環流體的總稱。鑽井液又稱鑽井泥漿或簡稱為泥漿(Muds)，本文將鑽井液簡稱為泥漿。泥漿在鑽井過程中具有攜帶和懸浮巖屑、穩定井壁和平衡地層壓力、冷卻和潤滑鑽頭、鑽具和傳遞水動力等作用。在石油勘探和油田開發的各項任務中，鑽井起著十分重要的作用。在鑽井過程中，井底巖石被破碎後所產生的巖屑通過循環泥漿被攜帶到地面上來，這一過程稱為洗井。洗井作為鑽井過程中的重要環節是通過循環泥漿來實現，故有人把泥漿比喻為鑽井工程的血液。泥漿工藝技術已成為現代油氣鑽井工程的重要組成部分。國內外大量研究資料表明泥漿在鑽井過程中具有攜帶和懸浮巖屑、穩定井壁和平衡地層壓力、冷卻和潤滑鑽頭、鑽具和傳遞水動力等直接關係到鑽井成本，甚至影響到鑽井成敗的重要作用。鑽井實踐也證明，泥漿性能的好壞，使用、維護和處理措施是否妥當，直接影響井壁的穩定性，而井壁的穩定性關係到地質資料的錄取、鑽井速度、質量及成本，所以，人們常把泥漿比喻為鑽井工程的血液。因此，對泥漿性能參數進行實時的監測就顯得很重要。在石油勘探和油田開發的各項任務中，鑽井起著十分重要的作用。在鑽井過程中，井底巖石被破碎後所產生的巖屑通過循環泥漿被攜帶到地面上來，這一過程稱為洗井。洗井作為鑽井過程中的重要環節是通過循環泥漿來實現，故有人把泥漿比喻為鑽井工程的血液。如今泥漿工藝技術已成為油氣鑽井工程的重要組成部分。鑽井實踐表明，泥漿性能的好壞，使用、維護措施是否妥當直接影響井壁的穩定性，而井壁的穩定性關係到地質資料的錄取、鑽井速度、質量及成本，所以，人們常把泥漿比喻為鑽井工程的血液。近40年來，國內外大量室內和工業現場試驗研究證明，在一般情況下，固相含量增加會導致泥漿的密度、粘度、切力、泥餅厚度以及含砂量的增加，失水量的下降。而這些性能的變化將會明顯降低鑽速、增加鑽頭用量、甚至有可能增加井漏、氣侵、卡鑽等情況，使得鑽井成本大幅度上升。泥漿是指油氣鑽井過程中以其多種功能滿足鑽井工作需要的各種循環流體的總稱。泥漿的循環是通過泥漿泵來維持的。從泥漿泵排出的高壓泥漿經過地面高壓管匯、立管、水龍帶、水龍頭、方鑽杆、鑽杆、鑽鋌到鑽頭，從鑽頭噴嘴噴出，以清洗井底並攜帶巖屑。然後再沿鑽柱與井壁(或套管)形成的環形空間向上流動，在到達地面後經排出管線流入泥漿池，再經各種固相控制設備進行處理後返回上水池，最後進人泥漿泵循環再用。泥漿流經的各種管件、設備構成了一整套泥漿循環系統。泥漿是指油氣鑽井過程中以其多種功能滿足鑽井工作需要的各種循環流體的總稱。泥漿的循環是通過泥漿泵來維持的。從泥漿泵排出的高壓泥漿經過地面高壓管匯、立管、水龍帶、水龍頭、方鑽杆、鑽杆、鑽鋌到鑽頭，從鑽頭噴嘴噴出，以清洗井底並攜帶巖屑。然後再沿鑽柱與井壁(或套管)形成的環形空間向上流動，在到達地面後經排出管線流入泥漿池，再經各種固相控制設備進行處理後返回上水池，最後進人泥漿泵循環再用。泥漿流經的各種管件、泥漿工藝技術是現代油氣鑽井工程的重要組成部分。泥漿在鑽井過程中有攜帶和懸浮巖屑、穩定井壁和平衡地層壓力、冷卻和潤滑鑽頭及鑽具、傳遞水動力等幾方面的作用。鑽井實踐證明，泥漿性能的好壞，使用、維護和處理是否得當，直接關係到鑽井的機械鑽速、鑽頭壽命、井下問題、地面設備磨損、泥漿費用以及整個鑽井綜合成本，甚至關係到鑽井的成敗。因此，很有必要對泥漿性能參數進行實時的測量、反饋，以便及時發現問題。隨著鑽井新工藝、新技術的發展，鑽井工程對泥漿性能的要求越來越高，同時也對石油鑽井振動篩提出了更高的要求。目前傳統石油鑽井振動篩技術已越來越不能滿足現代鑽井技術發展的更高要求。一方面單一振動的分離模式，即使增大總體尺寸，也不滿足現代鑽井工程對泥漿處理量的要求；另一方面傳統振動篩的開放式分離方式不方便配備巖屑後處理裝置，巖屑露天排放，環保效果不好；另外傳統振動篩性能單一，振動篩的篩分操作環節和整個鑽井循環系統完全獨立，沒有任何反饋和智能環節，錯過了及時掌握鑽井工況的最佳時機。傳統的硬體儀器，無論是在實驗室、生產車間或者戶外對測試對象進行測試時，通常除了傳感器和信號調理電路之外還需要多種、多臺測試儀器。對於複雜的測試系統，還需要FFT分析儀以及個人計算機及其外設等，這使得測試系統的價格非常昂貴，體積龐大、操作複雜、攜帶不便，而且測試效率也比較低。
發明內容
本發明的目的在於克服上述現有技術的缺點和不足，提供一種振動篩泥漿參數測試儀的設計方法，該設計方法適用于振動篩泥漿參數測試儀的設計，且設計步驟合理，設計速度快，設計出的振動篩泥漿參數測試儀能滿足實際需求。本發明的目的通過下述技術方案實現:振動篩泥漿參數測試儀的設計方法，包含步驟:儀器功能定製、功能模塊開發、以及儀器的拼搭。所述儀器功能定製包括:控制功能、顯示功能、以及分析功能。所述功能模塊開發包括:數據採集、數據處理、圖形顯示、存儲列印、以及輔助功倉泛。所述儀器的拼搭:將各虛擬控制項根據用戶的使用習慣和傳統硬體儀器的外觀進行組裝。綜上所述，本發明的有益效果是:適用于振動篩泥漿參數測試儀的設計，且設計步驟合理，設計速度快，設計出的振動篩泥漿參數測試儀能滿足實際需求。
圖1為本發明的流程示意圖。
具體實施方式
下面結合實施例，對本發明作進一步的詳細說明，但本發明的實施方式不僅限於此。實施例:如圖1所示，本發明涉及的振動篩泥漿參數測試儀的設計方法，包含步驟:儀器功能定製、功能模塊開發、以及儀器的拼搭。所述儀器功能定製包括:控制功能、顯示功能、以及分析功能。控制功能就是用一些形象的面板來供用戶使用，以方便用戶對虛擬式振動篩泥漿參數測試儀進行控制和操作，這些形象的虛擬儀器控制面板正是本測試儀的獨特之處。控制功能包括按鈕、選擇開關、旋鈕及撥盤等；顯示功能，實時圖形化顯示各個泥漿參數信號的波形特徵，可以根據用戶的不同要求同時顯示多個泥漿參數信號的波形特徵；分析功能是虛擬式振動篩泥漿參數測試儀的核心部分，這部分要完成對所測泥漿密度、粘度、流量以及巖屑等泥漿參數信號進行分析和處理，主要包括時域分析、頻域分析和時頻分析等。所述功能模塊開發包括:數據採集、數據處理、圖形顯示、存儲列印、以及輔助功能。功能模塊就是要實現虛擬式振動篩泥漿參數測試儀所定製的各種功能模塊，這些功能模塊包括數據採集與預處理模塊、數據分析與顯示模塊、數據存儲與回放模塊和一些必要的輔助功能模塊。將所開發的功能模塊添加到功能庫中，以供拼搭虛擬式振動篩泥漿參數測試儀時選用。所述儀器的拼搭:將各虛擬控制項根據用戶的使用習慣和傳統硬體儀器的外觀進行組裝。以上所述，僅是本發明的較佳實施例，並非對本發明做任何形式上的限制，凡是依據本發明的技術實質，對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.振動篩泥漿參數測試儀的設計方法，其特徵在於，包含步驟:儀器功能定製、功能模塊開發、以及儀器的拼搭。
2.根據權利要求1所述的振動篩泥漿參數測試儀的設計方法，其特徵在於，所述儀器功能定製包括:控制功能、顯示功能、以及分析功能。
3.根據權利要求1所述的振動篩泥漿參數測試儀的設計方法，其特徵在於，所述功能模塊開發包括:數據採集、數據處理、圖形顯示、存儲列印、以及輔助功能。
4.根據權利要求1所述的振動篩泥漿參數測試儀的設計方法，其特徵在於，所述儀器的拼搭:將各虛擬控制項根據用戶的使用習慣和傳統硬體儀器的外觀進行組裝。
全文摘要
本發明公開了一種振動篩泥漿參數測試儀的設計方法，包含步驟儀器功能定製、功能模塊開發、以及儀器的拼搭；所述儀器功能定製包括控制功能、顯示功能、以及分析功能；所述功能模塊開發包括數據採集、數據處理、圖形顯示、存儲列印、以及輔助功能；所述儀器的拼搭將各虛擬控制項根據用戶的使用習慣和傳統硬體儀器的外觀進行組裝。本發明適用于振動篩泥漿參數測試儀的設計，且設計步驟合理，設計速度快，設計出的振動篩泥漿參數測試儀能滿足實際需求。
文檔編號G01N33/24GK103105478SQ20111036628
公開日2013年5月15日 申請日期2011年11月10日 優先權日2011年11月10日
發明者呂憲冬 申請人:呂憲冬