[實用新型]鉆井水站自動控制系統

有效

• 申請號: 200920244503.8
• 申請日: 2009-12-25
• 公開（公告）號: CN201606051U
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發明（設計）人: 王喜濱;楊志權;王嘉;伊興剛;于繼奎
• 申請（專利權）人: 大慶石油管理局
• 主分類號: E21B44/00
• 分類號: E21B44/00
• 代理公司: 大慶知文知識產權代理有限公司 23115
• 代理人: 李建華

技術領域：

本實用新型涉及一種應用于石油鉆井工程領域中用于對鉆井完鉆后固井用水的水溫進行控制的裝置，具體的說是涉及一種應用于鉆井水站中的自動控制系統。

背景技術：

由于鉆井完鉆后，一般都需要進行固井作業，因此就需要鉆井水站為固井作業提供所必需的用水。但在北方地區，目前普遍遇到的一個問題就是，由于北方冬季溫度較低，鉆井水站為固井作業提供所需用水的溫度往往達不到要求。雖然現在為解決這一問題，鉆井水站已經大量采用電熱管對鉆井所需用水進行持續加熱，但是由于這種模式下溫度不易控制，往往使電熱管通電時間過長或者是不足，根本無法滿足固井作業對所需用水的溫度要求，不但浪費了能源，還嚴重影響了固井質量。

實用新型內容：

為了解決現有鉆井水站在冬季無法有效保證固井作業需用水的溫度的問題，本實用新型提供一種鉆井水站自動控制系統，該種鉆井水站自動控制系統采用對電熱管進行獨立動態控制，對水溫實時進行監控，避免了水溫的起伏變化，保證了固井用水的溫度，避免因水的溫度影響固井質量。同時，應用該種鉆井水站自動控制系統，操作簡單，安全性較高，還能確保能源的高效利用，實現節能目的，降低操作工人的勞動強度。

本實用新型的技術方案是：該種鉆井水站自動控制系統，包括儲水罐以及與此儲水罐連接的管線和電磁閥，其中所述鉆井水站自動控制系統還包括一個帶有DSP控制器的電控箱、由多個具有單獨供電回路的電熱管構成的電熱管組、一組溫度傳感器以及一組連接有終端顯示器的控制線；其中，所述若干個溫度傳感器位于儲水罐中的不同深度處，由所述若干個溫度傳感器引出的溫度信號經過信號電纜輸送到所述電控箱中DSP控制器的溫度信號輸入端；所述多個電熱管的供電回路分別串連接入由所述電控箱中DSP控制器引出的常閉控制節點；所述電熱管組位于所述儲水罐中，所述控制線對應連接至所述電控箱的電控節點上。

此外，所述自動控制系統還可以包括一個水位傳感器，由該水位傳感器輸出的信號經信號電纜傳遞到所述DSP控制器的模擬信號輸入端。

本實用新型具有如下有益效果：使用本實用新型所述的自動控制系統對鉆井水站進行控制后，可以根據預先設定的溫度由電控箱內的DSP控制器來控制儲水箱內對應的電熱管對儲水進行加熱。當低于或高于設定溫度時，DSP控制器就會自動投入或減少電熱管的在用數量。此外，在此基礎上增加的水位傳感器與DSP控制器結合使用后可以同時根據設定的水位高度及當前實際水位、溫度等，通過DSP控制器自動調節電子閥的閥門開度，進行進水流量控制。因此，本種自動控制系統能夠及時、安全、順利地保證固井用水的溫度，降低了電熱管的“干燒”現象，節約了能源，并且操作方便，使工人的勞動強度被大大降低。

附圖說明：

圖1是本實用新型的組成結構示意圖。

圖2為本實用新型所涉及的電控箱內DSP控制器與外部電路的的連接示意圖。

具體實施方式：

下面結合附圖對本實用新型作進一步說明：

由圖1所示，該種鉆井水站自動控制系統，包括儲水罐以及與此儲水罐連接的管線和電子閥，此外，所述鉆井水站自動控制系統還包括一個帶有DSP控制器的電控箱、由多個具有單獨供電回路的電熱管構成的電熱管組、一組溫度傳感器以及一組連接有終端顯示器的控制線；其中，所述若干個溫度傳感器位于儲水罐中的不同深度處，由所述若干個溫度傳感器引出的溫度信號經過信號電纜輸送到所述電控箱中DSP控制器的溫度信號輸入端；所述多個電熱管的供電回路分別串連接入由所述電控箱中DSP控制器引出的常閉控制節點；所述電熱管組位于所述儲水罐中，所述控制線對應連接至所述電控箱的電控節點上。在這里，所說的DSP控制器，其全稱為digital?singnalprocessor，是一種獨特的微處理器，是以數字信號來處理大量信息的器件。其工作原理是接收模擬信號，轉換為0或1的數字信號，再對數字信號進行修改、刪除、強化，并在其他系統芯片中把數字數據解譯回模擬數據或實際環境格式。它不僅具有可編程性，而且其實時運行速度可達每秒數以千萬條復雜指令程序。在本實用新型中可以選用TI公司的C2000系列DSP控制器，基于TMS3202407/2812軟件進行編程。圖2所示為DSP控制器與外部電路的連接示意圖。目前，本實用新型已經通過了實驗來驗證其具有的實用性。詳情如下：

鉆井水站自動控制系統于2009年3月到2009年5月在大慶鉆井二公司鉆前分公司采油二廠水站進行了試運行，室外溫度-4℃，儲水箱水溫10℃，設定儲水箱溫度上限為70℃，下限為50℃，將儲水箱內的16組電熱管全部投入工作狀態。