單機單泵水泥車控制系統(tǒng)研制.pdf

1、固井作業(yè)是油田勘探開發(fā)作業(yè)中必不可少的重要組成部分，是鉆井工程重要的環(huán)節(jié)之一，固井質(zhì)量是油氣井的“百年大計”，該項作業(yè)中的各技術(shù)措施與最終的產(chǎn)量緊密相關(guān)，對油氣井壽命、油氣井產(chǎn)能、勘探開發(fā)的總體效益影響很大。因此研制開發(fā)性能可靠、技術(shù)先進(jìn)的固井設(shè)備對完成固井作業(yè)、保證固井質(zhì)量有著非常重要的意義。 單機單泵水泥車主要用于油氣田深井、中深井、淺井的各種固井作業(yè)，可完成自制水泥漿、注水泥、替泥漿等工作，是固井成套設(shè)備中的關(guān)鍵設(shè)備，其

2、性能是否可靠直接影響到固井質(zhì)量，單機單泵水泥車還可用于洗井和一般淺并的壓裂施工，凡屬井深在4500m以內(nèi)的各種固井作業(yè)，用一臺車即可完成。 但是單機單泵水泥車由于技術(shù)含量高，裝配工藝較復(fù)雜，國內(nèi)目前能真正生產(chǎn)該車的廠家極少，造成目前國內(nèi)該類水泥車品種不多，競爭對手少的局面。為了滿足油田的需要，也為了公司的發(fā)展，我們決定開發(fā)符合油田需要的該類型水泥車，參與市場競爭。 本文根據(jù)水泥車的技術(shù)性能要求對水泥車的底盤、主柴油機、液

3、力變速箱、三缸柱塞泵、輔助柴油發(fā)動機、聯(lián)泵裝置以及離心泵等主要零部件進(jìn)行了設(shè)計與選擇，并嚴(yán)格按照SY/T5611－2001《固井水泥車》等相關(guān)規(guī)定研制出了單機單泵水泥車的控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)主要包括包括自動混漿系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)及電路系統(tǒng)。 研制出了高能混合器等關(guān)鍵部件，建立了力學(xué)模型，并進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析與計算：根據(jù)水泥車的工作狀況對液壓系統(tǒng)的清水泵、循環(huán)泵、增壓泵等主要部件進(jìn)行了選型計算，并設(shè)計了各泵的液壓原理圖及管路圖。

4、 本文根據(jù)單機單泵水泥車的工作環(huán)境和性能要求選用AB公司的SLC500系列PLC，開發(fā)出了單機單泵水泥車的控制系統(tǒng)軟件，并編寫了相應(yīng)的軟件程序。 油田固井常用的工作介質(zhì)為水、泥漿、鉆井液等油井服務(wù)液，固井中需要達(dá)到的技術(shù)要求為：混漿能力0～2.3m3/min，混漿密度1.0～2.4g/cm3，密度控制精度±0.01～0.02g/cm3。本文研制的單機單泵水泥車的自動混漿系統(tǒng)最大混漿能力2.3m3/min，最大混漿密度2.