本發(fā)明涉及鉆井清洗，特別是涉及一種基于鉆井液特征污染物檢測(cè)的自動(dòng)清洗系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、在石油鉆探過(guò)程中，鉆井液的使用是必不可少的。鉆井液不僅起到冷卻鉆頭、攜帶巖屑、穩(wěn)定井壁的作用，還能夠幫助地質(zhì)工程師更好地了解地下情況。然而，鉆井液在使用過(guò)程中會(huì)受到各種污染物的污染，這些污染物包括但不限于重金屬、有機(jī)物、懸浮固體等。這些污染物的存在使鉆井液對(duì)鉆井及其設(shè)備造成影響，因此需要及時(shí)對(duì)鉆井進(jìn)行清洗，減少鉆井的污染，保證鉆井的正常運(yùn)行。

2、傳統(tǒng)鉆井處理方法依賴于人工檢測(cè)和清洗，這種方法不僅效率低下，而且容易受到人為因素的影響，導(dǎo)致清洗效果的不穩(wěn)定。因此，開(kāi)發(fā)一種基于鉆井液特征污染物檢測(cè)的自動(dòng)清洗系統(tǒng)及方法顯得尤為重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種基于鉆井液特征污染物檢測(cè)的自動(dòng)清洗系統(tǒng)及方法，解決傳統(tǒng)鉆井處理方法依賴人工檢測(cè)和清洗，這種方法不僅效率低下，而且容易受到人為因素的影響，導(dǎo)致清洗效果的不穩(wěn)定的問(wèn)題。

2、本發(fā)明提供了一種基于鉆井液特征污染物檢測(cè)的自動(dòng)清洗系統(tǒng)，包括：

3、數(shù)據(jù)采集模塊，用于對(duì)鉆井液進(jìn)行檢測(cè)，采集鉆井液特征數(shù)據(jù)，所述鉆井液特征數(shù)據(jù)包括ph值、電導(dǎo)率值、濁度值、重金屬種類及重金屬含量值；

4、數(shù)據(jù)處理模塊，與所述數(shù)據(jù)采集模塊連接，所述數(shù)據(jù)處理模塊用于接收所述數(shù)據(jù)采集模塊采集的鉆井液特征數(shù)據(jù)，并對(duì)所述鉆井液特征數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，確定鉆井液污染物的種類和濃度，根據(jù)鉆井液污染物的濃度和種類設(shè)定清洗方案；

5、控制模塊，與所述數(shù)據(jù)處理模塊連接，所述控制模塊用于根據(jù)所述清洗方案控制清洗模塊對(duì)鉆井進(jìn)行清洗；

6、清洗模塊，與所述控制模塊連接，所述清洗模塊內(nèi)設(shè)定有若干清洗模式，所述清洗模塊用于根據(jù)所述控制模塊的控制選擇對(duì)應(yīng)的清洗模式對(duì)鉆井進(jìn)行清洗；

7、監(jiān)測(cè)模塊，與所述清洗模塊連接，所述監(jiān)測(cè)模塊用于對(duì)鉆井的清洗效果進(jìn)行監(jiān)測(cè)，根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果調(diào)整清洗模式。

8、優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括：

9、ph傳感器，用于檢測(cè)鉆井液的ph值；

10、電導(dǎo)率傳感器，用于檢測(cè)鉆井液的電導(dǎo)率值；

11、濁度傳感器，用于檢測(cè)鉆井液的濁度值；

12、重金屬檢測(cè)器，用于檢測(cè)重金屬種類和重金屬含量值。

13、優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)處理模塊在用于對(duì)所述鉆井液特征數(shù)據(jù)進(jìn)行分析確定鉆井液污染物的種類和濃度時(shí)，包括：

14、根據(jù)所述ph值確定鉆井液污染物的酸堿性和酸堿濃度；

15、根據(jù)所述電導(dǎo)率值確定鉆井液污染物中離子濃度；

16、根據(jù)所述濁度值確定鉆井液污染物中可見(jiàn)污染物的濃度；

17、根據(jù)所述重金屬種類及重金屬含量值確定鉆井液污染物中重金屬的種類和濃度。

18、優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)處理模塊在用于根據(jù)鉆井液污染物的濃度和種類設(shè)定清洗方案時(shí)，包括：

19、預(yù)先設(shè)定有清洗方案對(duì)照表，所述清洗方案對(duì)照表中包括若干清洗方案，所述清洗方案記錄有對(duì)應(yīng)的鉆井液污染物的濃度和種類；

20、將鉆井液污染物的濃度和種類與所述清洗方案對(duì)照表中記錄的鉆井液污染物的濃度和種類進(jìn)行對(duì)照，確定與鉆井液污染物的濃度和種類對(duì)應(yīng)的清洗方案。

21、優(yōu)選的，所述清洗方案包括清洗劑配方和清洗劑濃度。

22、優(yōu)選的，所述清洗模塊在用于根據(jù)所述控制模塊的控制選擇對(duì)應(yīng)的清洗模式對(duì)鉆井進(jìn)行清洗時(shí)，包括：

23、獲取待清洗的鉆井位置，根據(jù)所述鉆井位置確定清洗時(shí)長(zhǎng)；

24、其中，所述清洗模式包括清洗方案和清洗時(shí)長(zhǎng)。

25、優(yōu)選的，所述監(jiān)測(cè)模塊在用于對(duì)鉆井的清洗效果進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果調(diào)整清洗模式時(shí)，包括：

26、所述監(jiān)測(cè)模塊獲取鉆井的清洗圖像，根據(jù)所述清洗圖像確定鉆井的污染物厚度；

27、根據(jù)所述污染物厚度確定清洗效果等級(jí)，并根據(jù)所述清洗效果等級(jí)對(duì)所述清洗模式進(jìn)行調(diào)整。

28、優(yōu)選的，所述監(jiān)測(cè)模塊在用于根據(jù)所述污染物厚度確定清洗效果等級(jí)時(shí)，包括：

29、預(yù)先設(shè)定第一污染物厚度、第二污染物厚度和第三污染物厚度，所述第一污染物厚度、第二污染物厚度和第三污染物厚度依次增大；

30、根據(jù)所述污染物厚度與所述第一污染物厚度、第二污染物厚度和第三污染物厚度之間的關(guān)系，設(shè)定清洗效果等級(jí)；

31、若所述污染物厚度小于所述第一污染物厚度，則設(shè)定所述清洗效果等級(jí)為第一預(yù)設(shè)清洗效果等級(jí)l1；

32、若所述污染物厚度大于或等于所述第一污染物厚度，且所述污染物厚度小于所述第二污染物厚度，則設(shè)定所述清洗效果等級(jí)為第二預(yù)設(shè)清洗效果等級(jí)l2；

33、若所述污染物厚度大于或等于所述第二污染物厚度，且所述污染物厚度小于所述第三污染物厚度，則設(shè)定所述清洗效果等級(jí)為第三預(yù)設(shè)清洗效果等級(jí)l3；

34、若所述污染物厚度大于或等于所述第三污染物厚度，則設(shè)定所述清洗效果等級(jí)為第四預(yù)設(shè)清洗效果等級(jí)l4；其中，l1＞l2＞l3＞l4。

35、優(yōu)選的，所述監(jiān)測(cè)模塊在用于根據(jù)所述清洗效果等級(jí)對(duì)所述清洗模式進(jìn)行調(diào)整時(shí)，包括：

36、若所述清洗效果等級(jí)為第一預(yù)設(shè)清洗效果等級(jí)，則不對(duì)所述清洗模式進(jìn)行調(diào)整；

37、若所述清洗效果等級(jí)為第二預(yù)設(shè)清洗效果等級(jí)，則將所述清洗模式中的清洗時(shí)長(zhǎng)增加第一預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)t1；

38、若所述清洗效果等級(jí)為第三預(yù)設(shè)清洗效果等級(jí)，則將所述清洗模式中的清洗時(shí)長(zhǎng)增加第二預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)t2；

39、若所述清洗效果等級(jí)為第四預(yù)設(shè)清洗效果等級(jí)，則將所述清洗模式中的清洗時(shí)長(zhǎng)增加第三預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)t3；其中，t1＜t2＜t3。

40、本發(fā)明還公開(kāi)了一種基于鉆井液特征污染物檢測(cè)的自動(dòng)清洗方法，應(yīng)用于上述的基于鉆井液特征污染物檢測(cè)的自動(dòng)清洗系統(tǒng)，所述方法包括：

41、對(duì)鉆井液進(jìn)行檢測(cè)，采集鉆井液特征數(shù)據(jù)，所述鉆井液特征數(shù)據(jù)包括ph值、電導(dǎo)率值、濁度值和重金屬種類及重金屬含量值；

42、對(duì)所述鉆井液特征數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，確定鉆井液污染物的種類和濃度，根據(jù)鉆井液污染物的濃度和種類設(shè)定清洗方案；

43、設(shè)定有若干清洗模式，根據(jù)所述清洗方案選擇對(duì)應(yīng)的清洗模式對(duì)鉆井進(jìn)行清洗；

44、對(duì)鉆井的清洗效果進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果調(diào)整清洗模式，優(yōu)化自動(dòng)清洗過(guò)程。

45、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于，本發(fā)明從采樣、檢測(cè)到清洗的全過(guò)程實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，減少了人工干預(yù)，提高了處理效率；同時(shí)采用先進(jìn)的傳感器技術(shù)，能夠準(zhǔn)確檢測(cè)出鉆井液中的特征污染物，確保清洗效果。并且通過(guò)精確控制清洗過(guò)程，減少了清洗劑和水資源的浪費(fèi)，降低了對(duì)環(huán)境的影響。本發(fā)明還能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控鉆井的清洗情況，及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，確保鉆井的清洗效果。

技術(shù)特征：

1.一種基于鉆井液特征污染物檢測(cè)的自動(dòng)清洗系統(tǒng)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于鉆井液特征污染物檢測(cè)的自動(dòng)清洗系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于鉆井液特征污染物檢測(cè)的自動(dòng)清洗系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理模塊在用于對(duì)所述鉆井液特征數(shù)據(jù)進(jìn)行分析確定鉆井液污染物的種類和濃度時(shí)，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于鉆井液特征污染物檢測(cè)的自動(dòng)清洗系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理模塊在用于根據(jù)鉆井液污染物的濃度和種類設(shè)定清洗方案時(shí)，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于鉆井液特征污染物檢測(cè)的自動(dòng)清洗系統(tǒng)，其特征在于，所述清洗方案包括清洗劑配方和清洗劑濃度。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于鉆井液特征污染物檢測(cè)的自動(dòng)清洗系統(tǒng)，其特征在于，所述清洗模塊在用于根據(jù)所述控制模塊的控制選擇對(duì)應(yīng)的清洗模式對(duì)鉆井進(jìn)行清洗時(shí)，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于鉆井液特征污染物檢測(cè)的自動(dòng)清洗系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)測(cè)模塊在用于對(duì)鉆井的清洗效果進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果調(diào)整清洗模式時(shí)，包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于鉆井液特征污染物檢測(cè)的自動(dòng)清洗系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)測(cè)模塊在用于根據(jù)所述污染物厚度確定清洗效果等級(jí)時(shí)，包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于鉆井液特征污染物檢測(cè)的自動(dòng)清洗系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)測(cè)模塊在用于根據(jù)所述清洗效果等級(jí)對(duì)所述清洗模式進(jìn)行調(diào)整時(shí)，包括：

10.一種基于鉆井液特征污染物檢測(cè)的自動(dòng)清洗方法，應(yīng)用于如權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的基于鉆井液特征污染物檢測(cè)的自動(dòng)清洗系統(tǒng)，其特征在于，所述方法包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及鉆井清洗技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種基于鉆井液特征污染物檢測(cè)的自動(dòng)清洗系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括：數(shù)據(jù)采集模塊，用于對(duì)鉆井液進(jìn)行檢測(cè)，采集鉆井液特征數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)包括pH值、電導(dǎo)率值、濁度值和重金屬種類及重金屬含量值；數(shù)據(jù)處理模塊，用于對(duì)鉆井液特征數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，確定鉆井液污染物的種類和濃度，根據(jù)鉆井液污染物的濃度和種類設(shè)定清洗方案；控制模塊，用于根據(jù)清洗方案對(duì)鉆井進(jìn)行清洗；清洗模塊，設(shè)定有若干清洗模式，用于根據(jù)控制模塊的控制選擇清洗模式對(duì)鉆井進(jìn)行清洗；監(jiān)測(cè)模塊，用于對(duì)鉆井的清洗效果進(jìn)行監(jiān)測(cè)，根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果調(diào)整清洗模式。本發(fā)明通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和自動(dòng)清洗，能夠有效地清除鉆井中的污染物，減少清洗時(shí)間和成本。

技術(shù)研發(fā)人員：佘丁順,岳文,王韌,梁海波,崔磊,杜沖,付志強(qiáng),楊杰斌
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30