具有性能參數智能檢測功能的泥漿混配系統及檢測方法技術方案

本發明專利技術公開一種具有性能參數智能檢測功能的泥漿混配系統，包括：泥漿混配系統以及泥漿性能智能檢測系統，泥漿性能智能檢測系統包括：泥漿密度檢測模塊、泥漿流變性檢測模塊、泥漿潤滑性檢測模塊和顯示控制器，且所述的各模塊與顯示控制器通過有線或者無線方式連接，顯示控制器帶有泥漿失水量檢測模塊。本發明專利技術通過將泥漿混配系統與泥漿性能參數檢測系統相結合，在混配泥漿的同時對泥漿的密度、粘度、切力、潤滑性和失水量進行實時檢測，能夠實現現場精確、高效、便捷地混配泥漿，并顯示記錄泥漿的性能參數，真正實現了泥漿配制科學化和性能定量化，大大改進了鉆進泥漿現場應用的技術，可以顯著提高施工效率，保證施工質量和安全，降低施工成本。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及工程機械領域，尤其涉及一種用于水平定向鉆進施工、地質勘探鉆井施工等場合的泥漿混配系統及性能參數的檢測方法。
技術介紹
在進行水平定向鉆進鋪管施工及地質勘探鉆井施工中，必須使用合理配比的“泥漿”作為沖洗循環介質。泥漿在整個施工過程中的作用是控制和平衡地層壓力以穩定孔壁，粘結護壁以降低孔壁坍塌率；冷卻和潤滑鉆具以延長鉆具使用壽命；懸浮和攜帶鉆渣以清潔鉆孔和鉆頭刃具并提聞鉆進效率；聞壓泥楽■孔底噴射以提聞鉆孔效率和導向能力；降低鉆頭切削土體時所需的扭矩以及減小鉆進和拖管時的阻力；提供所鉆地層的相關信肩、O 在水平定向鉆進、地質勘探鉆井等相關領域中，泥漿不僅在復雜地層保護孔壁中起到關鍵的作用，而且在排渣、冷卻、潤滑、水力導向等諸多方面也作用重大。例如，中國專利文獻CN 2656614Y公開一種“新型的泥漿攪拌系統”，該系統由汽油機、水泵、攪拌罐、下部噴管裝置、罐頂部噴管裝置、回水膠管、進水膠管、快速接頭、Y型過濾器、彎頭、進料塑料軟管、加水口組成，下部噴管裝置固定在攪拌罐的側面，對攪拌罐內的混合液不斷攪拌，Y型過濾器固定在彎頭上，對系統的混合液不停地過濾，灌頂部噴管裝置固定在攪拌罐的上面，一方面對攪拌罐內的混合液不斷攪拌，另一方面在系統循環的同時通過灌頂部噴管裝置內的噴管與文丘里噴嘴而形成的負壓，經進料塑料軟管將膨潤土自動吸入攪拌罐內。該系統在制漿快速，自動化程度高。又如，中國專利文獻CN202012314U公開一種“混漿裝置”，其包括漏斗、蝶閥、噴嘴、混漿罐，漏斗、蝶閥、混漿罐由上至下依次連接，混漿罐側面設有噴嘴。使用時，分別從漏斗和噴嘴向混漿罐內注入化學物質和清水，使混漿罐內形成真空，配制成需要的泥漿。該裝置結構簡單、不易形成沉積、移動方便。然而，上述的制漿、混漿系統均未對泥漿的綜合性能參數方面做研究，也反應了目前國內相關行業對泥漿的合理應用重視程度不夠，缺乏現場科學配制泥漿的技術手段，往往造成施工效率低、成孔質量差、孔壁坍塌以致工程失敗等嚴重后果。實際上要求泥漿具有優越的綜合性能參數，應該嚴格體現在泥漿的密度、粘度、切力、失水量、潤滑性等各項參數在現場實時使用時與相應施工地質環境和工藝條件的匹配。然而，目前行業內現場制備泥漿的方法僅限于無實時自動檢測的混配和攪拌，即便部分條件下可能附加有幾項單獨指標的儀器測試，但也因標準不當、指標項目或缺、操作繁瑣費時、測-調銜接不緊湊、人為誤差大、檢測效率低，而使得由此泵入鉆孔中的泥漿均勻性較差，真實性能參數往往與要求相差甚大。故對癥下藥地設計研發能在現場定量、實時測試與智能分析、科學拌配的泥漿混配系統，是中國鉆探技術今后發展的必然趨向之一。
技術實現思路
本專利技術的目的在于解決上述技術問題，提供一種，能夠實現現場精確、高效、便捷地混配泥漿，并顯示記錄泥漿的性能參數，真正實現了泥漿配制科學化和性能定量化，大大改進了鉆進泥漿現場應用的技術，可以顯著提高施工效率，保證施工質量和安全，降低施工成本。為達此目的，本專利技術采用以下技術方案一種具有性能參數智能檢測功能的泥漿混配系統，包括泥漿混配系統以及泥漿性能智能檢測系統，所述泥漿性能智能檢測系統包括泥漿密度檢測模塊、泥漿流變性檢測模塊、泥漿潤滑性檢測模塊和顯示控制器，且所述的各模塊與所述顯示控制器通過有線或者無線方式連接，所述顯示控制器帶有泥漿失水量檢測模塊。進一步的，所述泥漿混配系統包括用于盛裝泥漿的攪拌罐，以及用于將攪拌罐內的泥漿吸出并排回攪拌罐的泥漿自循環系統、用于將攪拌罐內泥漿吸出并經加料后排回攪拌罐的泥漿加料循環系統、用于將攪拌罐內的泥漿攪拌均勻的泥漿攪拌系統。進一步的，所述攪拌罐的內部設置檢測柱，所述顯示控制器設于所述攪拌罐的外 部，所述檢測柱的內部設置電路模塊，所述電路模塊分別連接所述泥漿密度檢測模塊、所述泥漿流變性檢測模塊、所述泥漿潤滑性檢測模塊，用以接受并處理所述的各模塊檢測結果，所述檢測柱與所述顯示控制器通過有線或者無線方式連接，以使所述電路模塊通信連接所述顯示控制器，用以將經過處理后的檢測結果進行再次處理、顯示和儲存。進一步的，所述檢測柱垂直于所述攪拌罐的底部設置，所述泥漿密度檢測模塊包括位于泥漿中且垂直于檢測柱設置的多個壓力傳感器，所述多個壓力傳感器在豎直面上呈間隔設置，用以測量各壓力傳感器所在深度的泥漿壓力值，所述檢測柱內設置用于將測得的泥漿壓力值換算成泥漿密度值的第一處理電路，所述第一處理電路通信連接所述顯示控制器。進一步的，所述泥漿流變性檢測模塊包括設于所述攪拌罐內可調速的潛水電機和一端開口的外筒，所述電機的輸出軸連接所述外筒的封口端，所述外筒的開口端內部與其同心的套設內筒，且所述外筒與所述內筒之間具有環形空間，所述內筒設有內筒軸，所述內筒軸第一端伸入所述內筒的內部，所述內筒軸的第二端通過軸承連接電子倉座，且所述內筒軸的第二端固定連接有轉矩傳感器，所述轉矩傳感器通過電子倉座上的電子倉與所述檢測柱內的第二處理電路連接，所述電機的控制端與檢測柱內的驅動電路連接，所述第二處理電路、所述驅動電路均通信連接所述顯示控制器。進一步的，所述泥漿潤滑性檢測模塊包括設于攪拌罐內的恒速潛水電機，所述電機的輸出軸連接摩擦副，所述摩擦副的外圍與其相接觸的套設夾塊，所述夾塊端部連接有支撐座，所述支撐座設有支撐軸，所述支撐軸第一端伸入所述支撐座的內部，所述支撐軸的第二端通過軸承連接電子倉座，且所述支撐軸的第二端固定連接有扭矩傳感器，所述扭矩傳感器通過電子倉座上的電子倉與所述檢測柱內的第三處理電路連接，所述電機的控制端與檢測柱內的驅動電路連接，所述第三處理電路、所述驅動電路均通信連接所述顯示控制器。進一步的，所述泥漿自循環系統包括設置在攪拌罐一側的第一電機，所述第一電機的輸出軸連接自吸泵的控制端，所述自吸泵的進水口依次通過吸水硬管、第一蝶閥、第一軟管與所述攪拌罐的吸水口連接，以實現自吸泵的吸水，所述自吸泵的出水口依次連接有出水硬管和第一三通管，所述第一三通管的第一出口依次通過第二蝶閥、第一硬彎管、第二軟管與所述攪拌罐的自循環出水口連接。進一步的，所述第一三通管的第二出口依次通過第三蝶閥、第二硬彎管、第二三通管、第三硬彎管、第三軟管與所述攪拌罐的進料水口連接，所述第二三通管的用于連接第二硬彎管的第一連接端的內部設置射吸管，所述第二三通管的用于連接第三硬彎管的第二連接端的內部設置盛份器，所述第二三通管的第三連接端通過第四蝶閥與料斗連接。進一步的，所述泥漿攪拌系統包括設于所述攪拌罐頂部的第二電機、與第二電機連接的減速機、由第二電機及減速機驅動的泥漿攪拌器，所述泥漿攪拌器由攪拌罐頂部豎直向下延伸入其內部，所述泥漿攪拌器底部與所述攪拌罐底部之間設有用于在泥漿攪拌器轉動時起扶正作用的扶正套。進一步的，所述泥漿混配系統還包括排渣系統，所述排渣系統包括設置于所述攪拌罐的一側底部的排水口，且所述排水口處裝有第五蝶閥。一種泥漿混配系統的泥漿性能參數的檢測方法，包括如下步驟， 步驟一通過泥漿密度檢測模塊檢測泥漿密度參數，通過泥漿流變性檢測模塊檢測泥漿粘度及切力參數，通過泥漿潤滑性檢測模塊檢測泥漿的潤滑性參數；步驟二 將各模塊的檢測結果通過通信技術傳輸至顯示控制器，由顯示控制器進行數據顯示及存儲，同時，上述的檢測結果被捆綁打包，集中本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種具有性能參數智能檢測功能的泥漿混配系統，其特征在于，包括：泥漿混配系統以及泥漿性能智能檢測系統，所述泥漿性能智能檢測系統包括：泥漿密度檢測模塊、泥漿流變性檢測模塊、泥漿潤滑性檢測模塊和顯示控制器，且所述的各模塊與所述顯示控制器通過有線或者無線方式連接，所述顯示控制器帶有泥漿失水量檢測模塊。

【技術特征摘要】
1.一種具有性能參數智能檢測功能的泥漿混配系統，其特征在于，包括泥漿混配系統以及泥漿性能智能檢測系統，所述泥漿性能智能檢測系統包括泥漿密度檢測模塊、泥漿流變性檢測模塊、泥漿潤滑性檢測模塊和顯示控制器，且所述的各模塊與所述顯示控制器通過有線或者無線方式連接，所述顯示控制器帶有泥漿失水量檢測模塊。2.根據權利要求I所述的具有性能參數智能檢測功能的泥漿混配系統，其特征在于，所述泥漿混配系統包括用于盛裝泥漿的攪拌罐，以及用于將攪拌罐內的泥漿吸出并排回攪拌罐的泥漿自循環系統、用于將攪拌罐內泥漿吸出并經加料后排回攪拌罐的泥漿加料循環系統、用于將攪拌罐內的泥漿攪拌均勻的泥漿攪拌系統。3.根據權利要求2所述的具有性能參數智能檢測功能的泥漿混配系統，其特征在于，所述攪拌罐的內部設置檢測柱，所述顯示控制器設于所述攪拌罐的外部，所述檢測柱的內部設置電路模塊，所述電路模塊分別連接所述泥漿密度檢測模塊、所述泥漿流變性檢測模塊、所述泥漿潤滑性檢測模塊，用以接受并處理所述的各模塊檢測結果，所述檢測柱與所述顯示控制器通過有線或者無線方式連接，以使所述電路模塊通信連接所述顯示控制器，用以將經過處理后的檢測結果進行再次處理、顯示和儲存。4.根據權利要求3所述的具有性能參數智能檢測功能的泥漿混配系統，其特征在于，所述檢測柱垂直于所述攪拌罐的底部設置，所述泥漿密度檢測模塊包括位于泥漿中且垂直于檢測柱設置的多個壓力傳感器，所述多個壓力傳感器在豎直面上呈間隔設置，用以測量各壓力傳感器所在深度的泥漿壓力值，所述檢測柱內設置用于將測得的泥漿壓力值換算成泥漿密度值的第一處理電路，所述第一處理電路通信連接所述顯示控制器。5.根據權利要求3所述的具有性能參數智能檢測功能的泥漿混配系統，其特征在于，所述泥漿流變性檢測模塊包括設于所述攪拌罐內可調速的潛水電機和一端開口的外筒，所述電機的輸出軸連接所述外筒的封口端，所述外筒的開口端內部與其同心的套設內筒，且所述外筒與所述內筒之間具有環形空間，所述內筒設有內筒軸，所述內筒軸第一端伸入所述內筒的內部，所述內筒軸的第二端通過軸承連接電子倉座，且所述內筒軸的第二端固定連接有轉矩傳感器，所述轉矩傳感器通過電子倉座上的電子倉與所述檢測柱內的第二處理電路連接，所述電機的控制端與檢測柱內的驅動電路連接，所述第二處理電路、所述驅動電路均通信連接所述顯示控制器。6.根據權利要求3所述的具有性能參數智能檢測功能的泥漿混配系統，其特征在于，所述泥漿潤滑性檢測模塊包括設于攪拌罐內的恒速潛水電機，所述電機的輸出軸連接摩擦畐0，所述摩擦副的外圍與其相接觸的套設夾塊，所述夾塊端部連接有支撐座，所述支撐座設有支撐軸，所述支撐軸第一端伸入所述支撐座的內部，所述支撐軸的第二端通過軸承連接電子倉座，且所述支撐軸的第二端固定連接有扭矩傳感器，所述扭矩傳感器通過電子倉座上的電子倉與所述檢測柱內的第三處理電路連接，所述電機的控制端與檢測柱內的驅動電路連接，所述第三處理電路、所述驅動電路均通信連接所述顯示控制器。7.根據權利要求2 6任一項所述的具有性能參數智能檢測功能的泥漿混配系統，其特征在于，所述泥漿自循環系統包括設置在攪拌罐一側的第一電機，所述第一電機的輸出軸連接自吸泵的控制端，所述自吸泵的進水口依次通過吸水硬管、第一蝶閥、第一軟管與所述攪拌罐的吸水口連接，以實現自吸泵的吸水，所述自吸泵的出水口依次連接有出水硬管和第一三通管，所述第一三通管的第一出口依次通過第二蝶閥、第一硬彎管、第二軟管與所述攪拌罐的自循環出水口連接。8.根據權...

【專利技術屬性】
技術研發人員：靳玉生，烏效鳴，
申請(專利權)人：無錫市鉆通工程機械有限公司，中國地質大學武漢，深圳市鉆通工程機械股份有限公司，
類型：發明
國別省市：