基于PLC控制混砂车液位自动控制系统研究.pdf

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1、2011年第4O卷石油矿场机械第3期第88页OILFIELDEQUIPMENT文章编号：1O01-3482(2011)03—0088—02基于PLC控制混砂车液位自动控制系统研究范新强，楼国祥。，郑穗嫔，朱月珍(1．兰州城市学院，兰州730070；2．渤海钻探井下技术服务公司，天津300283)摘要：目前部分油田在加砂压裂施工作业中，还有采用手动操作的方式控制混合液面高度、砂比及砂泵排出压力和流量等参数，很难达到油井压裂施工的设计要求，误差很大。混砂车液位自动控制系统是通过PIC自动控制，实现压裂施工过程中混砂车液面高度自动控制，同时也实现了砂比、砂泵排出压力等参数的自动控制。该系统通过

2、油田现场试验，取得了很好的效果。关键词：混砂车；液面高度；PIC；变量泵中图分类号：TE934．2文献标识码：BStudyofAutomaticControlSystemBasedonPLCtoControlLiquidLevelofBlendingEquipmentFANXin—qiang，LOUGuoxiang。，ZHENGSui—pin，ZHUYue—zhen(1．LanzhouCityUniversity，L“nzhou730070，China2．DownholeTechnicalServicesCompanyo／BHDC，Tianjin300823，China)Abstract

3、：Atpresent，thesandfracturinginsomeoilfieldsstillusesmanualoperationtocontrolliquidlevelaltitude，sandratio，dischargepressureorflowquantityofsandpump，etc．It’Sverydifficulttoachievethedesignrequirementsoftheoilwellsfracturingworkandgreaterrorexists．Theautomaticcontrolsystemofliquidlevelofblendingequ

4、ipmentisautomaticallycontrolledbythePIC。accomplishingautomaticcontrolofliquidlevelaltitudeorsandratioordischargepressureofsandpump，etc．Throughthefieldtestofoilfields，theautomaticcontrolsystemhasbeenachievedgoodresults．Keywords：blendingequipment；liquidlevel；PIC；variabledisplacementpump在石油开采过程中，为了提

5、高单井油气产量，加向各型压裂车泵送不同砂比、不同粘度的压裂液，完砂压裂是油田低渗透油井单井增产、增效的有效手成大、中型压裂施工的设备，由混砂车配送的压裂液段。传统的混砂车控制系统主要采用手动操作，即是否符合压裂施工工艺要求是确保压裂施工质量的在施工作业时依靠人工现场操作的方式完成，很难关键。因此，混砂车的自动控制系统则显得尤为重保证压裂施工工艺的要求，尤其是对大砂比作业施要。在加砂压裂施工过程中，混砂车的混合液面高工时，会产生较大误差，而采用可编程序控制器(简度、砂比、砂泵排出压力以及各种固体添加剂和液体称PLC)控制混砂车液位的自动控制系统可以确保添加剂均由PLC自动控制完成。压裂施工

6、质量，且可靠性大大提高。1PLC控制系统压裂施工是由包括压裂仪表车、混砂车和若干台压裂泵车、管汇及井口设备等几个重要部分组成。1．1混合罐液面高度控制混砂车是适用于配制各种不同添加剂的压裂液，可混砂车混合液面高度控制是由超声波传感器检收稿日期：201012一O1基金项目：甘肃省科技厅自然科学基金项目(2007GS03410)作者简介：范新强(1962一)，男，陕西礼泉人，副教授，主要研究方向为机电一体化控制技术。第4O卷第3期范新强，等：基于PLC控制混砂车液位自动控制系统研究测混合罐液面高度，并将检测信号传输给PLC；表1I／O地址分配PIC接收到超声波传感器检测到的液面高度信号输入信

7、号输出信号功能输入地址功能输出地址后，通过PID算法计算出控制量，输出200～600mA电流信号至变量泵，控制变量泵输出排量，进而控制驱动基液水泵的液马达转速，从而控制了混合罐液面高度。1．2砂比控制在混砂车排出管汇上安装了放射性密度计，混砂车砂密度控制是由放射性密度计检测排出的混合液砂密度值，将检测信号传输给PIC，PLC根据施工要求预设的砂密度值与实测值比较，通过PID算法计算出控制量，然后输出控制信号给输砂搅龙液马达，控制输砂