一种泥浆罐的液位监测方法、装置、设备和存储介质

本说明书实施例涉及液位监测领域，特别地，涉及一种泥浆罐的液位监测方法、装置、设备和存储介质。

背景技术：

1、泥浆罐是钻井液的主要载体，也是钻井液循环系统中的重要部分，主要用来储存和运输钻井液。钻井液又叫钻井泥浆，是指在石油钻井过程中，能在孔道里不断循环的流体，主要起润滑钻头、井壁稳定和携带岩屑等作用，可以确保钻井可以安全、高效的进行。虽然从井底上返的含有岩屑的钻井液经过净化设备处理后可以过滤掉大部分岩屑，但仍会有一部分残留会在泥浆罐内沉积下来，随着钻井时间的推移，泥浆罐内的沉积物质越来越多，泥浆罐的实际容积也越来越小。此时液位计测量出的液位为固态沉积物体积和钻井液体积之和，大于实际的钻井液体积，基于此会对泥浆罐的实际容积产生错误判断，使得工作人员错过关泵时机，让空气进入管道对设备产生损害，影响生产效率。

2、目前完全凭借经验来判断泥浆罐内的液位情况，对罐内的实际液位判断不准确，存在泥浆罐使用不充分，清淤不及时，关泵时机不恰当等问题，会影响后续工艺流程，降低工作效率。

3、因此现在亟需一种泥浆罐的液位监测方法，能够提高泥浆罐液位判断的准确度，提升工作效率。

技术实现思路

1、本说明书实施例的目的在于提供一种泥浆罐的液位监测方法、装置、设备和存储介质，以提高泥浆罐液位判断的准确度，提升工作效率。

2、为达到上述目的，一方面，本说明书实施例提供了一种泥浆罐的液位监测方法，包括：

3、在泵取泥浆罐内钻井液的过程中，获取泥浆罐的当前时刻的流量计信号；

4、将所述当前时刻的流量计信号进行预处理，得到当前时刻的信号特征；

5、将所述当前时刻的信号特征输入利用液位界面图像训练得到的液位监测模型中，得到泥浆罐中钻井液的当前液位界面状态；

6、当所述当前液位界面状态为无液相时，自动关闭液泵。

7、优选的，所述将所述当前时刻的流量计信号进行预处理，得到当前时刻的信号特征进一步包括：

8、去除所述当前时刻的流量计信号的基线漂移，得到无基线漂移的当前时刻的波形信号；

9、由所述当前时刻的波形信号中提取小波变换特征，得到当前时刻的信号特征。

10、优选的，通过如下公式计算当前时刻的信号特征：

11、

12、其中，wtf(a,τ)为当前时刻的信号特征，a为变换尺度，τ为时域偏移，t为时刻，为基波分解函数，f(t)为t时刻的波形信号。

13、优选的，所述液位监测模型的训练方法包括：

14、沿泥浆罐的轴向设置透明观察窗，基于所述观察窗通过摄像头获取泥浆罐内钻井液泵取过程中的液位界面视频；

15、获取泥浆罐内钻井液泵取过程中的流量计信号；

16、提取所述液位界面视频中每个时刻的液位界面图像；

17、将所述每个时刻的液位界面图像进行正则化处理，得到统一规格的每个时刻图像信息；

18、将所述流量计信号进行预处理，得到每个时刻的信号特征；

19、将相同时刻下的图像信息和信号特征进行匹配；

20、利用匹配后的图像信息和信号特征对液位监测模型进行训练，得到训练好的液位监测模型。

21、优选的，所述利用匹配后的图像信息和信号特征对液位监测模型进行训练，得到训练好的液位监测模型进一步包括：

22、将匹配后的信号特征输入液位监测模型，得到泥浆罐内钻井液的预测液位界面状态；

23、根据所述匹配后的图像信息确定所述泥浆罐内钻井液的实际液位界面状态；

24、将所述预测液位界面状态与所述实际液位界面状态进行对比，得到对比结果；

25、基于所述对比结果迭代优化所述液位监测模型，得到训练好的液位监测模型。

26、优选的，所述当所述当前液位界面状态为无液相时，自动关闭液泵之后还包括：

27、记录当前液位计示数，得到当前固相读数；

28、将当前固相读数与固相总读数相加，更新固相总读数；

29、若更新后的所述固相总读数大于设定值，则发出警报，以清理泥浆罐内的固相沉积物。

30、优选的，所述记录当前液位计示数，得到当前固相读数之后还包括：

31、将液位计示数归零；

32、重新将泥浆罐内注入钻井液后泵取泥浆罐内钻井液；

33、在泵取泥浆罐内钻井液的过程中，获取泥浆罐的流量计信号；

34、将所述流量计信号进行去噪处理，得到信号特征；

35、将所述信号特征输入训练好的液位监测模型，得到泥浆罐中钻井液的当前液位界面状态；

36、当所述当前液位界面状态为无液相时，自动关闭液泵；

37、记录当前液位计示数，得到当前固相读数；

38、将当前固相读数与固相总读数相加，更新固相总读数；

39、循环如上步骤，直至更新后的所述固相总读数大于设定值，则发出警报，以清理泥浆罐内的固相沉积物。

40、另一方面，本说明书实施例提供了一种泥浆罐的液位监测装置，所述装置包括：

41、获取模块，用于在泵取泥浆罐内钻井液的过程中，获取泥浆罐的当前时刻的流量计信号；

42、预处理模块，用于将所述当前时刻的流量计信号进行预处理，得到当前时刻的信号特征；

43、液位确定模块，用于将所述当前时刻的信号特征输入利用液位界面图像训练得到的液位监测模型中，得到泥浆罐中钻井液的当前液位界面状态；

44、关泵模块，用于当所述当前液位界面状态为无液相时，自动关闭液泵。

45、又一方面，本说明书实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器、以及存储在所述存储器上的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器运行时，执行上述任意一项所述方法的指令。

46、又一方面，本说明书实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被计算机设备的处理器运行时，执行上述任意一项所述方法的指令。

47、由以上本说明书实施例提供的技术方案可见，本说明书实施例提出了液位监测模型，其中液位监测模型是利用液位界面图像训练得到的，液位监测模型在训练过程中将液位界面图像与流量计信号进行匹配，当前时刻的流量计信号输入至液位监测模型后，能够得到当前液位界面状态，当前液位界面状态为无液相时，会自动关闭液泵。本说明书实施例的方法不存在滞后性，能够提高泥浆罐液位判断的准确度，提升工作效率。

48、为让本说明书的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

技术特征：

1.一种泥浆罐的液位监测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述当前时刻的流量计信号进行预处理，得到当前时刻的信号特征进一步包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过如下公式计算当前时刻的信号特征：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述液位监测模型的训练方法包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述利用匹配后的图像信息和信号特征对液位监测模型进行训练，得到训练好的液位监测模型进一步包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当所述当前液位界面状态为无液相时，自动关闭液泵之后还包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述记录当前液位计示数，得到当前固相读数之后还包括：

8.一种泥浆罐的液位监测装置，其特征在于，所述装置包括：

9.一种计算机设备，包括存储器、处理器、以及存储在所述存储器上的计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被所述处理器运行时，执行根据权利要求1-7任意一项所述方法的指令。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被计算机设备的处理器运行时，执行根据权利要求1-7任意一项所述方法的指令。

技术总结
本说明书实施例提供了一种泥浆罐的液位监测方法、装置、设备和存储介质，其中方法包括：在泵取泥浆罐内钻井液的过程中，获取泥浆罐的当前时刻的流量计信号；将所述当前时刻的流量计信号进行预处理，得到当前时刻的信号特征；将所述当前时刻的信号特征输入利用液位界面图像训练得到的液位监测模型中，得到泥浆罐中钻井液的当前液位界面状态；当所述当前液位界面状态为无液相时，自动关闭液泵。本说明书实施例能够提高泥浆罐液位判断的准确度，提升工作效率。

技术研发人员：周波,张行,廉晓龙,钱兆,黄磊,孙楠,王昆
受保护的技术使用者：中国石油大学（北京）
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24