本发明涉及极地油气开发领域，尤其涉及一种极地钻井泥浆温控系统、方法及控制器。
背景技术：
1、极地地区的油气开采面临着极端严寒的挑战，对钻井系统的机械结构造成影响。作为钻井过程中的关键设备，钻井泥浆循环系统在维持井眼内部压力、预防井喷井漏事故方面发挥着重要的作用。
2、在极地的常年低温环境下，钻井泥浆的密度和流变性将发生变化，影响着井眼清洁效率、井内压力控制、井壁稳定性以及岩屑输送，进而影响钻井安全。同时，井底高温可能会导致钻井泥浆的温度过高，影响钻井泥浆的工作性能。但是，相关技术无法有效实现对钻井泥浆的降温。
技术实现思路
1、本发明提供一种极地钻井泥浆温控系统、方法及控制器，用以解决相关技术无法有效实现对钻井泥浆的降温的缺陷，对钻井泥浆进行降温并提高降温精度，有效实现对钻井泥浆的降温。
2、第一方面，本发明提供一种极地钻井泥浆温控系统，所述系统包括：泥浆回流模块、分流阀、截止阀、分流泵、自然冷却管道、保温管道、集流阀、泥浆循环模块和控制器；
3、所述分流阀的输入端通过所述泥浆回流模块连接极地井筒的泥浆输出端，所述分流阀的第一输出端依次通过所述截止阀、所述分流泵、所述自然冷却管道连接所述集流阀的第一输入端，所述分流阀的第二输出端通过所述保温管道连接所述集流阀的第二输入端；
4、所述集流阀的输出端通过所述泥浆循环模块连接所述极地井筒的泥浆输入端；
5、所述控制器通信连接所述泥浆回流模块、所述截止阀、所述分流泵和所述泥浆循环模块，用于确定所述泥浆回流模块中的第一泥浆温度大于最高允许温度，则控制所述分流泵的转速，以分配所述自然冷却管道和所述保温管道中的泥浆流量，对钻井泥浆进行降温。
6、可选的，所述泥浆回流模块中包括：泥浆清洁模块、回流泵和第一温度传感器；
7、所述分流阀的输入端依次通过所述回流泵和所述泥浆清洁模块连接所述极地井筒的泥浆输出端；
8、所述第一温度传感器设置在所述分流阀的输入端与所述回流泵之间的管道上，所述第一温度传感器通信连接所述控制器，用于检测所述第一泥浆温度并传输至所述控制器。
9、可选的，所述泥浆循环模块中包括：第二温度传感器、泥浆池和泥浆输送模块；
10、所述集流阀的输出端依次通过所述泥浆池和所述泥浆输送模块连接所述极地井筒的泥浆输入端；
11、所述第二温度传感器设置在所述集流阀的输出端和所述泥浆池之间的管道上，且通信连接所述控制器，用于检测所述泥浆循环模块中的第二泥浆温度并传输至所述控制器；
12、所述控制器还用于根据所述第二泥浆温度与期望温度间的温度偏差，控制所述分流泵的转速，以将来自所述分流阀的钻井泥浆输送至所述自然冷却管道和所述保温管道中，并分配所述自然冷却管道和所述保温管道中的泥浆流量，对钻井泥浆进行降温。
13、可选的，所述系统中还包括：第一换向阀、加热器和第二换向阀；
14、所述第一换向阀的输入端连接所述泥浆回流模块的输出端，所述第一换向阀的第一输出端通过所述加热器连接所述第二换向阀的第一输入端，所述第一换向阀的第二输出端连接所述分流阀的输入端；
15、所述第二换向阀的第二输入端连接所述集流阀的输出端，所述第二换向阀的输出端通过所述泥浆循环模块连接所述极地井筒的泥浆输入端；
16、所述加热器通信连接所述控制器；
17、所述控制器还用于确定所述第一泥浆温度小于最低允许温度，则将所述泥浆回流模块中的钻井泥浆全部通过所述加热器进行输送，并控制所述加热器对流经的钻井泥浆进行加热。
18、第二方面，本发明提供一种极地钻井泥浆温控方法，应用于上述第一方面提出的系统，所述系统中的控制器通信连接泥浆回流模块、截止阀、分流泵和泥浆循环模块；
19、所述方法包括：
20、所述控制器获取所述泥浆回流模块中的第一泥浆温度；
21、所述控制器确定所述第一泥浆温度大于最高允许温度，则控制所述截止阀和所述分流泵处于开启状态，以使所述泥浆回流模块中的钻井泥浆通过自然冷却管道和保温管道进行输送；
22、所述控制器确定所述泥浆循环模块中的第二泥浆温度和期望温度间的温度偏差；其中，所述期望温度大于最低允许温度且小于所述最高允许温度；
23、所述控制器根据所述温度偏差控制所述分流泵的转速，以使所述分流泵分配所述自然冷却管道和所述保温管道中的泥浆流量，对所述保温管道中的钻井泥浆进行保温，对所述自然冷却管道中的钻井泥浆进行降温。
24、可选的，所述系统中还包括：第一换向阀、加热器和第二换向阀；
25、所述第一换向阀的输入端连接所述泥浆回流模块的输出端，所述第一换向阀的第一输出端通过所述加热器连接所述第二换向阀的第一输入端，所述第一换向阀的第二输出端连接分流阀的输入端；
26、所述第二换向阀的第二输入端连接集流阀的输出端，所述第二换向阀的输出端通过所述泥浆循环模块连接极地井筒的泥浆输入端；
27、在所述控制器获取所述泥浆回流模块中的第一泥浆温度之后，所述方法还包括：
28、所述控制器确定所述第一泥浆温度小于所述最低允许温度，则控制所述截止阀和所述分流泵处于关闭状态，控制所述第一换向阀和所述第二换向阀处于通电状态，以使所述第一换向阀的第一输出端处于开启状态，所述第一换向阀的第二输出端处于关闭状态，所述第二换向阀的第一输入端处于开启状态，所述第二换向阀的第二输入端处于关闭状态，以及启动所述加热器，根据所述泥浆循环模块中的第二泥浆温度和期望温度间的温度偏差，控制所述加热器的功率，以使所述泥浆回流模块中的钻井泥浆全部通过所述加热器进行输送，并对流经所述加热器的钻井泥浆进行加热；
29、其中，所述最低允许温度小于所述期望温度。
30、可选的，所述控制所述截止阀和所述分流泵处于开启状态，以使所述泥浆回流模块中的钻井泥浆通过自然冷却管道和保温管道进行输送，包括：
31、所述控制器控制所述截止阀和所述分流泵处于开启状态，控制所述第一换向阀和所述第二换向阀处于断电状态，以使所述第一换向阀的第一输出端处于关闭状态，所述第一换向阀的第二输出端处于开启状态，所述第二换向阀的第一输入端处于关闭状态，所述第二换向阀的第二输入端处于开启状态，以使所述泥浆回流模块中的钻井泥浆通过所述自然冷却管道和所述保温管道进行输送。
32、可选的，在所述控制器获取所述泥浆回流模块中的第一泥浆温度之后，所述方法还包括：
33、所述控制器确定所述第一泥浆温度不小于所述最低允许温度且不大于所述最高允许温度，则控制所述截止阀和所述分流泵处于关闭状态，控制所述第一换向阀和所述第二换向阀处于断电状态，以使所述第一换向阀的第一输出端处于关闭状态，所述第一换向阀的第二输出端处于开启状态，所述第二换向阀的第一输入端处于关闭状态，所述第二换向阀的第二输入端处于开启状态，以使所述泥浆回流模块中的钻井泥浆全部通过所述保温管道进行输送。
34、可选的，所述控制器根据所述温度偏差控制所述分流泵的转速，包括：
35、所述控制器确定所述温度偏差对应的温度偏差变化率；
36、所述控制器根据确定的温度偏差和温度偏差变化率，在预设的变论域模糊控制规则表中查找对应的目标转速；
37、所述控制器根据所述目标转速生成转速控制信号并发送至所述分流泵，以将所述分流泵的转速调整为目标转速。
38、第三方面，本发明提供一种控制器，应用于上述第一方面提出的系统，所述控制器通信连接泥浆回流模块、截止阀、分流泵和泥浆循环模块；
39、所述控制器包括：
40、获取单元，用于获取所述泥浆回流模块中的第一泥浆温度；
41、开启单元，用于确定所述第一泥浆温度大于最高允许温度，则控制所述截止阀和所述分流泵处于开启状态，以使所述泥浆回流模块中的钻井泥浆通过自然冷却管道和保温管道进行输送；
42、确定单元，用于确定所述泥浆循环模块中的第二泥浆温度和期望温度间的温度偏差；其中，所述期望温度大于最低允许温度且小于所述最高允许温度；
43、控制单元，用于根据所述温度偏差控制所述分流泵的转速，以使所述分流泵分配所述自然冷却管道和所述保温管道中的泥浆流量，对所述保温管道中的钻井泥浆进行保温，对所述自然冷却管道中的钻井泥浆进行降温。
44、本发明提供的极地钻井泥浆温控系统、方法及控制器，该系统中包括泥浆回流模块、分流阀、截止阀、分流泵、自然冷却管道、保温管道、集流阀、泥浆循环模块和控制器。分流阀的输入端通过泥浆回流模块连接极地井筒的泥浆输出端，分流阀的第一输出端依次通过截止阀、分流泵、自然冷却管道连接集流阀的第一输入端，分流阀的第二输出端通过保温管道连接集流阀的第二输入端。集流阀的输出端通过泥浆循环模块连接极地井筒的泥浆输入端。本发明可以确定泥浆回流模块中的第一泥浆温度大于最高允许温度，则控制分流泵的转速，以分配自然冷却管道和保温管道中的泥浆流量，对钻井泥浆进行降温，提高对钻井泥浆的降温精度，有效实现对钻井泥浆的降温。
1.一种极地钻井泥浆温控系统，其特征在于，所述系统包括：泥浆回流模块、分流阀、截止阀、分流泵、自然冷却管道、保温管道、集流阀、泥浆循环模块和控制器；
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述泥浆回流模块中包括：泥浆清洁模块、回流泵和第一温度传感器；
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述泥浆循环模块中包括：第二温度传感器、泥浆池和泥浆输送模块；
4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统中还包括：第一换向阀、加热器和第二换向阀；
5.一种极地钻井泥浆温控方法，其特征在于，应用于权利要求1所述的系统，所述系统中的控制器通信连接泥浆回流模块、截止阀、分流泵和泥浆循环模块；
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述系统中还包括：第一换向阀、加热器和第二换向阀；
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述控制所述截止阀和所述分流泵处于开启状态，以使所述泥浆回流模块中的钻井泥浆通过自然冷却管道和保温管道进行输送，包括：
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述控制器获取所述泥浆回流模块中的第一泥浆温度之后，所述方法还包括：
9.根据权利要求5至8中任一项所述的方法，其特征在于，所述控制器根据所述温度偏差控制所述分流泵的转速，包括：
10.一种控制器，其特征在于，应用于权利要求1所述的系统，所述控制器通信连接泥浆回流模块、截止阀、分流泵和泥浆循环模块；
