石油鉆機(jī)自動(dòng)送鉆監(jiān)控技術(shù)的研究.pdf

1、本文在討論總結(jié)國內(nèi)外自動(dòng)送鉆監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展歷程、現(xiàn)狀、不足和趨勢的基礎(chǔ)上，以西安石油大學(xué)與寶雞石油機(jī)械有限責(zé)任公司聯(lián)合研制的液壓盤式剎車自動(dòng)送鉆監(jiān)控裝置科研項(xiàng)目為背景，針對ZJ系列石油鉆機(jī)液壓盤式剎車，研究和開發(fā)具有智能化、網(wǎng)絡(luò)化特點(diǎn)的新型石油鉆機(jī)自動(dòng)送鉆監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)優(yōu)化智能自動(dòng)送鉆，提升鉆機(jī)裝備和鉆井過程的綜合監(jiān)控能力。 通過對液壓盤式剎車送鉆過程的工藝流程和控制要求的分析，本文采用主控鉆壓、輔控液壓壓力和鉆速的三環(huán)負(fù)反

2、饋串級控制方案，實(shí)現(xiàn)鉆壓優(yōu)化自動(dòng)送鉆的目標(biāo)。針對壓力環(huán)和速度環(huán)的控制特點(diǎn)，分別采用微分先行PID和比例校正控制算法，經(jīng)過仿真驗(yàn)證，均滿足各自的控制要求。鉆壓作為整個(gè)送鉆系統(tǒng)的主控參數(shù)，應(yīng)用模糊變參數(shù)自整定PID控制算法，對影響鉆壓的剎車壓力進(jìn)行智能控制，在異常情況下進(jìn)行手動(dòng)干預(yù)，利用模糊規(guī)則實(shí)時(shí)在線整定PID控制器的三個(gè)修正參數(shù)，實(shí)現(xiàn)鉆壓優(yōu)化自動(dòng)送鉆。鉆井現(xiàn)場調(diào)試運(yùn)行表明，該方案控制效果良好，性能指標(biāo)滿足控制要求。 結(jié)合目前鉆井

3、監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展趨勢，提出了網(wǎng)絡(luò)化自動(dòng)送鉆監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)成和硬件實(shí)現(xiàn)方案，系統(tǒng)以PLC作為控制器，以上位計(jì)算機(jī)和現(xiàn)場觸摸屏為人機(jī)交互界面，采用現(xiàn)場總線將鉆井現(xiàn)場各個(gè)控制部件相連。硬件采用SIEMENS公司的高性能S7-300PLC作為控制器，與之配套的現(xiàn)場人機(jī)交互界面采用SIEMENS公司的MP370觸摸屏，遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)采用臺灣研華610H工控機(jī)。軟件以WinCC和WinccFlexible工業(yè)組態(tài)軟件為開發(fā)平臺，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的智能模塊的