电动钻机自动送钻控制技术研究

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1、中文摘要翥士萎善薹嚣堑硕士生：钱迪(签名)一户堕丝一指导教师：李琳签名)‘套方锄一随着经济的发展，石油勘探开发激烈地竞争和勘探难度的也不断增加，要求石油钻井设备能够节省钻井成本、降低开发费用、提高钻井速度和缩短产油周期。依托现代石油钻井设备——电动钻机，需要应用新的自动化控制技术的研究开发，开发新的钻井自动控制系统是一项重要的课题。自动送钻技术的产生和发展正是由于石油钻井工艺的要求和相关新设备的发展而出现的，自动送钻技术是目前电动钻机控制技术发展的趋势。为了深入研究钻机的自动送钻特性，本文结合钻井工艺

2、和钻机工作过程，对钻机提升系统运动学和动力学进行了理论分析。建立了考虑钢丝绳和井架弹性的提升系统力学模型，对微分方程组进行了理论求解，而且求解出了绞车的传递函数和绞车转速和钻压的关系函数式。基于JC30WZ型交流变频绞车采用SIMULINK软件设计了自动送钻传动系统。针对石油钻机自动送钻过程控制中存在着复杂、不确定性系统的问题，设计了基于模糊控制的钻压、钻速、磁链控制的三闭环计算机恒钻压仿真控制系统。通过理论分析和仿真结果相比较，结果表明实验结果和理论研究比较吻合，从而进一步丰富、完善了理论研究结果。

3、关键词：自动送钻变频调速模糊控制恒钻压论文类型：应用研究Ⅱ英文摘要Subject：TheResearchofAutomationDillingControlTechnologyunderElectronicDrillMotorSpeciau职Dete曲gTe=蛔6c胁ml办．dAutom墩Eq咖咖tName：QianDi(signatu旧：：I二竺!Instructor：LiLin(signature)厶Il：△ABSTRACTAstheeconomicdevelopment,thefiercecom

4、petitonfromthedevelopmentofpetroleumexplorationandoil—gasexplorationbecomingdifficultatpresent,thedrillingcontractorsinordertoincreasespeedandcutdownoilproductingcyclerequirethedrillingequipmentstoreducethedrillingcostandexploitationcost,Tomeetmodemoild

5、rillingequipment,theproductionrequirementsmustapplyanewautomaticcontroltechnology,developmentthenewdrillingcontrolsystem．Withthedevelopmentofdrillingtechnologyrequiringandrelevantnewequitment,automaticdrillingbasedonfrequencycontrolofmotorspeedappeared．

6、Automaticfeeddrillingrigtechnologyistheelectricalcontroltechnologytrends．Combiningdrillingtechnologyandworkingprocessofdrillingrig，thekinematicsanddynamicprocessesanalysiswerecarriedoutondrillingrighoisting．Consideraflexoblewire-ropeandliftingsystemderr

7、ickmechanicalmodel，workingoutthedifferentialequationfromthetheoretical，andsolvingoutthewinchtransferfuctionandthewinchspeedrelationshipbetweenWOB．InfluentialfactorsoncontrolperformancesofACvariable··frequencyelectrically··drivendrawworkswerefoundout,whi

8、chCallcreatethetheoryfoundationformakingourownACvariable-frequencydrawworkscontrolsystem．ThesimulationsoftwareSIMULINKWasusedtodesignedautomaticdrillingbasedonJC30WZACcariable-frequencyelectricallydrawworks．Fortheoilrigdrillingpr