《基于变频传动技术在石油钻机电控系统》
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摘 要：石油钻机智能化、自动化能够提高钻井装备自动化水平、减少人工成本、降低钻井风险,提高钻机作业效率和质量.在我国智能化、自动化钻机已部分取代传统钻机设备.但是,在实际运用中还存在一些问题,影响了钻机作业的安全高效运行.本文基于变频传动技术在石油钻机电控系统研究展开论述.
关键词：变频传动技术;石油钻机;电控系统研究
引言
为满足石油勘探、开采的现实需要,应对常规钻机进行智能化、自动化升级,既能满足钻井作业效率高、安全性高的要求,又能提高钻井队伍的竞争力.加大对常规钻机的智能化、自动化升级,能够减少人工成本投入,降低劳动强度,并为钻机整机智能化、自动化技控制技术的研究、开发创造条件.
1变频器应用原理分析
在6SE,0变频器应用中,本身以矢量变量调速系统为主,该系统具有软件编程模块化、硬件自由配置等优势.而且变频器中本身装有多处理器,对开环与闭环控制、复杂运算等都可起到明显作用,能够保证电控系统在动态控制、静态控制上得以优化,且参数控制精度也将得到提高.同时,从该变频器中矢量控制软件看,主要表现为：第一,在频率控制方面利用V/F特性曲线实现.该方式应用下无需将转速值发送器设置其中,能够满足传动同步运转要求.第二,磁场定向闭环控制.该方式应用下对高动态性能传动系统较为适用,可直接对磁通电流分量、转矩电流分量进行推测并调节,一般可达到2.SKHz的调节频率.由于6SE,0变频器应用中无法从硬件结构上进行变动,所以可考虑利用IP调节器替代原有的模糊控制器,这样可使交流电机速度控制目标得以实现.
2钻机智能化技术发展
2.1实现智能钻井
智能钻井主要依靠的是监测以及决策系统,监测的作用在于将井下的情况及时反应给控制中心,再根据这些数据进行分析,通过决策系统形成钻机的设置,控制钻机的运行;决策系统在整个智能化系统之中占据重要地位,其中包含着专家系统、在线建模、优化模型等功能,在这一系统的设置中可以与各钻机的优秀研发生产中心或者是研究院等专业的钻机队伍合作,优化决策系统的设置,并将其无缝地接入钻机系统,从而实现智能化的效果,协助钻井作业的高质量完成;此外,在钻机的故障检测环节也需要设置相应的系统,便于及时分析出现的问题并解决,防止钻机出现故障给企业带来不必要的损失.
2.2基于交互式虚拟现实技术的操作培训系统开发
目前,钻机操作培训通常都是按照产品样本、图纸及相关的视频资料,对相关理论进行培训,互动性不强,缺乏实践操作.随着社会科技的不断发展,这种培训方式已经难以满足时展的需求.尤其是航空业现在已经使用基于交互式虚拟显示技术加强对飞行员的培训,也就是培训人员利用实体操作终端来操作,并借助数字样机投影、显示等方式构建设备工作的场景,设备的工作状态受到培训人员实际操作的影响,并能操作终端将设备的状态显示出来,让操作者有一种“身临其境”的感觉.
3发展建议浅析
3.1积极研发自动化工具
为了能够提升石油企业的利润空间和运作效率,国内许多钻井公司或部门开始研发与引进动化工具.而先进的自动化工具可以提升作业品质与作业安全,同时也节约了大量的成本投入.目前国内也有一些地面以及钻台管柱等自动化设备,可是其性能与质量仍然与国外有明显距离.因此国内必须要积极投入技术的研发与创新,扩大产品范围以满足市场的需要.同时对于国产设备的实用性与质量进行全面提升,实现对钻机拆卸以及海洋钻机的有效防护.
3.2优化绞车变频驱动系统
（1）绞车变频驱动系统中传动能性比较.通过对驱动系统的分析,绞车的传动性发生了明显的变化,驱动模式发生明显的改变,直流传动的驱动模式以及被淘汰,转变成了现在的变频驱动模式,顺应时代的潮流,变频驱动系统还存在一定的问题,需要在其性能方面进一步的提升和优化.如起钻、下钻所表现出来的工况周期相对较长,以此导致整个进口作业的周期延长.（2）优化交流变频系统中绞车的传动性能.交流变频传动相较于直流传动作业周期的延长是方案设计中常见现象,导致此类工况的要素有两点：一是传动机构的差异化所致;二是绞车的不同控制方式造成的.针对绞车传动机构的差异化问题,无法完全根除,只能改变控制方式,达到优化传动性能的目的,具体的操作方式,一是,提供绞车对操作环境改变的响应速度,通过缩短绞车达到目的地的时间,缩短时间的方式可以使利用设备完成的,比如安装辅助设备,来达到要求;二是改变绞车运行方式,可以通过去掉电机的拖动,实现绞车的自由下放运行.在绞车的控制方式上,可以结合新一代变频器和变频电机来完成,其改进的方式归纳为两点.一是下放控制方式的改变,当执行下放指令时,变频器此时不再是调速输出状态,应该将其设计成封锁状态,使电机此时呈自由不受控状态;二是改变下放指令到停止指令的控制方式.
结束语
石油开采技术的进步也带动了钻井设备的发展.由于国内的石油钻井技术相较于国外仍有一些距离,因此国内的石油钻探企业或部门都在寻找一种既能够保障钻机正常作业,又可以快速进尺的自动化技术,这样不仅可以减少作业人员的劳动强度同时也能够对作业安全提供有力的保障.运用先进的智能操作技术来替代传统落后、低效率的人力劳动,这也是未来钻井技术的必经之路.虽然在现阶段国内的自动化以及智能化钻井在技术上取得了一定的突破,但仍然是任重道远.
参考文献
[1] 于興军,宋志刚,魏培静,张润松,曹振兴,李庆福,樊勇利.国内石油钻机自动化技术现状与建议[J].石油机械,2014,42（11）：25-29.
[2] 韦统振,吴理心,韩立博,霍群海.基于超级电容器储能的交直交变频驱动系统制动能量综合回收利用方法研究[J].中国电机工程学报,2014,34（24）：4076-4083.
[3] 苗鹏军.顶驱装置变频液压回转系统研究[D].兰州理工大学,2014.
[4] 周骥.石油钻机电气控制系统功能优化设计[D].西安建筑科技大学,2014.
[5] 倪彬斌.变频传动技术在石油钻机电控系统中的应用研究[D].中国石油大学,2010.
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石油和钻机引用文献:
[1] 石油和钻机毕业论文怎么写 石油和钻机相关论文范文素材2000字
[2] 石油和钻机本科毕业论文范文 关于石油和钻机论文范文文献3000字
[3] 石油工程本科论文选题推荐 石油工程本科论文题目哪个好
