ADE-I型自动送钻装置

介绍了ＡＤＥ－Ｉ型自动送钻装置的技术参数,工作原理,结构组成和特点,该装置在结构比较独特,它采用全所动送钻,其体积小,质量轻,易控制,安装操作方便,颇适合于我国国情。     

国外自动送钻装置的现状与发展

介绍美国、前苏联等国自动送钻装置的现状与发展，对比各国自动送钻装置的工作原理、结构特点、工作参数及操作步骤。指出自动送钻装置的发展方向将是全国最优化自动控制钻井。     

美国新型电子自动送钻装置

针对带刹车自动送钻装置存在的许多缺点 ,美国VarcoM /DTotco公司开发了新型电子自动送钻装置。这种装置具有优良的钻井性能 ,自动送钻连续均匀 ,起下钻和下套管作业性能好 ,动作灵敏 ,监测参数多且有多种使用功能 ,钻井时间减少 37% ,钻头数量减少 4 8% ,是目前世界上较先进的自动送钻装置。介绍了新型电子自动送钻装置的组成与工作原理 ,计算机控多盘刹车结构特点、控制特性和产品系列     

美国新型电子自动送钻装置

针对带刹车自动送钻装置存在的许多缺点，美国Varco M/D Totco公司开发了新型电子自动送钻装置。这种装置具有优良的钻井性能，自动送钻连续均匀，起下钻和下套管作业性能好，动作灵敏，监测参数多且有多种使用功能，钻井时间减少37％，钻头数量减少48％，是目前世界上较先进的自动送钻装置。介绍了新型电子自动送钻装置的组成与工作原理，计算机控多盘刹车结构特点、控制特性和产品系列。     

盘式刹车恒钻压自动送钻技术研究

采用自动化测控仪表、电液比例元件和悬重传感器等元器件建立了自动送钻闭环控制系统。以数字ＰＩＤ调节器为控制单元,恒悬重控制代替恒钻压控制,并考虑与现有绞车结构的相容性、液压回路的衔接性、自动送钻与手动送钻的共存性及安全保障性,研制了相应的盘式刹车恒钻压自动送钻装置。现场试验表明,该装置实现了恒钻压自动外事作业,提高了机械钻速,减小了钻压波动。     

盘式刹车自动送钻技术

９９６年石油大学（北京）研制的ＰＺＳ—１型盘式刹车自动送钻装置,是恒钻压自动送钻装置,采用ＰＩＤ调节器控制,控制性能良好,但无法直接设置钻压,无法实现手动与自动操作间的无扰切换,可操作性、可靠性和安全性较差。据此,又研制了盘式刹车微机控制自动送钻装置,其特点是用微机代替了ＰＩＤ调节器,并增设了速度负反馈回路,钻压调节、安全监控、无扰切换由微机控制,解决了现场确定ＰＩＤ系数难的问题,自动送钻过程平稳,可防止溜钻和井斜。提出了盘式刹车钻压优化自动送钻的观点,其原理与恒钻压送钻装置基本相同,不同之处是预期钻压参考值随一定的条件变化。恒钻压自动送钻是钻压优化自动送钻的特例     

单板机在钻机自动送钻控制中的应用

针对目前石油钻机所用自动进给器控制自动送钻装置存在的问题，根据钻井作业特点，提出用性能价格比高、国内软硬件开发成熟的ＴＰ８０１单板计算机控制钻机自动送钻的方法。控制系统由钻压控制和异常情况控制两部分组成。着重论述了用计算机自动调节调压阀出口压力而控制钻压的机理和进尺检测机理，以及用计算机判断、处理井喷和井漏等异常情况的原理。给出实现工艺过程的计算机硬件接口原理图和软件流程图。     

论盘式刹车—自动送钻一体化技术

分析了钻机带刹车自动送钻装置缺点的基础上，指出盘式刹车－自动送钻一体化技术是钻机发展的方向之一，进而讨论了发展该项技术的几个关键问题，同时提出了建议。     

自动送钻过程安全监控系统设计与计算机仿真

现有自动送钻装置的可靠性和安全性不足,阻碍了这种装置的推广应用。鉴于此,在以往安全监控理论和研究成果的基础上,提出了自动送钻过程安全监控的原理及实现方法,给出了自动送钻过程安全监控系统的硬件和软件组成、安全监控显示电路、报警电路和无扰切换与紧急刹车原理框图,并设计研制成自动送钻过程安全监控系统。为了验证所论述的方法及硬软件的正确性,对自动送钻安全监控系统做了计算机仿真,仿真结果表明,该安全监控系统的研制是成功的,设计的软硬件可行,达到了预期要求。     

变频调速恒钻压自动送钻系统

针对手动送钻和电磁阀控制刹车恒钻压自动送钻的不足,开发了变频调速恒钻压自动送钻系统,该系统采用电动机反拖实现钻进时钻压恒定。在详细讨论送钻过程钻压变化简化数学模型的基础上,给出恒钻压自动送钻系统的数字模型。采用西门子变频器和变频电动机建立了变频调速恒钻压自动送钻系统的配置,现场实际调试达到了设计要求。     

钻机盘式刹车自动送钻中的安全性研究

针对PZS－1型盘式刹车自动送钻系统存在安全性不足的状况，提出在该系统中增加对卡钻、断钻柱和转盘功率超限等常见事故的监控功能，即能预测与识别这些事故。在分析事故监控原理的基础上，设计出用C语言编程的盘式刹车自动送钻系统安全监控的总体软件，主要包括主程序和若干子程序：采样子程序、滤波子程序、卡钻监控子程序、断钻柱监控于程序、转盘功率监控子程序等。计算机仿真实验的结果表明，所提出的方法和软、硬件设计方案合理可行，对现有盘式刹车自动送钻系统的进一步完善具有重要意义。     

自动送钻技术研究进展

自动送钻技术以其无可比拟的优越性取代了手动送钻方法,引导了钻机的发展趋势。分析对比了盘式刹车自动送钻、主电机自动送钻和辅助电机自动送钻的优劣,认为应重点推广交流变频辅助电机自动送钻系统。指出交流变频自动送钻系统应在结构方面做改进,并提出了人工智能的模式识别技术在自动送钻控制中的应用前景。     

盘式刹车钻压优化自动送钻微机控制系统的设计与研制

阐述了盘式刹车钻压优化自动送钻微机控制系统的设计思想和研制方法,给出了系统的软硬件设计方法。该系统不但可以适应盘式刹车钻压优化自动送钻的控制,而且还可适应盘式刹车恒钻压自动送钻的控制。试验表明,该系统达到了预期的设计目的,并取得了良好的效果。     

钻机自动送钻系统模糊最优控制

为了便于钻机自动送钻系统模糊最优控制的离线仿真寻优，以实际钻井现场测试的送钻过程数据为依据，建立了三层BP神经网络，拟合钻井送钻过程模型。以系统输入与输出之间的误差平方积分最小为优化目标，以模糊逻辑控制的量化因子、比例因子、修正因子、模糊量隶属函数的类型和模糊量论域的界限等参数为优化变量，以送钻过程神经网络模型为被控系统，进行离线仿真寻优，得出模糊控制器的最优参数，并以这些参数为基础进行自动送钻系统控制实验。研究结果表明，用三层BP神经网络构建送钻系统模型，拟合效果好，收敛快；先离线仿真寻求控制参数的最优值，以此为基础再进行在线控制是可行的；对于钻机自动送钻系统，模糊最优控制比常规模糊控制的控制效果更好。     

绞车电控自动送钻装置离合器形式的探讨

目前电控自动送钻装置与绞车之间采用的径向或推盘气囊式离合器存在安全隐患,若采用气控齿式离合器+锁挡机构+行程开关组合的离合器形式,通过PLC智能化控制,可消除安全隐患,确保离合器工作可靠。简述了智能化控制的气控齿式离合器在电、机械、液压等驱动形式钻机上的应用原理,并指出气控齿式离合器在应用中应注意的事项。分析认为,从控制及钻井安全可靠的角度看,应大力推广使用智能控制的气控齿式离合器。     

JC50D自动送钻绞车的设计与计算

重点介绍了JC50D（5000m直流电机驱动钻机）自动送钻绞车的设计方案、结构性能特点和主要技术参数。该绞车采用2台800kW直流电机驱动,配备了自动送钻装置、液压盘式刹车、换档机构、润滑系统、绞车气管道及水冷电磁涡流刹车等主要部件。该绞车具有整体结构紧凑、效率高、能耗低、刚性好、性价比高、易于安装和运输等优点。     

论盘式刹车－自动送钻一体化技术

分析了钻机带刹车自动送钻装置缺，点的基础上，指出盘式刹车－自动送钻一体化技术是钻机发展的方向之一，进而讨论了发展该项技术的几个关键问题，同时提出了建议。     

钻机自动送钻模似实验系统研究

为了更好地开展自动送钻技术的研究,以ZJ-32钻机1∶8模型为基础,用液压加载装置模拟钻柱载荷,用微机控制的电液伺服装置控制绞车刹车机构,构成钻机自动送钻模拟实验系统.由于系统中存在多种非线性环节,采用模糊控制技术进行送钻控制,编制自动送钻实时控制软件.通过实验对比研究了常规模糊控制、自组织模糊控制和自校正模糊控制3种方法的控制效果.实验结果表明在恒压送钻的条件下,实验系统能够模拟钻机自动送钻过程,系统工作稳定;自校正和自组织模糊控制都可满足自动送钻控制要求;自校正模糊控制的控制效果更好,最大稳态误差3.2%,最大超调9.1%,动态调整时间2.6 s,峰值时间0.86 s.     

基于神经网络的自动送钻过程安全监控

提出了一种新的自动送钻过程安全监控方法——神经网络法,并利用生产实际中的数据验证这种方法的可行性。通过计算机训练和实际应用表明,这种方法不需要建立确定的数学关系式,对输入参数没有严格的要求,可以利用有限的数据,通过联想学习,得出比较理想的监控效果,可以克服传统方法的缺陷,满足自动送钻过程安全监控对实时性的要求。