试论钻井平台电控系统的发展趋势

随着现代社会经济科技技术的不断发展,钻井平台中的相关设备也在进行着一场又一场的技术革命,而技术的革新离不开合理而正确的研究方向。本文从钻井平台电机电控系统的发展历史出发对未来电控系统的发展趋势做出相关论述。1995年我国第一台以模拟控制为主结合PLC控制的电动钻机研制成功,在这之前我国钻机主要采用机械驱动;20世纪90年代末,我国开始进行电动钻机全数字电控系统的研究,该技术因具有自诊、运行、显示和保护等特点成为了近几年来电控系统技术研究的主流;目前我国又开始在全数字电控控制技术基础上,进行智能化钻机电控系统的研究和相关技术开发。     

深水钻井补偿绞车的节能机理及解耦控制方案研究

为解决深水钻井电动补偿绞车能耗过高、钢丝绳磨损严重及运动耦合的技术问题,针对不同钻井作业过程,分析电动补偿绞车的节能潜力,提出一套基于能量回收的新型液压驱动方案,可以对不同钻井作业过程中的负载重力势能及绞车回转系统的惯性动能进行回收与再利用;分析电动补偿绞车的运动耦合机理,进而提出多套软硬件解耦控制方案,可以实现升沉补偿运动与自动送钻运动的解耦控制。设计绞车补偿系统的关键结构参数,研制一套原理样机及其试验系统,并针对不同海况与工况进行仿真与试验研究。结果表明:新型液压驱动方案相对于电驱动方案具有明显的节能效果;绞车的大滚筒结构提高了钢丝绳的使用寿命;基于差动行星传动与基于双绞车驱动的两种硬件解耦方案控制效果良好,满足海洋浮式钻井的性能要求。     

调制式旋转导向钻井系统稳定平台控制原理及性能分析

对调制式旋转导向钻井系统稳定平台的控制原理进行了研究,设计了由上、下涡轮发电机、控制轴及电子仓组成的三环控制稳定平台。对稳定平台性能的理论分析和仿真模拟结果表明,国内首创设计的发电机式稳定平台控制系统不但具有良好的稳定性、可控性和可观性,而且当钻井参数在较大范围内发生变化时,系统仍然具有很好的跟踪特性、抑制扰动特性、随动稳定特性及很强的抗干扰能力。     

钻井绞车盘式刹车液压系统研究

根据钻井绞车盘式刹车的结构原理和钻井作业对其液压系统的要求,提出一种新的钻井绞车盘式刹车液压系统方案,分析了其工作原理及特点．在液压系统中以先导减压阀为主阀,分别采用刹把和比例溢流阀进行调节,控制刹车力矩的变化,既保留了手动操作灵活方便的特点,又可实现自动送钻;油路采用压力控制和方向控制两种方式并联,油源采用二级赘余配置,系统可靠性高;利用气控换向阀控制紧急制动油缸,对钻井作业中可能出现的辅助刹车失效、溜钻、游车与天车相碰三种意外紧急情况提出了可行的处理措施,进一步保证了钻井作业的安全．分析表明,这套液压系统适用于钻井绞车盘式刹车的控制,具有一定的实用价值．     

钻井绞车盘式刹车液压系统研究

根据钻井绞车盘式刹车的结构原理和钻井作业对其液压系统的要求,提出一种新的钻井绞车盘式刹车液压系统方案,分析了其工作原理及特点。在液压系统中以先导减压阀为主阀,分别采用刹把和比例溢流阀进行调节,控制刹车力矩的变化,既保留了手动操作灵活在方便的特点,又可实现自动送站;油路采用压力控制和方向控制两种方式并联,没泊采用二级赘合配置,系统可靠性高,利用气控换向阀控制紧急制动油缸,对钻井作业中可能出现的辅助刹     

钻机绞车行星传动轮系的粒子群法优化设计

钻机绞车行星传动常常用于海洋钻井平台,但是由于常规设计体积庞大,使得其在海洋钻井平台上使用受限.建立了钻机绞车行星传动体积、传动效率和传动重合度3个分目标优化函数,并采用无因次处理和增加权重因子的方式得到多目标总优化函数.以齿面接触强度、齿根弯曲强度和配齿条件等为约束条件,利用粒子群法和序列二次规划法,通过MATLAB...     

移动式钻井平台冬季海上作业安全风险分析

目前国内设计的移动式钻井平台多为无冰期作业,由于海洋石油开发的要求,部分钻井平台需在冬季开展海上钻井作业。从移动式钻井平台冬季海上钻井作业特点出发,采用系统性的安全分析方法,可以得出钻井平台冬季海上钻井作业的风险因素,并从设施设备维护、钻井作业、安全管理制度等方面为移动式钻井平台冬季海上钻井作业提出安全风险防护建议,研究结果可以为移动式钻井平台冬季钻井作业提供安全支持。     

ABB变频器在石油钻机中的应用

目前,电动钻机由早期的SCR直流调速系统向VFD变频调速系统发展.这两种电控调速系统在国内、国际钻井市场上共存,但交流调速正在逐步取代直流调速.针对钻井现场作业的工艺对绞车、转盘、泥浆泵不同的工况要求,介绍ABB变频器在石油钻机中的应用.     

绞车润滑外置油泵设计及应用

绞车是整个钻机系统的核心部件之一，绞车润滑用齿轮油泵又是绞车的核心部件之一，它为绞车运转提供足量的润滑油，以保证轴承和传动链条及齿轮的润滑、冷却及清洗作用。近年来，随着国际油价在每桶100美元以上的价格持续走高，各石油生产国对于石油钻采设备的需求迅速增长。特别是机械传动绞车由于其价格低、维修方便，更加得到用户的喜爱。绞车润滑用外置油泵结构的设计应用，避免了润滑油泄露造成的污染环境，还减少了经济损失，满足钻井作业QHSE环保的要求，提高了井队的安全生产。     

海洋深水钻井新概念——“ABS”装置

ABS是一种人工浮筒海底,是一种为解决将半潜式钻井平台用于深水作业的低廉的作业手段。ABS通过将人工浮筒放置在海面下300米的海洋深处,并将BOP置于ABS之上,来延伸和扩展半潜式钻井平台的钻井能力,以有效利用现有的半潜式钻井平台,达到对1500米的深水油田进行低廉开采的目的。