自动送钻技术的现状与展望

自动送钻技术可提高机械钻速 ,提高井身质量 ,减少钻头磨损 ,减少井下事故的发生以及降低钻井成本。介绍了自动送钻的基本原理 ,对比分析了自动送钻和手动送钻的使用效果 ,指出自动送钻具有无可比拟的优越性。阐述了自动送钻的发展历程 ,即经历了用于带刹车的自动送钻技术和用于盘式刹车的自动送钻技术两个阶段 ,表明机电一体化的盘式刹车自动送钻装置将成为自动送钻装置的发展方向。最后指出用于盘式刹车自动送钻技术的进一步发展就是自动智能钻井     

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。     

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自动送钻是指钻机在正常钻进过程中，不依靠司钻调节，而是按钻井工艺要求，让送钻装置在给定的条件下实现钻头的自动给进。自动送钻装置可以消除人工控制的缺点，能提高钻井质量和经济效益。出于对安全性和可靠性的考虑，必须在实际钻机上应用该装置前进行模型模拟实验，为自动送钻控制技术的现场推广应用奠定基础。针对钻井过程中的非线性、不确定性和实时性要求，采用改进的单神经元PID控制器实现自动送钻模拟加载。实验结果表明，和传统的PID控制相比，改进单神经元PID控制器的反应速度快，振荡幅度小，并且稳态误差小。采用改进单神经元PID控制结构简单，易于实现，在应用中效果明显。     

关于钻头自动给进器的几个问题

本文作者对于《国外钻机自动送钻装置的现状及其在我国的发展前景》一文(见本刊1985年第2期)中的某些阐述,诸如钻头自动给进的含义、钻具均匀连续下放问题、自动给进器的分类等提出了不同的看法。作者还认为,我国应优先开发全气动的钻头自动给进器。     

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     

气动自动送钻装置

本文介绍了气动自动送钻装置各组成部件的结构与工作原理。在此基础上,着重对美国GH Bear公司生产的自动送钻装置的控制系统进行了分析。文章最后阐明在我国现有钻机上配备气动自动送钻装置的必要性和可行性。     

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。     

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。     

6—B微动型自动送钻的原理、结构与操作

本文就美国国家供应公司生产的6—B微动型钻头自动给进器的自动送钻原理及其结构特点作了叙述、     

再谈关于钻头自动给进器的几个问题

<正> 《石油机械》刊物1986年第1期发表的《关于钻头自动给进器的几个问题》(以下简称《问题》)对该刊1985年第2期发表的《国外钻机自动送钻装置的现状及其在我国的发展前景》(以下简称《前景》)一文中的一些问题进行了讨论。之后,在该刊1986年第11期上《前景》作者又发表了《自动送钻装置的分析与选型》(以下简称《选型》),就这些问题进行了讨论。为了通过讨论进一步明确有关技术问题,我再谈几个问题。     

国外钻机自动送钻装置的现状及其在我国的发展前景

本文概述了钻机自动送钻装置在美、苏、罗、德等国的研制和使用情况以及国内初步使用情况,介绍了摩擦式、液压式和电动式三种类型自动送钻装置的工作原理和结构特点。在对各类装置进行综合评价的基础上,作者指出在我国应优先研制轻型摩擦式自动送钻装置,并强调在研制过程中应通过模拟实验来验证装置的可靠性。     

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。     

长庆型自动送钻装置

<正> 为适应我国钻井作业的需要,长庆油田勘探开发公司攻关队研制了长庆型自动送钻装置,经现场试验表明: 1.它具有安全可靠连续稳定的自动送钻功能,适应各种地层的钻进作业。 2.能提高平均机械钻速。32180队在吴143井使用自动送钻装置后,比未使用该装置的     

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.     

井控模拟装置中自动送钻的仿真设计

本文介绍了一种基于西门子PLC S7-300和组态软件WinCC自动送钻的仿真设计,包括其基本原理和系统软件及硬件的实现。在上位机里可以预先设定钻头下面的压力大小,通过PID算法来达到恒压自动送钻,同时利用变频器调节异步交流电机,控制钻头的转速,整个过程画面在组态软件WinCC里以动画的形式表现出来,此系统具有良好的人机界面,对钻井人员的培训是一个很好的工具。     

石油钻机自动送钻监控技术的现状与发展趋势

研究开放的智能网络化自动送钻监控装置具有十分重要的现实意义。介绍了石油钻机自动送钻监控技术的基本原理、发展过程和应用现状,指出了现有钻井监控装置存在的不足,在提高钻井效率和降低钻井成本的技术要求的推动下,钻井监控技术在自动送钻技术发展的基础上正朝着信息化、智能化、网络化、规模化、开放化和统一化的方向发展。     

钻机自动送钻模拟实验系统的研究

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 6s ,峰值时间 0 86s。     

“全气动自动送钻装置可靠性分析”通过局级鉴定

由我院机械系与江汉机械研究所合作研究的项目“全气动自动送钻装置可靠性分析”,于1992年12月底通过江汉石油管理局技术鉴定。鉴定认为,该项研究成果可使自动送钻装置的平均无故障工作时间     

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。