预防钻具上顶系统研究与设计

发布时间：2017-10-15 00:37

  本文关键词：预防钻具上顶系统研究与设计

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【摘要】：预防钻具上顶系统是钻井安全施工的重要保障,彻底规避了钻具上顶事故的发生,很好地弥补在用钻机的空白,集安全与发展于一身,既满足了现场施工要求,又顺应当今世界钻机的发展趋势,对国内外油田的钻井生产有着深远的意义。本文对国内外在用钻机进行了分析探讨的基础上,重点对预防钻具上顶进行了研究。经过梳理国内外钻机文献,未发现在用钻机具备预防钻具上顶的功能,并就钻具上顶原因进行了分析,结合在用钻机的控制系统,提出了预防钻具上顶的控制方案。结合现场施工环境、工作流程、施工工艺重点对预防钻具上顶系统的工作理论进行了分析,对其系统的控制要求、功能和设计要求进行了阐述,为系统的研究设计准备了理论依据。通过对系统的分析,针对系统的要求和使用环境,进行了硬件设计,使其既能满足现场使用要求,又能满足工作需要。对硬件的选型、设计结合可具体情况,开发了该系统的软件,同时针对软件的设计,绘制了电路图。验证了预防钻具上顶系统的现场应用,对控制钻具上顶及预防卡钻、遇阻等事故有显著效果,具有广阔的推广前景。
【关键词】：钻具上顶 PLC 泵压 悬重 TD400C
【学位授予单位】：东北石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE92
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 绪论10-17
• 1.1 钻机的应用与发展10-14
• 1.1.1 钻机的应用10-11
• 1.1.2 国内外钻机的发展概况11-14
• 1.2 钻机存在的问题14-16
• 1.2.1 钻具上顶概述14-15
• 1.2.2 在用钻机现状15-16
• 1.3 预防钻具上顶系统的应用16
• 1.4 本论文主要研究内容16-17
• 第二章 预防钻具上顶系统基本工作理论17-28
• 2.1 钻具上顶的理论分析17-21
• 2.1.1 钻具上顶的原因分析17-19
• 2.1.2 钻具上顶受力分析19-21
• 2.2 全井钻具循环系统压力理论计算21-25
• 2.3 系统简介25-26
• 2.3.1 系统基本要求25
• 2.3.2 系统的功能25-26
• 2.3.3 系统结构和信号处理通道26
• 2.4 系统设计26-27
• 2.5 系统控制要求27-28
• 第三章 系统控制电路硬件设计28-33
• 3.1 PLC选型28-30
• 3.2 I/O模块的选择30
• 3.3 文本显示器的选择30
• 3.4 压力变送器的选择30
• 3.5 声光报警灯的选择30
• 3.6 分配I/O点30-31
• 3.7 可靠性设计31
• 3.8 安装地点31-32
• 3.9 系统电路设计32-33
• 第四章 系统程序设计33-37
• 4.1 系统控制原理33
• 4.2 控制流程33-35
• 4.3 依据PLC控制程序流程图编制梯形图35-37
• 第五章 TD400C人机交互界面设计37-58
• 5.1 TD400C简介37-39
• 5.1.1 组件37-38
• 5.1.2 TD400C设备设施清单38
• 5.1.3 TD400C的功能38
• 5.1.4 组态软件38-39
• 5.2 概述39-41
• 5.3 创建自定义面板41-45
• 5.3.1 创建新的键盘布局41
• 5.3.2 定义按键属性41-42
• 5.3.3 设计自定义面板42-43
• 5.3.4 打印、保存和创建面板43-45
• 5.3.5 创建面板的安装45
• 5.4 安装45-47
• 5.4.1 表面安装45-46
• 5.4.2 准备安装TD400C46
• 5.4.3 安装TD400C46-47
• 5.4.4 连接TD/CPU电缆和电源线47
• 5.5 组态47-58
• 5.5.1 准备为TD400C建立连接47-48
• 5.5.2 组态TD400C48-58
• 第六章 预防钻具上顶系统现场应用58-62
• 6.1 预防钻具上顶系统实验情况58-60
• 6.2 预防钻具上顶系统应用效果60-62
• 结论62-63
• 参考文献63-65
• 附录A65-73
• 作者简介、发表文章及研究成果目录73-74
• 致谢74-75

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