深水钻井平台钻柱自动化处理关键技术研究
本文关键词: 钻柱自动化处理 人机监控 S7-400 轨迹优化 出处:《青岛科技大学》2015年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:课题依托于国家863计划“深水钻机与钻柱自动化处理关键技术研究”子课题四“钻柱自动化处理关键技术研究与装备试制”(项目编号:2012AA09A203),并已被列为国家“863计划”十二五重大科技专项。我国在深水油气资源勘探开发技术与装备方面相对落后,大多引进国外先进的钻井设备以及先进技术,市场竞争力弱。因此,通过对深水钻机关键技术与理论研究,以自主创新和集成创新相结合的思路,掌握深水钻机钻柱自动化处理的关键技术,形成具有我国自主知识产权的深水钻机技术体系,实现我国深水油气勘探开发技术的跨越式发展。为了研制一套深水钻井平台钻柱自动化集成处理系统,本课题采用现场总线PROFIBUS-DP以及以太网进行实时通讯的分布式控制系统,以飞WinCC组态的上位计算机监控为核心,基本动作为逻辑单元,以PLC控制为载体,完成各部分的控制系统开发,并实现系统集成控制。控制系统的操作采用人机交互的触摸屏控制方式,确保控制系统的先进、灵活、方便。该系统可实现对深水钻井平台钻柱处理的自动化操作,能够对现场设备进行实时监视与控制,同时为避免现场设备之间的碰撞以及考虑到操作人员的安全,引入了防碰撞以及运行轨迹优化等关键技术的研究,实现钻柱处理的高可靠性运行。
[Abstract]:The project is based on the National 863 Program "Deepwater drilling rig and drill string Automation processing key Technology Research" Sub-Project IV "drill string Automation processing key Technology Research and equipment trial production" (item No.: 2012AA09A203), and has been listed as the National "863 Program" The 12th Five-Year Plan is a major science and technology project. China is relatively backward in technology and equipment for exploration and development of deep-water oil and gas resources. Most of them introduce advanced drilling equipment and advanced technology from abroad, and the market competitiveness is weak. Therefore, through the research on the key technology and theory of deepwater drilling rig, the combination of independent innovation and integrated innovation is adopted. To master the key technology of automatic processing of drill string of deep-water drilling rig, and form a technical system of deep-water drilling rig with independent intellectual property rights in China, In order to develop a set of automatic integrated processing system for drilling string of deepwater drilling platform, a distributed control system based on fieldbus PROFIBUS-DP and Ethernet is adopted to realize the rapid development of deepwater oil and gas exploration and development technology in China. With the upper computer monitoring of the WinCC configuration as the core, the basic action as the logic unit, and the PLC control as the carrier, the control system of each part is developed. The system integrated control is realized. The operation of the control system adopts the man-machine interactive touch screen control mode to ensure the advanced, flexible and convenient control system. The system can realize the automatic operation of drilling string processing of the deepwater drilling platform. It can monitor and control the field equipment in real time. At the same time, in order to avoid the collision between the field equipment and consider the safety of the operator, the key technologies such as anti-collision and operation trajectory optimization are introduced. High reliability operation of drill string processing is realized.
【学位授予单位】:青岛科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:P618.13;P634;TP273
【共引文献】
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,本文编号:1517574
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