指向式旋转导向钻井工具试验台控制系统研究
发布时间：2022-01-17 09:31
传统的现场试验方法测试钻井工具,不但费用高、时间长,而且效果差,为了研究开发先进的钻井工具,本文基于指向式旋转导向钻井工具,设计了试验台的控制系统,用来模拟现场工艺及工况,检测所研发的钻井工具的性能,发现钻井工具设计和加工中存在的问题,进行钻井工具的改进和完善。本文首先简要介绍了指向式旋转导向钻井工具试验台的机械结构、技术指标和功能参数,相关传感器的选择,并根据测试原则和测试任务对控制系统的上下位机进行了方案设计。其次,根据试验台自身特点,建立了相关执行机构的数学模型,设计传递函数,分析其输出力矩控制策略,选择模糊自适应PID控制方法,通过模糊控制来改善控制系统的响应速度和超调量,通过PID控制降低控制系统的稳态误差。设计了试验台加载控制系统的模糊自适应PID控制器,并使用Matlab软件中Simulink模块进行了仿真。仿真结果与采用常规PID控制的仿真结果进行比较,比较结果表明:采用模糊自适应PID控制的控制效果要明显优于采用常规PID控制。最后利用LabVIEW设计了控制系统操作软件,包括主控制界面、用户登陆管理和数据管理等相关主要模块,实现模拟控制系统的开发,利用图形化语言在L...
【文章来源】：西安石油大学陕西省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
018年全球石油需求与产量相比较超级工业大国美国来说，中国目前的发展对石油的需求程度十分高，仅次于
第一章绪论3优化，可实现钻井工具拉压的模拟测试。这个台架是由一个单独的液压缸来提供拉压的动力，另一个特点是可进行高温工况下的试验来模拟井下温度，并且数据采集系统精度比较高[16]。图1-2ULLRIGG钻井测试中的T&Ctestbench在21世纪初期，S.Menand开发出了第一个钻头模拟实验平台，具体见图1-3[17]。这个钻头模拟实验平台能够在模拟井下工况的前提下测试钻头直线钻进和定向钻进过程的钻头稳定性相关的数据，实验平台通过一个差动传感器对钻头的侧钻数据进行采集，能够计算出钻头钻进过程中的侧向力大孝转速和钻压等并进行存储[10]。图1-3钻头测试平台如今，旋转导向钻井系统和技术通常是应用在难勘探和难钻采的恶劣地理环境以及地质环境，因此各种旋转导向钻井工具的应用环境非常的恶劣和极端，确保旋转导向钻
第一章绪论3优化，可实现钻井工具拉压的模拟测试。这个台架是由一个单独的液压缸来提供拉压的动力，另一个特点是可进行高温工况下的试验来模拟井下温度，并且数据采集系统精度比较高[16]。图1-2ULLRIGG钻井测试中的T&Ctestbench在21世纪初期，S.Menand开发出了第一个钻头模拟实验平台，具体见图1-3[17]。这个钻头模拟实验平台能够在模拟井下工况的前提下测试钻头直线钻进和定向钻进过程的钻头稳定性相关的数据，实验平台通过一个差动传感器对钻头的侧钻数据进行采集，能够计算出钻头钻进过程中的侧向力大孝转速和钻压等并进行存储[10]。图1-3钻头测试平台如今，旋转导向钻井系统和技术通常是应用在难勘探和难钻采的恶劣地理环境以及地质环境，因此各种旋转导向钻井工具的应用环境非常的恶劣和极端，确保旋转导向钻
【参考文献】：
期刊论文
[1]旋转导向钻井工具试验台加载控制系统的研究[J]. 张光伟,田帆,高嗣土,乔阳. 石油机械. 2020(02)
[2]俄罗斯旋转导向系统研发进展[J]. 杨明清,杨凡,杨一鹏. 录井工程. 2019(02)
[3]旋转导向页岩气钻井技术应用研究及其进展[J]. 姜涛. 中国石油和化工标准与质量. 2019(07)
[4]基于Fuzzy-PID的大规格铸锭结晶器液位控制[J]. 郭成林,蒋日鹏,李晓谦,李瑞卿,张立华. 机械工程学报. 2018(22)
[5]国外旋转导向技术的发展及国内现状[J]. 王植锐,王俊良. 钻采工艺. 2018(02)
[6]旋转导向钻井技术及其应用[J]. 吕令锋,王祝. 石化技术. 2018(02)
[7]旋转导向钻井技术应用研究及其进展[J]. 孙维. 中国石油和化工标准与质量. 2017(16)
[8]自动垂直钻井工具系统整体性能试验台架设计[J]. 王小通,王闻涛,孟瑞斌,杨晓勇,闫文辉,周亚辉,卞志楠. 石油机械. 2017(02)
[9]基于SIMULINK的阀控液压缸运行稳定性建模与仿真分析[J]. 韩晨升,温少飞,赖成. 锻压技术. 2017(01)
[10]旋转导向钻井技术的研究与应用[J]. 于小亮. 中国石油石化. 2016(S2)
硕士论文
[1]发动机性能试验台控制系统应用研究[D]. 雷源春.华南理工大学 2017
[2]汽车座椅动态加载试验台控制系统设计与研究[D]. 李会明.长春理工大学 2015
[3]石油钻机顶部驱动装置试验台设计研究[D]. 赵玮.中国石油大学(华东) 2015
[4]基于DSP的陀螺连续测斜仪设计[D]. 杨伟为.西安科技大学 2011
本文编号：3594489
【文章来源】：西安石油大学陕西省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
018年全球石油需求与产量相比较超级工业大国美国来说，中国目前的发展对石油的需求程度十分高，仅次于
第一章绪论3优化，可实现钻井工具拉压的模拟测试。这个台架是由一个单独的液压缸来提供拉压的动力，另一个特点是可进行高温工况下的试验来模拟井下温度，并且数据采集系统精度比较高[16]。图1-2ULLRIGG钻井测试中的T&Ctestbench在21世纪初期，S.Menand开发出了第一个钻头模拟实验平台，具体见图1-3[17]。这个钻头模拟实验平台能够在模拟井下工况的前提下测试钻头直线钻进和定向钻进过程的钻头稳定性相关的数据，实验平台通过一个差动传感器对钻头的侧钻数据进行采集，能够计算出钻头钻进过程中的侧向力大孝转速和钻压等并进行存储[10]。图1-3钻头测试平台如今，旋转导向钻井系统和技术通常是应用在难勘探和难钻采的恶劣地理环境以及地质环境，因此各种旋转导向钻井工具的应用环境非常的恶劣和极端，确保旋转导向钻
第一章绪论3优化，可实现钻井工具拉压的模拟测试。这个台架是由一个单独的液压缸来提供拉压的动力，另一个特点是可进行高温工况下的试验来模拟井下温度，并且数据采集系统精度比较高[16]。图1-2ULLRIGG钻井测试中的T&Ctestbench在21世纪初期，S.Menand开发出了第一个钻头模拟实验平台，具体见图1-3[17]。这个钻头模拟实验平台能够在模拟井下工况的前提下测试钻头直线钻进和定向钻进过程的钻头稳定性相关的数据，实验平台通过一个差动传感器对钻头的侧钻数据进行采集，能够计算出钻头钻进过程中的侧向力大孝转速和钻压等并进行存储[10]。图1-3钻头测试平台如今，旋转导向钻井系统和技术通常是应用在难勘探和难钻采的恶劣地理环境以及地质环境，因此各种旋转导向钻井工具的应用环境非常的恶劣和极端，确保旋转导向钻
【参考文献】：
期刊论文
[1]旋转导向钻井工具试验台加载控制系统的研究[J]. 张光伟,田帆,高嗣土,乔阳. 石油机械. 2020(02)
[2]俄罗斯旋转导向系统研发进展[J]. 杨明清,杨凡,杨一鹏. 录井工程. 2019(02)
[3]旋转导向页岩气钻井技术应用研究及其进展[J]. 姜涛. 中国石油和化工标准与质量. 2019(07)
[4]基于Fuzzy-PID的大规格铸锭结晶器液位控制[J]. 郭成林,蒋日鹏,李晓谦,李瑞卿,张立华. 机械工程学报. 2018(22)
[5]国外旋转导向技术的发展及国内现状[J]. 王植锐,王俊良. 钻采工艺. 2018(02)
[6]旋转导向钻井技术及其应用[J]. 吕令锋,王祝. 石化技术. 2018(02)
[7]旋转导向钻井技术应用研究及其进展[J]. 孙维. 中国石油和化工标准与质量. 2017(16)
[8]自动垂直钻井工具系统整体性能试验台架设计[J]. 王小通,王闻涛,孟瑞斌,杨晓勇,闫文辉,周亚辉,卞志楠. 石油机械. 2017(02)
[9]基于SIMULINK的阀控液压缸运行稳定性建模与仿真分析[J]. 韩晨升,温少飞,赖成. 锻压技术. 2017(01)
[10]旋转导向钻井技术的研究与应用[J]. 于小亮. 中国石油石化. 2016(S2)
硕士论文
[1]发动机性能试验台控制系统应用研究[D]. 雷源春.华南理工大学 2017
[2]汽车座椅动态加载试验台控制系统设计与研究[D]. 李会明.长春理工大学 2015
[3]石油钻机顶部驱动装置试验台设计研究[D]. 赵玮.中国石油大学(华东) 2015
[4]基于DSP的陀螺连续测斜仪设计[D]. 杨伟为.西安科技大学 2011
本文编号：3594489
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/boshibiyelunwen/3594489.html
