干旱区生态环境知识资源中心(Arid): 石油钻机泥浆泵控制方法

Arid

	石油钻机泥浆泵控制方法
	马向平; 张振中; 刘小宝; 李丰垠; 郭健; 安宁宁
完成单位	天水电气传动研究所有限责任公司
登记(发布)日期	2014
中文摘要	1、课题来源与背景 1、课题来源：：自主课题。 2、背景：石油钻机在进行钻井作业,尤其是在定向井作业时,泥浆的排量及压力是最为重要的参数,在进入重要的作业环节前,必须确保泥浆泵能够精准运行。传统做法是：㈠根据泥浆泵之前的使用效果来粗略判断其可靠性及动态性能,这种做法多数情况下能达到目的,但是有潜在风险;㈡手动操作泥浆泵至不同的工况来观察其运行状态,这种做法虽然较为可靠,但是操作繁琐,容易受人为因素的影响。 2、技术原理及性能指标 1、技术原理该测试方法分为“1 Minute Survey”和“2 Minute Survey”两种测试参数模式,两种模式相互联锁,同时只能使用一种模式,所述的两种模式均在运行过程中能随时被操作者取消而中断,中断后泥浆泵会保持在中断时的运行状态继续运行,进入正常运行模式,该方法的采用,使得操作者能一键实现泥浆泵的测试,并能快速进入下一重要作业环节,使得两个作业环节之间无缝链接。 2、性能指标气候：陆地、沙漠、海洋温度：-40℃～+55℃ 湿度：90%(+25℃时) 海拔：3000米防护等级：IP20 额定泵冲：120冲/分钟系统电压：AC600V或AC690V(50Hz/60Hz),DC24V 最大泵冲：140冲/分钟控制精度：≤1% 测试最小间隔时间：5分钟 3、技术的创造性和先进性 1) 技术的创造性：该成果包括可视化人机交互设备、可编程控制器、变频器、电机及泥浆泵等。可视化人机交互设备和可编程控制器、变频器通过总线连接。可视化人机交互设备用于接收传输操作人员的操作指令并显示设备状态及参数;可编程控制器综合判断操作指令和检测泥浆泵状态,经过高速运算,然后发出控制指令;变频器则按照可编程控制器的指令去驱动电机来满足当前工矿所需的指标值,同时监测电机的速度,规格化后和其它参数一并传输给PLC;泥浆泵最终完成测试功能并将实时参数反馈给可编程控制器。 2) 技术的先进性：该成果在上一作业环节结束之后,只需在可视化人机交互设备的触摸屏上一键操作,PLC接到指令后,会将当前使用的泥浆泵给定值迅速归零,同时判断泥浆泵的实际参数是否满足快停的要求,做出相应的提示信息,经过设定的延时后泥浆泵会自动恢复的原来的运行状态,PLC会再次判断泥浆泵的实际参数能否满足泥浆泵快起的要求并做出相应的提示,最后做出泥浆泵测试的报告。操作者就能很快地实现泥浆泵的测试,并能快速进入下一重要作业环节,使得两个作业环节之间无缝链接,消除了传统做法潜在的风险,并且操作简单、测试结果不受人为因素影响。 4、技术的成熟度、适用范围和安全性 1) 技术的成熟度：该成果应用的软件、硬件技术均为行业内广泛使用的成熟、可靠技术,其创造性在于利用现有成熟的技术,经过巧妙构思、精心策划、严谨设计、精确加工、海量实验,形成具有自主知识产权的创新性新技术。该成果已经在国内外10套石油钻机电控系统中应用。 2)适用范围：该成果是基于石油钻机电控系统,对常规石油钻机泥浆泵的可靠性、实时性进行智能测试的方法,属于石油钻井技术领域,具体涉及石油钻机泥浆泵测试方法。 3) 安全性：该成果的安全性考虑贯穿于成果的构思、策划、设计、加工、调试、应用的整个过程,每个环节都对安全策略及安全措施进行安全性评估及安全测试,通过安全性评估和安全测试之后方可进入下一个环节,最终通过整体安全性评估和安全测试,所以安全性得到了极大的保障,应用实践证明,该成果在使用中安全、可靠、稳定。 5、应用情况及存在的问题 1) 应用情况：该成果已经在国内外10套石油钻机电控系统中应用,操作简单、性能可靠、报告详实、效率极高,受到各方用户一致好评、提高了产品的技术含量、增加了产品的附加值,创造了良好的经济效益和社会效益。 2) 存在的问题：该成果在使用过程中暂未发现问题。 6、获奖情况该成果已经在国内外10套石油钻机电控系统中成功应用,其中超低温智能石油钻机电传动系统的研制于2014年获得甘肃省科技进步一等;国产高端石油装备海洋钻井平台电传动系统装置被评为2014年度国家重点新产品; ZJ80DB陆地钻机智能电传动系统的研制于2015年获得甘肃省科技进步一等奖;节能自适应石油钻机网电系统的研制于2016天水市科技进步奖一等奖。
中文关键词	发明专利 ; 泥浆泵 ; 控制方法
成果类型	应用技术
中图法分类号	TE929
URL	http://dbpub.cnki.net/grid2008/dbpub/detail.aspx?dbcode=SNAD&dbname=SNAD&filename=SNAD000001724212
资源类型	成果
条目标识符	http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/243511
推荐引用方式 GB/T 7714	马向平,张振中,刘小宝,等. 石油钻机泥浆泵控制方法[Z]. 应用技术,2014.