[發(fā)明專利]石油鉆機多模式自動送鉆控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410751034.4
• 申請日: 2014-12-10
• 公開（公告）號: CN104653168A
• 公開（公告）日: 2015-05-27
• 發(fā)明（設計）人: 劉小寶;馬向平;丁軍懷;劉志臻;王俊林;趙宏
• 申請（專利權(quán)）人: 天水電氣傳動研究所有限責任公司
• 主分類號: E21B44/02
• 分類號: E21B44/02
• 代理公司: 甘肅省知識產(chǎn)權(quán)事務中心 62100
• 代理人: 周立新

1.石油鉆機多模式自動送鉆控制方法，其特征在于：所述的該方法的送鉆模式包括恒速度、恒鉆壓、恒立管壓力三種送鉆模式，在該方法中使用的工況模式為單模式使用或者是擇其一為主模式、擇其它為從模式的主從模式使用。

2.如權(quán)利要求1所述的石油鉆機多模式自動送鉆控制方法，其特征在于：所述的單模式為恒速度、恒鉆壓、恒立管壓力三種送鉆模式中的一種工況模式。

3.如權(quán)利要求1所述的石油鉆機多模式自動送鉆控制方法，其特征在于：所述的主從模式為恒速度、恒鉆壓、恒立管壓力三種送鉆模式中擇其一為主模式、擇其它從模式的工況模式，所述的主從模式工況下系統(tǒng)根據(jù)工況自動分配一種主從關系或根據(jù)習慣、特殊要求隨時更改主從關系，主模式工況在送鉆過程中為主導地位，而從模式工況為輔助和保護的地位。

4.如權(quán)利要求1-3中任意一項所述的石油鉆機多模式自動送鉆控制方法，其特征在于：所述的該方法步驟如下：

1）啟動自動送鉆功能：用戶通過人機交互設備來啟動自動送鉆功能，該功能的啟動只能在此人機交互設備手動啟動，但停止該功能的方式除本地人機交互設備手動停止外，傳感器故障、絞車手柄不在零位等情況下可編程控制器自動停止自動送鉆功能；

2）判斷自動送鉆時所需傳感器有無故障：可編程控制器根據(jù)傳感器的故障位狀態(tài)來判斷傳感器有無故障，可編程控制器會從啟動到整個運行過程中隨時判斷傳感器的工作狀態(tài)，若送鉆所需傳感器有故障，可編程控制器則跳轉(zhuǎn)至復位自動送鉆模式，若傳感器沒有故障，則可編程控制器進入偏差清零步驟；

3）偏差清零：若自動送鉆功能成功啟動，可編程控制器自動將偏差清零，用戶在人機交互設備進行手動偏差清零；

4）判斷自動送鉆組合模式：可編程控制器判斷人機交互設備上所選擇的組合模式，若是只選擇了恒速度或恒鉆壓或恒立管壓力單送鉆模式，則計算偏差給定值，若是選擇了恒速度、恒鉆壓、恒立管壓力中的至少兩種以上的多送鉆模式組合，可編程控制器則進一步判斷確定主、從送鉆模式；

5）判斷自動送鉆組合模式中的主從關系：可編程控制器根據(jù)人機交互設備主從模式的任意選擇，判斷確定一種送鉆模式為主模式，其余則為從模式；

6）分別計算主、從模式的偏差值：可編程控制器根據(jù)步驟5的判斷結(jié)果來分別計算主、從模式的實際值和給定值之間的偏差值，作為后續(xù)控制的依據(jù)；

7）判斷主模式偏差的值：可編程控制器若判斷主模式偏差的值已經(jīng)大于等于零，則將偏差給定值直接清零，若判斷主模式偏差的值小于零，則進一步判斷從模式變差的值；

8）判斷從模式偏差的值：可編程控制器若從模式偏差值已經(jīng)大于等于零，則將偏差給定值直接清零，若判斷從模式偏差的值小于零，則將主偏差作為綜合判斷后的偏差給定值；

9）將綜合判斷后的偏差作為給定值：可編程控制器將主偏差作為給定值，輸入到PID調(diào)節(jié)器的給定通道；

10）PID計算：可編程控制器根據(jù)控制系統(tǒng)的給定值、反饋值和數(shù)學模型，進行PID計算，將計算結(jié)果直接作為變頻器的給定；

11）給變頻器給定通道：可編程控制器將PID輸出送給變頻器給定通道，變頻器進行內(nèi)部計算后，輸出功率到電機去驅(qū)動機械組合，然后返回到傳感器故障判斷，進行循環(huán)操作；

12）循環(huán)判斷：可編程控制器循環(huán)判斷，判斷單模式送鉆是的偏差，若偏差大于等于零，則直接將0給PID調(diào)節(jié)器，若小于零，則將計算偏差給定值輸入到PID調(diào)節(jié)器，單送鉆模式時的偏差、多模式送鉆時主或從偏差大于等于零，偏差給定值都會清零；

13）隨時判斷手柄零位信號：可編程控制器的此步驟伴隨整個自動送鉆過程，作為自動解除自動送鉆功能的條件，一旦絞車手柄不在零位，則復位自動送鉆模式。