本文主要研究内容
作者吴永强（2019）在《抑制钻机粘滑振动和钻头反弹的建模与控制》一文中研究指出：在石油勘探开发过程中,广泛存在粘滑振动和钻头反弹现象,不仅造成钻头机械钻速降低,驱动能量大量浪费,而且还会加速钻具老化和失效,严重威胁钻井作业安全。近年来,国外学者对钻井中粘滑振动和钻头反弹现象进行了广泛研究并取得了相应的学术成果,甚至开发出了针对石油钻井粘滑振动和钻头反弹的控制系统,并成功运用于工程实践。然而,国内在该领域的研究才刚刚起步,包括其产生机理以及控制策略等方面的研究还不够深入。因此,开展抑制钻机粘滑振动和钻头反弹的控制系统建模和抑制策略的研究刻不容缓。本文以钻机运动系统为研究对象,针对系统存在的粘滑振动和钻头反弹现象,开展抑制钻机粘滑振动和钻头反弹建模与控制策略的研究。首先,从动力学的角度分析,推导出钻机运动系统的数学模型,包括钻机旋转系统、起升系统,以及钻头-岩石相互作用模型;其次,在给定不同系统参数初始值的情况下(转盘转速度和轴向下放速),应用Matlab/Simulink软件进行钻机运动系统动态性能仿真实验,实验结果表明:钻压、扭矩、钻头角速度和钻头剪切深度等系统参数响应曲线波动剧烈,粘滑振动和钻头反弹现象十分严重;再次,设计了基于LQR控制策略的钻机扭转和轴向状态反馈控制器,实验结果表明:LQR控制器可使钻头转速稳定在给定转盘转速附近,控制系统的响应时间小于40s,减少了钻压、扭矩和轴向位移波动,有效抑制了钻机粘滑振动和钻头反弹现象;最后,采用WinCC组态软件建立钻机虚拟监控系统平台,实现系统仿真模型的数据参数在WinCC监控系统中进行读取、写入和显示等功能,使得钻井作业过程可视化和智能化。
Abstract
zai dan you kan tan kai fa guo cheng zhong ,an fan cun zai nian hua zhen dong he zuan tou fan dan xian xiang ,bu jin zao cheng zuan tou ji xie zuan su jiang di ,qu dong neng liang da liang lang fei ,er ju hai hui jia su zuan ju lao hua he shi xiao ,yan chong wei xie zuan jing zuo ye an quan 。jin nian lai ,guo wai xue zhe dui zuan jing zhong nian hua zhen dong he zuan tou fan dan xian xiang jin hang le an fan yan jiu bing qu de le xiang ying de xue shu cheng guo ,shen zhi kai fa chu le zhen dui dan you zuan jing nian hua zhen dong he zuan tou fan dan de kong zhi ji tong ,bing cheng gong yun yong yu gong cheng shi jian 。ran er ,guo nei zai gai ling yu de yan jiu cai gang gang qi bu ,bao gua ji chan sheng ji li yi ji kong zhi ce lve deng fang mian de yan jiu hai bu gou shen ru 。yin ci ,kai zhan yi zhi zuan ji nian hua zhen dong he zuan tou fan dan de kong zhi ji tong jian mo he yi zhi ce lve de yan jiu ke bu rong huan 。ben wen yi zuan ji yun dong ji tong wei yan jiu dui xiang ,zhen dui ji tong cun zai de nian hua zhen dong he zuan tou fan dan xian xiang ,kai zhan yi zhi zuan ji nian hua zhen dong he zuan tou fan dan jian mo yu kong zhi ce lve de yan jiu 。shou xian ,cong dong li xue de jiao du fen xi ,tui dao chu zuan ji yun dong ji tong de shu xue mo xing ,bao gua zuan ji xuan zhuai ji tong 、qi sheng ji tong ,yi ji zuan tou -yan dan xiang hu zuo yong mo xing ;ji ci ,zai gei ding bu tong ji tong can shu chu shi zhi de qing kuang xia (zhuai pan zhuai su du he zhou xiang xia fang su ),ying yong Matlab/Simulinkruan jian jin hang zuan ji yun dong ji tong dong tai xing neng fang zhen shi yan ,shi yan jie guo biao ming :zuan ya 、niu ju 、zuan tou jiao su du he zuan tou jian qie shen du deng ji tong can shu xiang ying qu xian bo dong ju lie ,nian hua zhen dong he zuan tou fan dan xian xiang shi fen yan chong ;zai ci ,she ji le ji yu LQRkong zhi ce lve de zuan ji niu zhuai he zhou xiang zhuang tai fan kui kong zhi qi ,shi yan jie guo biao ming :LQRkong zhi qi ke shi zuan tou zhuai su wen ding zai gei ding zhuai pan zhuai su fu jin ,kong zhi ji tong de xiang ying shi jian xiao yu 40s,jian shao le zuan ya 、niu ju he zhou xiang wei yi bo dong ,you xiao yi zhi le zuan ji nian hua zhen dong he zuan tou fan dan xian xiang ;zui hou ,cai yong WinCCzu tai ruan jian jian li zuan ji xu ni jian kong ji tong ping tai ,shi xian ji tong fang zhen mo xing de shu ju can shu zai WinCCjian kong ji tong zhong jin hang dou qu 、xie ru he xian shi deng gong neng ,shi de zuan jing zuo ye guo cheng ke shi hua he zhi neng hua 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自西安石油大学的吴永强，发表于刊物西安石油大学2019-07-04论文，是一篇关于钻机论文,粘滑振动论文,钻头反弹论文,建模论文,控制器论文,西安石油大学2019-07-04论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自西安石油大学2019-07-04论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。