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1、10申请公布号CN103132919A43申请公布日20130605CN103132919ACN103132919A21申请号201110404690322申请日20111128E21B15/0020060171申请人林峰地址610000四川省成都市武侯区二环路西一段92号72发明人林峰54发明名称油田井架起放控制方法57摘要本发明公开了一种油田井架起放控制方法，包括A井架起升或降落时，双路液缸平行驱动井架起降；B通过设置在油泵活塞上的位置传感器检测信号，然后反馈到同步调节器；C同步调节器通过比较两路位置传感器检测信号大小来决定调整两路比例调速器的开度，改变流速大小从而实现同步；D同步调节器输。
2、出位置信号与给定位置信号比较后的偏差到PID调节器；EPID调节器根据同步调节器的输出信号，控制带动电机加速运转，进而井架快速上升或下降。本发明采用闭环控制，以位置为被控量，从而提高了控制精度，增强了系统稳定性。51INTCL权利要求书1页说明书4页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图1页10申请公布号CN103132919ACN103132919A1/1页21油田井架起放控制方法，其特征在于，包括以下步骤A井架起升或降落时，双路液缸平行驱动井架起降；B通过设置在油泵活塞上的位置传感器检测信号，然后反馈到同步调节器；C同步调节器通过比较两路位置传。
3、感器检测信号大小来决定调整两路比例调速器的开度，改变流速大小从而实现同步；D同步调节器输出位置信号与给定位置信号比较后的偏差到PID调节器；EPID调节器根据同步调节器的输出信号，控制带动电机加速运转，进而井架快速上升或下降。2根据权利要求1所述的油田井架起放控制方法，其特征在于，所述步骤D中，由于两路油缸活塞位置误差较小，取平均值或取其一。3根据权利要求1所述的油田井架起放控制方法，其特征在于，所述步骤B中，位置传感器检测到的信号通过A/D变送器传送到同步调节器。4根据权利要求1所述的油田井架起放控制方法，其特征在于，所述步骤E中，PID调节器输出电压到变频器给定端，从而变频器输出较高的频率。
4、带动电机加速运转。权利要求书CN103132919A1/4页3油田井架起放控制方法技术领域0001本发明涉及一种油田井架起放控制方法。背景技术0002石油钻机随着钻井方法、钻井工艺的出现而产生，又随着钻井技术的发展而发生相应变化。进入21世纪以来，石油钻机自动化、数字化、智能化、信息化水平快速发展。钻机整体向着交流变频调速电驱动石油钻机ACGTOAC方向发展。随着交流变频技术的迅速发展，交流变频电驱动钻机会取代可控硅直流电驱动钻机，该型钻机具有现代机械驱动钻机和直流电驱动钻机无可比拟的优越性能，将成为陆地和石油钻机的换代产品。0003石油钻机是指用来进行石油与天然气勘探、开发的成套钻井设备。一。
5、般说来，整套钻机由下述八大系统设备组成00041旋转系统设备0005为了转动井中钻具，带动钻头破碎岩石，钻机配备了旋转系统。它主要由转盘、水龙头、钻杆柱及钻头组成。另外，水龙头、钻杆柱和钻头也起着循环高压钻井液的作用。转盘是旋转系统的核心，是钻机的三大工作机组之一。顶部驱动钻机配备了顶部驱动钻井装置，代替转盘驱动钻杆柱和钻头旋转。00062循环系统设备0007为了及时清洗井底、携带岩屑、保护井壁，钻机配备了钻井液循环系统。主要有钻井泵、地面高压管汇、钻井液净化设备和钻井液调配装置固控设备等。当采用井下动力钻具钻进时，循环系统还担负着提供高压钻井液，驱动井下涡轮钻具或螺杆钻具带动钻头破碎岩石的任。
6、务。钻井泵是循环系统的核心，是钻机的三大工作机组之一。00083起升系统设备0009为了起下钻具、下套管、控制钻压及钻头送进等，钻机配备了起升系统，以辅助完成钻井作业。这套设备主要由钻井绞车、辅助刹车、游动系统如钢丝绳、天车、游动滑车、大钩和井架组成。另外，还有用于起下操作的井口工具及机械化设备如吊环、吊卡、卡瓦、动力大钳、立根移运机构等。绞车是起升系统的核心，是钻机的三大工作机之一。0010上述三大系统设备是直接服务于钻井生产的，是钻机的三大工作系统。绞车、转盘、钻井泵称为钻机的三大工作机组。00114动力驱动系统设备0012动力驱动系统设备是指为整套机组三大工作机组及其他辅助机组提供能量的。
7、设备，可以是柴油机及其供油设备，或是交流、直流电动机及其供电、保护、控制设备等。00135传动系统设备0014传动系统设备是指连接动力机与工作机，实现从驱动设备到工作机组的能量传递、分配及运动方式转换的设备。它包括减速、并车、倒车及变速机构等。钻机中常用的机械传动副主要是链条、三角胶带、齿轮和万向轴。此外，不少钻机还采用了液力传动、液压传动、电传动等传动形式。说明书CN103132919A2/4页400156控制系统和监测显示仪表0016为了指挥、控制各机组协调地进行工作，整套钻机配备有各种控制装置，常用的有机械控制、气控制、电控制、液控制和电、气、液混合控制。机械驱动钻机，普遍采用集中统一气。
8、控制。现代钻机还配备各种钻井仪表及随钻测量系统，监测显示地面有关系统设备的工作状况，测量井下参数，实现井眼轨迹控制。00177钻机底座0018底座包括钻台底座和机房底座，用于安装钻井设备，方便钻井设备的移运。钻台底座用于安装井架、转盘，放置立根盒及必要的井口工具和司钻控制台，多数还要安装绞车。钻台底座应能容纳必要的井口装置，因此，必须有足够的高度、面积和刚性。机房底座主要用于安装动力机组及传动系统设备，因此，也要有足够的面积和刚性，以保证机房设备能够迅速安装找正、平稳工作且移运方便。00198辅助设备0020成套钻机还必须具有供气设备、辅助发电设备、井口防喷设备、钻鼠洞设备及辅助起重设备，在寒。
9、冷地带钻井时还必须配备保温设备。0021石油钻机的型式多样，可分为驱动型式、传动型式、移运方式。0022按驱动型式分为柴油机驱动、电驱动、液压驱动。其中电驱动又分为交流电驱动、直流电驱动、交流变频电驱动。0023按传动型式分为链条传动、V带传动、齿轮传动。0024按移运方式分为块装式、自行式、拖挂式。002540多年来，我国石油钻机经历了仿制、引进消化、吸收的过程，现已进入以自主开发为主的阶段。近10年来，我国石油钻机技术得到最为快速的发展，制造能力得到极大提高。我国钻机制造厂制造的各种钻机已基本满足我国石油勘探开发工作自身的需要，先后开发了适于陆地、沙漠及海洋作业的石油钻机，传动技术已发展到。
10、机械传动、直流电传动、交流变频电传动及机、电复合传动并举。我国已形成年制造钻机200台的能力，已成为全球最大钻机制造国。我国石油钻机技术及制造能力的发展为我国石油工业实施低成本战略，参与国际市场竞争及保证我国石油安全奠定了良好的基础。0026现代石油钻机是由多工作机组成的完整的系统。在工作过程中，根据钻井工艺的需要，各工作机按一定的顺序和规律运动，为此，必须由控制系统来保证。一个灵敏、准确、可靠安全的控制系统可使钻机处于最佳运动状态，并获得较好的经济效益。发明内容0027本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种油田井架起放控制方法，该油田井架起放控制方法采用闭环控制，以位置为被控。
11、量，从而提高了控制精度，增强了系统稳定性。0028本发明的目的通过下述技术方案实现油田井架起放控制方法，包括以下步骤0029A井架起升或降落时，双路液缸平行驱动井架起降；0030B通过设置在油泵活塞上的位置传感器检测信号，然后反馈到同步调节器；0031C同步调节器通过比较两路位置传感器检测信号大小来决定调整两路比例调速器的开度，改变流速大小从而实现同步；说明书CN103132919A3/4页50032D同步调节器输出位置信号与给定位置信号比较后的偏差到PID调节器；0033EPID调节器根据同步调节器的输出信号，控制带动电机加速运转，进而井架快速上升或下降。0034所述步骤D中，由于两路油缸活。
12、塞位置误差较小，取平均值或取其一。0035所述步骤B中，位置传感器检测到的信号通过A/D变送器传送到同步调节器。0036所述步骤E中，PID调节器输出电压到变频器给定端，从而变频器输出较高的频率带动电机加速运转。0037本发明所用的油田井架起放控制系统，主要由与电机相连的控制装置，设置在油泵油路上的调速器，设置在油泵活塞上的传感器，以及分别与控制装置、调速器、传感器相连的同步调节器构成。0038所述控制装置包括与同步调节器相连的PID调节器、以及与PID调节器相连的变频器，所述变频器与电机相连。0039所述传感器为位置传感器。0040所述位置传感器通过A/D变送器与同步调节器相连。0041本发。
13、明还包括滚筒轴底座，所述扭矩传感器通过支承座固定在滚筒轴底座上，轴承通过轴承座和轴承座支架安装在滚筒轴底座上。0042综上所述，本发明的有益效果是采用闭环控制，以位置为被控量，从而提高了控制精度，增强了系统稳定性。附图说明0043图1为本发明所用系统的结构示意图。具体实施方式0044下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不仅限于此。0045实施例0046本发明涉及的油田井架起放控制方法，包括以下步骤0047A井架起升或降落时，双路液缸平行驱动井架起降；0048B通过设置在油泵活塞上的位置传感器检测信号，然后反馈到同步调节器；0049C同步调节器通过比较两路位置传感器检测。
14、信号大小来决定调整两路比例调速器的开度，改变流速大小从而实现同步；0050D同步调节器输出位置信号与给定位置信号比较后的偏差到PID调节器；0051EPID调节器根据同步调节器的输出信号，控制带动电机加速运转，进而井架快速上升或下降。0052所述步骤D中，由于两路油缸活塞位置误差较小，取平均值或取其一。0053所述步骤B中，位置传感器检测到的信号通过A/D变送器传送到同步调节器。0054所述步骤E中，PID调节器输出电压到变频器给定端，从而变频器输出较高的频率带动电机加速运转。0055本发明所用的油田井架起放控制系统如图1所示，主要由与电机相连的控制装说明书CN103132919A4/4页6置。
15、，设置在油泵油路上的调速器，设置在油泵活塞上的传感器，以及分别与控制装置、调速器、传感器相连的同步调节器构成。0056所述控制装置包括与同步调节器相连的PID调节器、以及与PID调节器相连的变频器，所述变频器与电机相连。0057所述传感器为位置传感器。0058所述位置传感器通过A/D变送器与同步调节器相连。0059本发明还包括滚筒轴底座，所述扭矩传感器通过支承座固定在滚筒轴底座上，轴承通过轴承座和轴承座支架安装在滚筒轴底座上。0060本发明的工作原理为井架起升或降落时，双路液缸平行驱动井架起降，为了提高系统同步性，在两个油路上均设有比例调速器，并设计有同步调节器来控制它。同步调节器通过比较两路。
16、位置传感器检测信号大小来决定调整两路比例调速器的开度，改变流速大小从而实现同步。井架起降的速度控制由PID调节器来完成，经同步调节器输出的位置信号由于两路油缸活塞位置误差较小，可取平均值，也可取其一与给定位置信号比较后的偏差成为调节电机转速的依据，当偏差较大时，PID调节器输出较高的电压到变频器给定端，从而变频器输出较高的频率带动电机加速运转，井架快速上升或下降。当偏差变小时，调节器输出电压也减小，电机转速降低，井架减速上升或下降，并最终达到期望的位置。0061以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质，对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。说明书CN103132919A1/1页7图1说明书附图CN103132919A。