一种控制石油钻机顶驱装置转速扭矩的方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种控制石油钻机顶驱装置转速扭矩的方法，其特征在于采用带有载荷传感器的顶驱钻机提环装置，测量提环承载Ｌ↓［Ｔ］，该装置主要由提环、提环销和箱体组成，在提环的两端分别设有水平穿过的两个圆柱形提环销，提环销的一端与箱体固定，在两个提环销上分别固定有载荷传感器，载荷传感器连接信号输出电缆，信号输出电缆与控制系统连接；本方法可根据钻井工况的变化及时调整转速和扭矩设定值，增强了顶驱装置的自动化程度，减少了人为因素对钻井作业的影响，提高了生产效率和安全性。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种控制石油钻机顶驱装置转速扭矩的方法，其特征在于：采用带有载荷传感器的顶驱钻机提环装置，测量提环承载ＬＴ，该装置主要由提环、提环销和箱体组成，在提环的两端分别设有水平穿过的两个圆柱形提环销，提环销的一端与箱体固定，在两个提环销上分别固定有载荷传感器，载荷传感器连接信号输出电缆，信号输出电缆与控制系统连接；　控制系统的控制方法是：　（１）在顶驱运行之前，司钻人员通过人机界面或其他输入终端输入钻井扭矩限定值Ｔ↓［Ｈ］、转速限定值Ｓ↓［Ｈ］、转速安全值Ｓ↓［ｍａｘ］； 系统检测实际转速Ｓ↓［Ａ］、实际输出扭矩Ｔ↓［Ａ］、提环承载Ｌ↓［Ｔ］；根据其变化判断工况，自动调整转速设定值Ｓ↓［Ｓ］和扭矩设定值Ｔ↓［Ｓ］；一般情况下，Ｔ↓［Ｓ］≤Ｔ↓［Ｈ］，Ｓ↓［Ｓ］≤Ｓ↓［Ｈ］；特殊工况时允许Ｓ↓［Ｓ］≤Ｓ↓［Ｈ］≤Ｓ↓［ｍａｘ］；Ｓ↓［Ａ］随Ｓ↓［Ｓ］调节，系统稳定运行时Ｓ↓［Ａ］＝Ｓ↓［Ｓ］；Ｔ↓［Ａ］在不超过扭矩设定值Ｔ↓［Ｓ］的范围内随负载扭矩Ｔ↓［Ｌ］变化，Ｔ↓［Ａ］＝Ｔ↓［Ｌ］≤Ｔ↓［Ｓ］；　（２）顶驱装置启动时，记录Ｌ↓［Ｔ］当前 值作为钻具自重参考值Ｗ↓［Ｔ］；Ｓ↓［Ｓ］从０开始，按设定曲线增加至Ｓ↓［Ｈ］；Ｔ↓［Ｓ］从常数Ｔ↓［０］开始逐渐提高，根据实际加速度调整Ｔ↓［Ｓ］；Ｔ↓［Ｓ］应不小于Ｔ↓［Ｌ］＋Ｔ↓［ａ］，Ｔ↓［ａ］为提供加速度的扭矩；最终达到理想钻井工况，即：Ｓ↓［Ａ］＝Ｓ↓［Ｓ］＝Ｓ↓［Ｈ］，Ｔ↓［Ｓ］取Ｔ↓［Ｌ］＊Ｃ↓［１］和Ｔ↓［Ｈ］中较小的值，Ｃ↓［１］≥１，为常数；　（３）正常钻井时，若送钻速度变快或者进入了较硬的地层，或者送钻速度变快，会导致Ｌ↓［Ｔ］减小，即钻压增加， Ｔ↓［Ｌ］增大；当钻具没有变化的情况下，如果检测到Ｌ↓［Ｔ］减小，并且Ｔ↓［Ａ］增大，则认为进入了此种工况；为避免Ｔ↓［Ｌ］过分增大导致主电机堵转，系统首先自动增大Ｔ↓［Ｓ］，保持Ｔ↓［Ｓ］＝Ｔ↓［Ｌ］＊Ｃ↓［１］，Ｃ↓［１］≥１，为常数使Ｓ↓［Ａ］＝Ｓ↓［Ｓ］；当增至Ｔ↓［Ｓ］＝Ｃ↓［２］＊Ｔ↓［Ｈ］，０＜Ｃ↓［２］＜１，为常数时，保持Ｔ↓［Ｓ］不变，按设定曲线增加Ｓ↓［Ｓ］至Ｓ↓［ｍａｘ］＊Ｃ↓［３］，０＜Ｃ↓［３］＜１，为常数，以增加切削量。如果Ｓ↓［Ａ］可以跟随Ｓ↓［Ｓ］增大，则待Ｌ↓［Ｔ］和Ｔ↓［Ｌ］回到正常值，降低Ｓ↓［Ｓ］到Ｓ↓［Ｈ］，Ｔ↓［Ｓ］＝Ｔ↓［Ｌ］＊Ｃ↓［１］，Ｃ↓［１］≥１...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邹连阳，刘新立，马瑞，刘立伟，谢宏峰，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团公司，北京石油机械厂，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]