钻进系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种钻进系统，该钻进系统包括钻架、钻杆、安装在钻架上并带动钻杆旋转的动力旋转装置、驱动钻杆钻进的液压推进油缸，以及液压泵，由电机驱动液压泵带动动力旋转装置以及液压推进油缸运行，带动钻杆实现钻进过程，其特征在于，钻进系统还包括传感器组件以及专家控制器，传感器组件包括安装在液压推进油缸内部的位移传感器；专家控制器用于在钻进过程中，获取位移传感器检测的钻进位移，计算钻进加速度；若到钻进加速度增大或无变化，则控制钻进压力增大；若钻进加速度减小，则控制钻进压力减小。本发明专利技术还提供一种钻进系统的控制方法。本发明专利技术实现了自动化、智能化地控制钻机系统作业，减少人为干预，提高钻机的钻进效率与取芯率。

Drilling system and control method thereof

The invention discloses a drilling system, the system includes drilling rig, drill pipe, installed and drives the rotating device, the rotating drill pipe hydraulic drilling of the thrust cylinder in a drill rig, and hydraulic pump, hydraulic pump driven by the motor drives the rotating device and hydraulic propulsion cylinder operation, a drill rod is driven to realize the drilling process, which is characterized in that the drilling system also includes a sensor module, expert controller, sensor assembly includes a mounting forward displacement sensor in hydraulic cylinder; expert controller is used in the process of drilling, drilling to obtain displacement displacement sensor detection, calculation of drilling acceleration; if drilling acceleration increases or no change, then control the drilling pressure increases; if the drilling acceleration decreases, the control of drilling pressure decreases. The invention also provides a control method of the drilling system. The invention realizes automatic and intelligent control of the drilling system operation, reduces manual interference, and improves drilling efficiency and coring rate of the drilling rig.

【技术实现步骤摘要】
钻进系统及其控制方法
本专利技术涉及深海钻进
，尤其涉及一种钻进系统及其控制方法。
技术介绍
随着陆地资源的日益枯竭，探索海洋，开发海洋资源越来越受到关注，深海岩心取样钻机作为深海底地质勘探的重要装备，在海洋勘探领域发挥着日益重要的作用。现有的深海钻机智能化程度低，钻进过程需要大量的人为干预。由于钻机的能量来源于科考船，采用科考船的甲板为钻机供电，带动深海钻机工作，从而实现深海钻机的作业需求。启动甲板高压电向位于海床表面的深海钻机供电，深海钻机开始工作。在深海钻机的作业过程中，通过设置在甲板控制室的控制面板，采用远程甲板进行控制操作。例如，拨动甲板控制室的按钮开关，控制电磁开关阀的通断，来对应的控制钻机进行旋转、钻进和冲洗液冲洗动作；此外，深海钻机上设置有摄像头设备以及用于测量钻杆旋转时的转速的转速传感器，摄像头设备实时将拍摄的画面上传至甲板控制室，由钻机操作操作人员根据监控画面以及钻机以及转速传感器检测到的转速，人为判断钻进过程的工作状况，然后根据钻机工作状况人为地调整钻进参数，如钻进压力。但是，这种人为调整钻进参数的非智能化钻进方式，不仅对处于海底的深海钻机的钻进情况很难实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钻进系统，所述钻进系统包括钻架、钻杆、安装在所述钻架上并带动所述钻杆旋转的动力旋转装置、驱动所述钻杆钻进的液压推进油缸，以及液压泵，由电机驱动所述液压泵带动所述动力旋转装置以及所述液压推进油缸运行，带动所述钻杆实现钻进过程，其特征在于，所述钻进系统还包括传感器组件以及专家控制器，所述传感器组件包括安装在所述液压推进油缸内部的位移传感器；所述专家控制器与所述动力旋转装置、所述液压推进油缸以及所述液压泵连接，所述专家控制器用于：在所述钻进过程中，每间隔预设时间间隔获取所述位移传感器检测到的钻进位移，根据所述钻进位移计算钻进加速度；若在所述预设时间间隔内，所述钻进加速度增大或者无变化，则控制钻进...

【技术特征摘要】
1.一种钻进系统，所述钻进系统包括钻架、钻杆、安装在所述钻架上并带动所述钻杆旋转的动力旋转装置、驱动所述钻杆钻进的液压推进油缸，以及液压泵，由电机驱动所述液压泵带动所述动力旋转装置以及所述液压推进油缸运行，带动所述钻杆实现钻进过程，其特征在于，所述钻进系统还包括传感器组件以及专家控制器，所述传感器组件包括安装在所述液压推进油缸内部的位移传感器；所述专家控制器与所述动力旋转装置、所述液压推进油缸以及所述液压泵连接，所述专家控制器用于：在所述钻进过程中，每间隔预设时间间隔获取所述位移传感器检测到的钻进位移，根据所述钻进位移计算钻进加速度；若在所述预设时间间隔内，所述钻进加速度增大或者无变化，则控制钻进压力增大；若在所述预设时间间隔内，所述钻进加速度减小，则控制钻进压力减小。2.根据权利要求1所述的钻进系统，其特征在于，所述钻进系统还包括设置在所述钻架底部的物料收集管、安装在所述物料收集管上的地质探测传感器、安装在所述动力旋转装置上的震动传感器和扭矩传感器，所述地质探测传感器、所述震动传感器和所述扭矩传感器用于检测地质情况；所述钻进系统还包括存储器，所述存储器中存储有地质情况与预设钻进参数之间的映射关系，所述预设钻进参数包括预设钻进压力、预设钻头旋转速度和预设冲洗液流量，所述专家控制器还用于：当检测到地质情况发生变化时，根据所述映射关系获取与当前的地质情况对应的预设钻进参数；控制钻进系统按照所述预设钻进参数工作。3.根据权利要求2所述的钻进系统，其特征在于，所述专家控制器还用于：在检测到所述钻进过程启动时，获取为所述钻进系统设置的初始地质情况，控制所述钻进系统按照与所述初始地质情况对应的初始钻进参数工作。4.根据权利要求2或3中任一项所述的钻进系统，其特征在于，所述钻进系统还包括滑轮组，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯井宝，高宇清，宋其新，臧龙，张伟，陈秉正，徐立，徐俊杰，吴友华，
申请(专利权)人：长沙矿山研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43