一种钻井电机间歇故障诊断方法技术

技术编号:33152213 阅读:28 留言:0更新日期:2022-04-22 14:07
本发明专利技术公开了钻井装备故障诊断领域中一种钻井电机间歇故障诊断方法。具体包含以下步骤:(1)分析钻井电机在钻井周期中的各种工况,将故障率不同的多种工况简化为故障率恒定的单工况。(2)分析钻井电机故障的不同状态及其之间的状态转换关系,确定初始状态总故障率与维修率;(3)以部件故障率表征状态转化关系,建立马尔可夫模型;(4)分析故障状态与特征间因果关系,统计状态与特征间条件概率;(5)针对性能退化特征合理划分时间片,建立动态贝叶斯网络模型;(6)计算状态转移矩阵,将马尔可夫模型与动态贝叶斯网络模型结合;(7)将故障次数输入诊断模型对应时间片,动态判定故障状态和部位。本方法可以动态识别故障状态并区分故障部位,可有效避免钻井电机间歇故障诊断结果的漏诊和误诊现象。诊和误诊现象。诊和误诊现象。

【技术实现步骤摘要】
一种钻井电机间歇故障诊断方法


[0001]本专利技术涉及钻井装备故障诊断领域,具体涉及一种钻井电机间歇故障诊断方法。

技术介绍

[0002]钻井电机故障主要分为永久故障和非永久故障。永久故障在故障部件被修复或更换之前,不能自行从故障状态恢复到正常状态。非永久故障可进一步分为瞬态故障和间歇故障。瞬态故障是可以瞬时自行恢复正常状态的随机故障,由于瞬态故障不会对故障部件造成永久性损害,因此从维修角度,可将瞬态故障状态归属于无故障状态。间歇故障是指可以持续一段时间,但不需要经过修复活动就可以恢复正常状态的故障。间歇故障是复杂旋转装备的常见故障,容易因漏诊演变为永久故障,也容易因误诊造成不必要停机和过度维修,漏诊和误诊都会导致作业成本显著增加。间歇故障在演变为永久故障之前必须及时修复,但应避免不必要的停机和过度维修。间歇故障诊断研究对钻井电机健康管理和维修策略制定有重要指导意义。
[0003]钻井电机是具有复杂的动态系统,与传统电机相比,规模更加庞大、结构更加复杂,功能更加完善。钻井电机各部件之间的耦合度和关联度较高,不同故障可能具有相同或相似的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钻井电机间歇故障诊断方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:分析钻井周期内的多种工况,将其简化为故障率恒定的单工况;步骤2:分析故障状态及其转化关系,并以部件故障率来表征转化关系;步骤3:以部件故障率表征状态转化关系,建立马尔可夫模型;步骤4:分析故障状态与特征间因果关系,统计状态与特征间条件概率;步骤5:针对性能退化特征合理划分时间片,建立动态贝叶斯网络模型;步骤6:计算状态转移矩阵,将马尔可夫模型与动态贝叶斯网络模型结合;步骤7:将故障次数输入诊断模型对应时间片,动态判定故障状态和部位。2.根据权利要求1所述的一种钻井电机间歇故障诊断方法,其特征在于,所述步骤1分析钻井周期内的多种工况,将其简化为故障率恒定的单工况的具体过程为:将钻井电机在每口井的钻井周期分为钻进、循环、起钻、下钻、接单根、划眼六种不同工况,然后根据统计数据和工程经验得到每种工况的故障率。统计表明,钻进工况需承受纵向、横向和扭转振动,故障率最高,钻井电机绝大部分故障均出现在钻进工况。使用钻进工况时长来表征钻井电机寿命,将钻井周期内具有不同故障率的多种工况简化为具有恒定故障率的钻进工况。3.根据权利要求1所述的一种钻井电机间歇故障诊断方法,其特征在于,所述步骤2分析故障状态及其转化关系,并以部件故障率来表征转化关系的具体过程为:将钻井电机故障状态分为瞬态故障、间歇故障和永久故障,其中瞬态故障和间歇故障为非永久故障,非永久故障如果不能及时维修会演化为永久故障。从维修角度看,将瞬态故障归为无故障状态,因为瞬态故障可瞬时自行恢复正常,不会对部件造成损害。分析无故障状态、间歇故障状态和永久故障状态三者之间的转化关系,由于很难直接确定每个部件中各状态之间的转化概率,因此根据工程经验,使用部件故障率和维修率来表示这种转化关系。4.根据权利要求1所述的一种钻井电机间歇故障诊断方法,其特征在于,所述步骤3建立方程以部件故障率表征状态转化关系,建立马尔可夫模型的具体过程为:建立简化方程得到部件故障率和维修率与部件初始状态总故障率和总维修率之间的关系,根据工程经验确定方程中的转化系数。因为步骤1中已将钻井周期内多种工况简化为故障率恒定的钻进工况,满足了建立马尔可夫模型的要求。根据统计数据和工程经验确定各部件在钻进工况初始状态中的总故障率和总维修率,由此推导得到状态转化时的...

【专利技术属性】
技术研发人员:肖文生刘占鹏崔俊国梅连朋
申请(专利权)人:中国石油大学华东
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1