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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及石油钻杆,特别是涉及一种石油钻机自动送钻控制系统。
技术介绍
1、石油探测和开发过程需要进行钻探工作,传统的钻探基本上采用的都是钻井机械,在长期的钻探作业研究中发现,对于不同的地质,钻头设定的转动速率也是不相同的,一般的,当岩土的硬度较高时,往往需要增大钻头的转动速率,当增大转动速率时,往往也会导致钻杆发生过盈偏转。
2、除上述的工况以外,当随钻井深度不断地增加时,过大的钻头转动速率也会导致钻杆发生过盈偏转。
技术实现思路
1、有鉴于此,本专利技术的主要目的在于提供一种石油钻机自动送钻控制系统。
2、专利技术采用的技术方案如下:
3、石油钻机自动送钻控制系统,包括:
4、信息接收部,按照设定的接收周期接收钻头随钻井深度和钻头转动速率其中一个或者两个改变时对应得到的实时数据集;
5、处理部,连接所述信息接收部,所述处理部被配置成以预先构建的钻杆对钻头的过盈偏转模型来对信息接收部接收到实时数据集进行过盈偏转预测,得到预测结果;
6、判断部,连接所述处理部,将所述预测结果与设定基准阈值进行比较,以判断钻杆是否发生过盈偏转,若发生过盈偏转,则以所述预测结果与设定基准阈值之间的差值来对应地获取过盈偏转角度,根据所述过盈偏转角度生成用于控制钻头驱动部的控制信号;
7、控制部,连接所述判断部,所述控制部基于所述控制信号来调控钻头驱动部的驱动功率。
8、进一步地,在每一接收周期内所述实时数
9、进一步地,所述设定信息记录规则是在不同的实际工况下所设定的以时间作为标定轴来记录所设定单位量的时间内,所述钻头随钻井深度和钻头转动速率其中一个或者两个改变时对应的偏转测量装置得到的钻杆相对于转轴轴线的偏转角度。
10、进一步地,所述过盈偏转模型按照如下的方式取得:
11、获取钻头随钻井深度和钻头转动速率其中一个或者两个改变时对应得到的历史数据集,且所述历史数据集还包括在每一历史数据集下钻杆相对于转轴轴线的偏转角度;
12、将所述历史数据集和每一历史数据集下钻杆相对于转轴轴线的偏转角度进行人工标注,标注完成后利用神经网络模型进行训练,得到过盈偏转模型。
13、进一步地,所述历史数据集按照实际工况包括:
14、在第一工况下,当钻井深度保持在设定范围时,按照设定的单位量逐步改变钻头转动速率时得到的钻杆相对于转轴轴线的第一偏转角度,记为第一数据集合;
15、和/或,在第二工况下,当钻头转动速率保持恒定时,随钻井深度逐渐发生变化时得到的钻杆相对于转轴轴线的第二偏转角度,记为第二数据集合;
16、和/或,在第三工况下,当钻头随钻井深度和钻头转动速率都发生改变时,得到的钻杆相对于转轴轴线的第三偏转角度,记为第三数据集合。
17、进一步地,在进行人工标注时,以历史数据集对应的实际工况进行分类后再进行标注,然后按照分类结果输入至对应的神经网络模型进行训练,得到多个过盈偏转预测模块,多个过盈偏转预测模块组合构成过盈偏转模型。
18、进一步地,所述处理部具有:
19、识别模块,用于将实时数据集进行分解,获取实时数据集的变化规律,按照实时数据集的变化规律来对应地得到实时数据集对应的实际工况;
20、过盈偏转模型,基于实时数据集对应的实际工况以加载对应的过盈偏转预测模块进行预测,得到预测结果。
21、进一步地,所述识别模块具有:
22、分解单元,用于将实时数据集按照设定信息记录规则进行分解,得到多个以时间作为标记轴的分解数据单元;
23、分析单元,用于以时间作为标记轴将多个分解数据单元进行规律分析,得到多个分解数据单元之间的变化规律;
24、识别单元,根据所述变化规律与多个不同设定工况标注规律进行比较,得到对应的实际工况。
25、进一步地,所述识别单元下设置有多个设定工况,每一设定工况匹配设置有标注规律。
26、进一步地,将所述预测结果与设定基准阈值进行比较,以判断钻杆是否发生过盈偏转,若没有发生偏转,则将所述预测结果进行记录,并存储在存储部。
27、本申请通过以时间作为标定轴来记录随设定单位量的时间变化钻头随钻井深度和钻头转动速率其中一个或者两个改变时对应的偏转测量装置得到的钻杆相对于转轴轴线的偏转角度,根据所述偏转角度利用过盈偏转模型进行过盈偏转预测,得到预测结果;根据预测的结果判断是否对钻头的驱动功率来进行调控,从而达到调控钻头转动速率以降低过盈偏转。
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1.石油钻机自动送钻控制系统,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的石油钻机自动送钻控制系统,其特征在于,在每一接收周期内所述实时数据集按照设定信息记录规则来记录钻头随钻井深度和钻头转动速率其中一个或者两个改变时对应的偏转测量装置得到的钻杆相对于转轴轴线的偏转角度。
3.根据权利要求2所述的石油钻机自动送钻控制系统,其特征在于,所述设定信息记录规则为:
4.根据权利要求1所述的石油钻机自动送钻控制系统,其特征在于,所述过盈偏转模型按照如下的方式取得:
5.根据权利要求4所述的石油钻机自动送钻控制系统,其特征在于,所述历史数据集按照实际工况包括:
6.根据权利要求4所述的石油钻机自动送钻控制系统,其特征在于,在进行人工标注时,以历史数据集对应的实际工况进行分类后再进行标注,然后按照分类结果输入至对应的神经网络模型进行训练,得到多个过盈偏转预测模块,多个过盈偏转预测模块组合构成过盈偏转模型。
7.根据权利要求1所述的石油钻机自动送钻控制系统,其特征在于,所述处理部具有:
8.根据权利要求7所述的
9.根据权利要求8所述的石油钻机自动送钻控制系统,其特征在于,所述识别单元下设置有多个设定工况,每一设定工况匹配设置有标注规律。
10.根据权利要求1所述的石油钻机自动送钻控制系统,其特征在于,将所述预测结果与设定基准阈值进行比较,以判断钻杆是否发生过盈偏转,若没有发生偏转,则将所述预测结果进行记录,并存储在存储部。
...【技术特征摘要】
1.石油钻机自动送钻控制系统,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的石油钻机自动送钻控制系统,其特征在于,在每一接收周期内所述实时数据集按照设定信息记录规则来记录钻头随钻井深度和钻头转动速率其中一个或者两个改变时对应的偏转测量装置得到的钻杆相对于转轴轴线的偏转角度。
3.根据权利要求2所述的石油钻机自动送钻控制系统,其特征在于,所述设定信息记录规则为:
4.根据权利要求1所述的石油钻机自动送钻控制系统,其特征在于,所述过盈偏转模型按照如下的方式取得:
5.根据权利要求4所述的石油钻机自动送钻控制系统,其特征在于,所述历史数据集按照实际工况包括:
6.根据权利要求4所述的石油钻机自动送钻控制系统,其特征在于,在进行人工标注时,...
【专利技术属性】
技术研发人员:王芳,王虎财,崔勇,
申请(专利权)人:金钻石油机械股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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