电动钻机转盘柔性扭矩控制系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种电动钻机转盘柔性扭矩控制系统，包括触摸屏或带显示屏的操作面板，它与可编程控制器ＰＬＣ电连接，用于设定转盘速度给定值、启动／停止转盘柔性控制功能以及显示粘滑振动量；转盘扭矩传感器，它安装在转盘控制柜出线端或者转盘电机进线侧，实时采集转盘扭矩实际值；可编程控制器ＰＬＣ，计算并比较转盘扭矩实际值和平均值，将比较后的偏差与转盘速度给定信号叠加后，作为转盘调速器的速度给定信号，去控制转盘主电机的转速，从而调节转盘的扭矩。该系统能够使转盘电机的转速随粘滑扭矩的大小做实时的调整，有效地降低了转盘扭矩的变化频率和粘滑扭矩的振幅，减少了钻柱的疲劳破坏程度，降低了因钻柱疲劳发生井下事故的概率。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于(石油)钻井
，具体涉及钻井作业时钻 柱发生粘滑扭矩振动后所采用的钻机转盘柔性扭矩控制系统。技术背景 目前，在石油电动钻机的转盘控制系统中，转盘的速度依据钻井工艺要求设定后，钻柱的扭矩多依靠司钻的经验，调节钻头的下放速度来控制 钻压达到调节钻柱扭矩的目的，这样操作钻柱的扭矩调节实时性差，容易引起 跳钻、卡钻等现象，加剧了钻柱的疲劳程度，甚至造成钻柱或下部钻具扭断的 后果。钻井过程中，钻柱的振动是不可避免的，轻微的横向、轴向及扭矩振动 不影响钻井正常作业，而对于大位移井直井段或直井所产生的粘滑扭矩振动， 不仅影响钻井速度，还容易使钻柱疲劳，加速钻具破坏程度，甚至诱发钻井事 故。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种当发生粘滑振动时，利用实时检测 的转盘扭矩，作为负反馈去扰动转盘的速度给定，以达到减小、消除钻柱粘滑 振动的电动钻机转盘柔性扭矩控制系统。为实现上述目的，本技术釆取的技术方案是一种实现上述电动钻机转盘柔性扭矩控制方法的系统，其特征在于该系统 包括一个触摸屏或者一个带显示屏的操作面板，包括转盘速度给定键、启动/停 止转盘柔性控制按钮和粘滑振动量输出域，它与可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动钻机转盘柔性扭矩控制系统，其特征在于该系统包括：　一个触摸屏或带显示屏的操作面板，包括转盘速度给定键、启动／停止转盘柔性控制按钮和粘滑振动量输出域，它与可编程控制器ＰＬＣ电连接，用于设定转盘速度给定值、启动／停止转盘柔性控制功 能以及显示粘滑振动量；　一个转盘扭矩传感器，它安装在转盘控制柜出线端或者转盘电机进线侧，实时采集转盘扭矩实际值；　一个可编程控制器ＰＬＣ，与转盘扭矩传感器电连接，通过其模拟量输入模板（ＡＩ）采集由转盘扭矩传感器传递来的转盘扭矩实 际值，计算出ｎ次转盘扭矩实际值的算术平均值，其中１０≤ｎ≤２０；并比较转盘扭矩实际值和平均值，将比较后...

【技术特征摘要】
1.一种电动钻机转盘柔性扭矩控制系统，其特征在于该系统包括一个触摸屏或带显示屏的操作面板，包括转盘速度给定键、启动/停止转盘柔性控制按钮和粘滑振动量输出域，它与可编程控制器PLC电连接，用于设定转盘速度给定值、启动/停止转盘柔性控制功能以及显示粘滑振动量；一个转盘扭矩传感器，它安装在转盘控制柜出线端或者转盘电机进线侧，实时采集转盘扭矩实际值；一个可编程控制器PLC，与转盘扭矩传感器电连接，通过其模拟量输入模板(AI)采集由转盘扭矩传感器传递来的转盘扭矩实际值，计算出n次转盘扭矩实际值的算术平均值，其中10≤n≤20；并比较转盘扭矩实际值和平均值，将比较后...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯忠奎，朱奇先，马双富，张振中，张建成，
申请(专利权)人：天水电气传动研究所有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：62[中国|甘肃]