發(fā)布時間：2024-03-30 21:15

　　目前,自動送鉆多采用恒鉆壓自動送鉆方式,傳統(tǒng)的鉆壓PID控制系統(tǒng)具有結構簡單、運行可靠等優(yōu)點而被廣泛應用。但由于實際的鉆井過程中存在較大時滯,若依靠司鉆人員憑經驗確定PID參數,當地層發(fā)生變動時,原先的PID參數可能無法適用于新地層,使得系統(tǒng)出現響應速度慢、超調量大以及穩(wěn)態(tài)誤差等問題。因此,當鉆遇地層發(fā)生變化時,采用傳統(tǒng)的PID控制時系統(tǒng)存在參數整定周期長、無法有效克服負載、擾動的大范圍變化以及實時參數優(yōu)選的不足。針對上述問題,本文以恒鉆壓自動送鉆為研究對象,構建了液壓盤剎鉆機控制模型,設計了遺傳算法(Genetic Algorithm,GA)、粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)以及基于Fibonacci的量子遺傳算法(Quantum genetic algorithm based on Fibonacci,FBQGA)三種智能優(yōu)化算法,將其分別用于鉆機PID控制參數優(yōu)選,并實現在Simulink環(huán)境下自動調用優(yōu)選出的PID參數,提高了鉆機控制參數的快速、自適應整定。最后在MATLAB GUI環(huán)境下,設計了隨鉆自適應PID控制系統(tǒng)GUI界面,可...

【文章頁數】：66 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2-1液壓盤剎裝置實物圖

第二章石油鉆機液壓盤剎系統(tǒng)建模與仿真7具進行提升和下放；橫向運動指通過動力機組帶動鉆桿上的轉盤驅動鉆桿進行水平旋轉，進而帶動井底鉆具旋轉破碎地質地層，保證鉆頭持續(xù)向下鉆進[18]。輔助鉆井部分作為鉆機中不可缺少的一部分配合鉆進部分工作從而達到更好的鉆進效果。2.2鉆機液壓盤剎系統(tǒng)....

圖2-2盤式剎車自動送鉆裝置的控制原理圖

第二章石油鉆機液壓盤剎系統(tǒng)建模與仿真7具進行提升和下放；橫向運動指通過動力機組帶動鉆桿上的轉盤驅動鉆桿進行水平旋轉，進而帶動井底鉆具旋轉破碎地質地層，保證鉆頭持續(xù)向下鉆進[18]。輔助鉆井部分作為鉆機中不可缺少的一部分配合鉆進部分工作從而達到更好的鉆進效果。2.2鉆機液壓盤剎系統(tǒng)....

圖2-3自動送鉆裝置原理圖

換時壓力不匹配會使鉆壓突變，影響控制系統(tǒng)的控制性能，甚至引發(fā)鉆井事故[23]。(3)PID參數確定過程難度大。確定PID控制器比例系數Kp、積分時間常數Ki、微分時間常數Kd過程比較困難，只能憑經驗反復試湊，而且一旦確定，即為常數，不符合鉆井過程復雜多變的特點。針對此問題，鉆井過....

圖2-4系統(tǒng)受力分析示意圖

第二章石油鉆機液壓盤剎系統(tǒng)建模與仿真92.2.2恒鉆壓自動送鉆原理鉆機在鉆進的過程中，凈懸重為鉆壓和懸重之和，并且在單根鉆進的過程中凈懸重保持不變。因為鉆壓不能直接測量，所以在送鉆過程中，實際是通過控制懸重進而實現恒壓送鉆。傳統(tǒng)送鉆過程中，司鉆工人通過操控鉆機剎把手實現手動送鉆。....

本文編號：3942948