【摘要】：為了降低海洋鉆井電動(dòng)絞車(chē)補(bǔ)償系統(tǒng)的能耗、實(shí)現(xiàn)升沉補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)與自動(dòng)送鉆運(yùn)動(dòng)的解耦控制,開(kāi)展了補(bǔ)償絞車(chē)的節(jié)能方法及控制策略研究。針對(duì)系統(tǒng)大慣性、大負(fù)載的特點(diǎn),提出一種基于混合動(dòng)力與液壓能量回收的新型液壓絞車(chē)補(bǔ)償系統(tǒng),通過(guò)被動(dòng)液壓馬達(dá)承擔(dān)鉆柱的部分靜載荷,通過(guò)液壓二次調(diào)節(jié)元件克服運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的其余載荷,同時(shí)利用液壓蓄能器實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)位能與動(dòng)能的周期性回收與再利用。提出一種基于升沉-送鉆雙位移閉環(huán)控制的軟件解耦控制策略;設(shè)計(jì)了液壓絞車(chē)補(bǔ)償系統(tǒng)的串級(jí)控制結(jié)構(gòu);建立了補(bǔ)償系統(tǒng)的仿真模型并研制了一套補(bǔ)償絞車(chē)原理樣機(jī)。仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,液壓絞車(chē)補(bǔ)償系統(tǒng)的解耦控制效果良好,相對(duì)于電動(dòng)絞車(chē)補(bǔ)償系統(tǒng)的節(jié)能效果明顯。
[Abstract]:In order to reduce the energy consumption of marine drilling electric winch compensation system and realize decoupling control between heave compensation motion and automatic drilling movement, the energy saving method and control strategy of compensation winch are studied. In view of the characteristics of large inertia and large load, a new hydraulic winch compensation system based on hybrid power and hydraulic energy recovery is proposed, which takes part of static load of drill string through passive hydraulic motor. The hydraulic secondary regulating element is used to overcome the remaining loads in the course of motion, and the hydraulic accumulator is used to realize the periodic recovery and reuse of the potential energy and kinetic energy of the system. This paper presents a software decoupling control strategy based on hoisting and drilling double displacement closed loop control, designs the cascade control structure of the hydraulic winch compensation system, establishes the simulation model of the compensation system and develops a set of principle prototype of the compensation winch. The simulation and experimental results show that the decoupling control effect of the hydraulic winch compensation system is good, and the energy saving effect is obvious compared with the electric winch compensation system.
【作者單位】： 中國(guó)石油大學(xué)海洋油氣裝備與安全技術(shù)研究中心;寶雞石油機(jī)械有限責(zé)任公司研究院;中國(guó)石化石油工程地球物理有限公司華北分公司;
【基金】：工業(yè)和信息化部海洋工程裝備科研項(xiàng)目(聯(lián)裝[2014]504號(hào)) 中國(guó)博士后科學(xué)基金項(xiàng)目(2016M592269) 山東省自然科學(xué)基金(ZR2015EL049) 青島市博士后項(xiàng)目(2015253)資助
【分類號(hào)】：TE951

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本文編號(hào)：2269113