【摘要】：液壓舉升系統(tǒng)是油田帶壓作業(yè)裝置在修井作業(yè)中的核心部件,一般采用雙路液壓缸同步驅(qū)動,其穩(wěn)定性和作業(yè)精度直接影響了整個裝置的性能。本課題主要研究泵閥協(xié)控電液伺服系統(tǒng)在帶壓作業(yè)裝置中的應(yīng)用問題。利用泵閥協(xié)控的思想,對帶壓作業(yè)裝置液壓舉升系統(tǒng)進行了方案設(shè)計,針對裝置的工作特性,將舉升油管的工作過程分為泵控模式和閥控模式,對油管的位置進行分時段控制。一個工作循環(huán)中,泵控模式運行精度要求不高的大部分路程,此時效率高,節(jié)能;在油管需要定位時采用閥控模式,以滿足系統(tǒng)較高的定位精度和同步精度。針對工作模式下系統(tǒng)物理結(jié)構(gòu)的不同,分別建立了泵控模式和閥控模式下系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,分析了不同模式和不同工況下系統(tǒng)模型的異同。泵控模式下,雙路系統(tǒng)的同步性由分流集流閥決定,只需對單路系統(tǒng)進行研究。設(shè)計PID控制器對標稱系統(tǒng)進行校正,并對不同工況下系統(tǒng)參數(shù)攝動的情況進行分析,建立魯棒控制模型,設(shè)計了魯棒Hinf控制器。利用MATLAB/Simulink進行了仿真分析,研究參數(shù)大范圍攝動情況下,PID控制器和魯棒控制器的信號跟蹤性能。仿真結(jié)果顯示魯棒控制器對參數(shù)攝動帶來的影響有較好的抑制效果,具有良好的信號跟蹤能力。閥控模式下,雙路系統(tǒng)的同步性由兩個伺服閥進行控制。對閥控系統(tǒng)參數(shù)攝動情況進行建模,設(shè)計PID和魯棒控制器,對單路系統(tǒng)的性能進行了仿真分析。為了減小雙路系統(tǒng)的同步誤差,搭建三種經(jīng)典同步控制回路來進行控制,并進行了仿真分析,比較分析三種同步控制方案對同步誤差的控制效果。最后基于Simulink的xPC Target模塊和實驗室現(xiàn)有的兩套液壓伺服實驗臺搭建半物理仿真實驗平臺,進行閥控模式系統(tǒng)的實驗驗證。針對試驗臺的參數(shù),分別設(shè)計出兩套系統(tǒng)的PID控制器和魯棒Hinf控制器,對單路系統(tǒng),實驗驗證系統(tǒng)的信號跟蹤能力;對雙路系統(tǒng),通過實驗分析三種不同的同步控制回路在分別采用魯棒Hinf和PID控制器時系統(tǒng)同步誤差的變化情況。實驗結(jié)果與仿真結(jié)果基本吻合。
【圖文】：

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文第 1 章 緒 論目的田的開采已經(jīng)到了中后期，修井放噴溢流作業(yè)或者是壓井循環(huán)作壞，，影響油田可持續(xù)的作業(yè)；壓為不壓井技術(shù)，是在不溢流、不作業(yè)技術(shù)可以保護油氣層，降低海洋油田產(chǎn)能由于開采技術(shù)的限田上繼續(xù)挖掘潛能，在這樣的背

如圖1-2 所示。相比于固定式的修井設(shè)備，它具有機動性高、便于運輸和安全可靠性高等諸多優(yōu)點，極大地提高了作業(yè)效率，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟效益[10]。國外的帶壓作業(yè)技術(shù)發(fā)展到 21 世紀初期，已經(jīng)出現(xiàn)了比較完善的不壓井修井設(shè)備，在實際作業(yè)中效果非常好。燕山大學(xué)的姚春東[11]對美國 Bake 公司生產(chǎn)的HRL-142 型帶壓作業(yè)裝置的動力系統(tǒng)和液壓舉升系統(tǒng)進行了介紹，該裝置能夠在作業(yè)過程中由主換向閥的人工操作來實現(xiàn)對液壓缸位置的任意控制，而不用去考慮負載的方向和大小。該裝置舉升液壓缸系統(tǒng)中，實現(xiàn)了液壓元件的優(yōu)化設(shè)計，使得元件數(shù)量和管路分布的復(fù)雜程度大大降低。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TE935

【參考文獻】

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1 王軍政;趙江波;汪首坤;;電液伺服技術(shù)的發(fā)展與展望[J];液壓與氣動;2014年05期

2 劉峰;王太星;魏景山;顏家福;;不壓井作業(yè)裝置舉升液控系統(tǒng)的設(shè)計研究[J];液壓與氣動;2013年08期

3 付冰洋;王殿龍;曹旭陽;周峰;李林;;大噸位上部組塊提升系統(tǒng)液壓提升器同步控制方法研究[J];建筑機械;2012年05期

4 高勝;龐伶伶;常玉連;姜開勛;武W

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