傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)方法測(cè)試鉆井工具,不但費(fèi)用高、時(shí)間長(zhǎng),而且效果差,為了研究開發(fā)先進(jìn)的鉆井工具,本文基于指向式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具,設(shè)計(jì)了試驗(yàn)臺(tái)的控制系統(tǒng),用來模擬現(xiàn)場(chǎng)工藝及工況,檢測(cè)所研發(fā)的鉆井工具的性能,發(fā)現(xiàn)鉆井工具設(shè)計(jì)和加工中存在的問題,進(jìn)行鉆井工具的改進(jìn)和完善。本文首先簡(jiǎn)要介紹了指向式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具試驗(yàn)臺(tái)的機(jī)械結(jié)構(gòu)、技術(shù)指標(biāo)和功能參數(shù),相關(guān)傳感器的選擇,并根據(jù)測(cè)試原則和測(cè)試任務(wù)對(duì)控制系統(tǒng)的上下位機(jī)進(jìn)行了方案設(shè)計(jì)。其次,根據(jù)試驗(yàn)臺(tái)自身特點(diǎn),建立了相關(guān)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型,設(shè)計(jì)傳遞函數(shù),分析其輸出力矩控制策略,選擇模糊自適應(yīng)PID控制方法,通過模糊控制來改善控制系統(tǒng)的響應(yīng)速度和超調(diào)量,通過PID控制降低控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。設(shè)計(jì)了試驗(yàn)臺(tái)加載控制系統(tǒng)的模糊自適應(yīng)PID控制器,并使用Matlab軟件中Simulink模塊進(jìn)行了仿真。仿真結(jié)果與采用常規(guī)PID控制的仿真結(jié)果進(jìn)行比較,比較結(jié)果表明:采用模糊自適應(yīng)PID控制的控制效果要明顯優(yōu)于采用常規(guī)PID控制。最后利用LabVIEW設(shè)計(jì)了控制系統(tǒng)操作軟件,包括主控制界面、用戶登陸管理和數(shù)據(jù)管理等相關(guān)主要模塊,實(shí)現(xiàn)模擬控制系統(tǒng)的開發(fā),利用圖形化語(yǔ)言在L... 

【文章來源】：西安石油大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：65 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

018年全球石油需求與產(chǎn)量相比較超級(jí)工業(yè)大國(guó)美國(guó)來說，中國(guó)目前的發(fā)展對(duì)石油的需求程度十分高，僅次于

第一章緒論3優(yōu)化，可實(shí)現(xiàn)鉆井工具拉壓的模擬測(cè)試。這個(gè)臺(tái)架是由一個(gè)單獨(dú)的液壓缸來提供拉壓的動(dòng)力，另一個(gè)特點(diǎn)是可進(jìn)行高溫工況下的試驗(yàn)來模擬井下溫度，并且數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)精度比較高[16]。圖1-2ULLRIGG鉆井測(cè)試中的T&Ctestbench在21世紀(jì)初期，S.Menand開發(fā)出了第一個(gè)鉆頭模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，具體見圖1-3[17]。這個(gè)鉆頭模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)能夠在模擬井下工況的前提下測(cè)試鉆頭直線鉆進(jìn)和定向鉆進(jìn)過程的鉆頭穩(wěn)定性相關(guān)的數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)通過一個(gè)差動(dòng)傳感器對(duì)鉆頭的側(cè)鉆數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，能夠計(jì)算出鉆頭鉆進(jìn)過程中的側(cè)向力大孝轉(zhuǎn)速和鉆壓等并進(jìn)行存儲(chǔ)[10]。圖1-3鉆頭測(cè)試平臺(tái)如今，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)和技術(shù)通常是應(yīng)用在難勘探和難鉆采的惡劣地理環(huán)境以及地質(zhì)環(huán)境，因此各種旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具的應(yīng)用環(huán)境非常的惡劣和極端，確保旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆

第一章緒論3優(yōu)化，可實(shí)現(xiàn)鉆井工具拉壓的模擬測(cè)試。這個(gè)臺(tái)架是由一個(gè)單獨(dú)的液壓缸來提供拉壓的動(dòng)力，另一個(gè)特點(diǎn)是可進(jìn)行高溫工況下的試驗(yàn)來模擬井下溫度，并且數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)精度比較高[16]。圖1-2ULLRIGG鉆井測(cè)試中的T&Ctestbench在21世紀(jì)初期，S.Menand開發(fā)出了第一個(gè)鉆頭模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，具體見圖1-3[17]。這個(gè)鉆頭模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)能夠在模擬井下工況的前提下測(cè)試鉆頭直線鉆進(jìn)和定向鉆進(jìn)過程的鉆頭穩(wěn)定性相關(guān)的數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)通過一個(gè)差動(dòng)傳感器對(duì)鉆頭的側(cè)鉆數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，能夠計(jì)算出鉆頭鉆進(jìn)過程中的側(cè)向力大孝轉(zhuǎn)速和鉆壓等并進(jìn)行存儲(chǔ)[10]。圖1-3鉆頭測(cè)試平臺(tái)如今，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)和技術(shù)通常是應(yīng)用在難勘探和難鉆采的惡劣地理環(huán)境以及地質(zhì)環(huán)境，因此各種旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具的應(yīng)用環(huán)境非常的惡劣和極端，確保旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]俄羅斯旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)研發(fā)進(jìn)展[J]. 楊明清,楊凡,楊一鵬.  錄井工程. 2019(02)
[3]旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向頁(yè)巖氣鉆井技術(shù)應(yīng)用研究及其進(jìn)展[J]. 姜濤.  中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量. 2019(07)
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[5]國(guó)外旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向技術(shù)的發(fā)展及國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀[J]. 王植銳,王俊良.  鉆采工藝. 2018(02)
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碩士論文
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本文編號(hào)：3594489