海洋石油修井機優(yōu)化設計探討論文
1石油修井機液控系統存在的主要問(wèn)題
1.1安全隱患嚴重
液壓站當中所配備的高低液位報警系統、油溫自控系統無(wú)法使油溫、油位等信息被及時(shí)的報告給司鉆控制房，在修井作業(yè)之時(shí)，若本地報警系統出現了故障問(wèn)題，司鉆將難以及時(shí)獲取到油溫與油位的警報信息，由此便極有可能會(huì )造成嚴重的安全隱患。電驅動(dòng)修井機絞車(chē)盤(pán)剎控制手柄零位信號無(wú)法為自動(dòng)化控制系統所及時(shí)獲取，一般狀況下大都是采取觸摸屏來(lái)實(shí)現對于絞車(chē)的控制，盤(pán)剎手柄在突然啟動(dòng)之時(shí)，工作鉗比例可實(shí)現對閥門(mén)的控制，若此時(shí)轉速不為零則絞車(chē)將會(huì )做出剎車(chē)動(dòng)作，在這一情況下若絞車(chē)主電機依舊處于高速旋轉狀態(tài)，便極易大致電機受損。
1.2缺乏人性化
采用電力驅動(dòng)的修井機液控系統具體可被分成機具控制系統與盤(pán)剎控制系統兩類(lèi)，且僅能夠在本地控制箱當中來(lái)實(shí)現對液壓站的開(kāi)啟或暫停，無(wú)法促使司鉆控制房實(shí)現遠程開(kāi)啟或暫停。電驅動(dòng)修井機液壓絞車(chē)與貓頭在司鉆空置房當中所采取的遠程控制方式為氣控液方式，在操作之時(shí)有著(zhù)十分明顯的'延時(shí)性現象，操作起來(lái)極為不便，在緊急作業(yè)時(shí)這一缺陷將更加明顯。
2系統優(yōu)化設計
2.1液壓站遠程自動(dòng)化控制
液壓遠程控制需要可以在司鉆房當中實(shí)現對以下幾項設備的開(kāi)啟與暫�？刂�，其具體包括有：冷卻風(fēng)機、盤(pán)剎電機、加熱器、循環(huán)油泵、機具泵電機等。綜合考慮修井機電控系統觸摸屏與自動(dòng)化控制系統，在觸摸屏當中組態(tài)設置出距離切換，對于盤(pán)剎電機、加熱器、冷卻風(fēng)機、循環(huán)油泵等采取開(kāi)啟與暫停軟輸入控制，利用自動(dòng)化控制系統以及PROFIBUS總線(xiàn)技術(shù)來(lái)實(shí)現互相通訊，依據司鉆處于觸摸屏的操作執行狀態(tài)下來(lái)進(jìn)行有關(guān)的輸出控制，達成對于電機在遠距離條件下的開(kāi)啟與暫�？刂�。
2.2高效率優(yōu)化設計
2.2.1液壓絞車(chē)控制
采用電控液來(lái)取代傳統的液壓絞車(chē)氣控液，可在司鉆控制房當中遠程實(shí)現對液壓絞車(chē)的精確化控制。通過(guò)司鉆控制房所供應的電力來(lái)源，整個(gè)石油修井機的控制系統是通過(guò)液壓絞車(chē)電控液控制手柄、電磁比例換向閥、數字放大器等所共同構成。液壓絞車(chē)電控手柄標準電壓被輸入至數字放大器內，通過(guò)其具體化的處理后，便可獲得脈寬調制控制電流輸出信號，其可直接被應用到電磁比例換向閥中，便能夠實(shí)現對于液壓絞車(chē)轉動(dòng)方向與速率的精準化掌控[2]。
2.2.2液壓貓頭控制
利用電控液的方式來(lái)促成在司鉆控制房當中實(shí)現遠程精確化的液壓貓頭控制。通過(guò)司鉆控制房來(lái)提供以電力來(lái)源，在貓頭與卸扣開(kāi)關(guān)量的信息被錄入至自動(dòng)化控制系統當中，通過(guò)自動(dòng)化控制系統中央處理器的處理，再輸出開(kāi)關(guān)量信號，并使之直接應用于繼電器KA1，并通過(guò)電磁換向閥轉換來(lái)實(shí)現貓頭卸扣功能；在貓頭會(huì )為開(kāi)關(guān)量信息被錄入至自動(dòng)化控制系統當中后，通過(guò)自動(dòng)化控制系統的中央處理器處理以后，再輸出與之所對應的開(kāi)關(guān)量信號，并將之直接作用到繼電器上，同時(shí)電磁轉向閥作出相應的動(dòng)作，促使貓頭回位控制可有效實(shí)現[3]。
2.3安全性?xún)?yōu)化設計
一般而言在司鉆房當中要想促成液壓站遠程開(kāi)啟與暫停功能的實(shí)現，還應當首先確保高低液位監測、油壓保護、油溫自控、盤(pán)剎手柄保護等功能能夠得以達成。
2.3.1液位監測
在液壓站的油箱當中通常都裝設了防爆液位傳感設備，其可實(shí)現對于實(shí)時(shí)性的液位信息被傳輸至自動(dòng)化控制系統當中，利用PROFIBUS總線(xiàn)手段促使實(shí)際的液位值測量結果可被實(shí)時(shí)性的顯示與司鉆控制房觸摸屏之上，一旦液位出現過(guò)高或過(guò)低現象均可在第一時(shí)間發(fā)出警報信號。
2.3.2油壓保護
在盤(pán)剎系統當中裝設了壓力傳感設備，其中具體包括了左右工作鉗、安全鉗等壓力傳感設備，一旦壓力傳感設備檢測到相應的壓力信號小于標準值時(shí)（通常＜6.5MP），則絞車(chē)主電機將會(huì )被暫停，亦或是在啟動(dòng)之后使其轉速歸零同時(shí)進(jìn)行剎車(chē)制動(dòng)。在絞車(chē)主電機開(kāi)啟以后，其左、右兩端工作壓力＞0.2MP，工作鉗便不能夠解除剎車(chē)狀態(tài)；安全鉗壓力＜6.5MP時(shí)，不能解開(kāi)安全鉗，絞車(chē)速度也難以確定。
2.3.3油溫自控
針對油溫的控制重點(diǎn)是利用防爆鉑電阻溫度傳感設備，防爆加熱設備、循環(huán)油泵和散熱風(fēng)機等一同進(jìn)行控制，以確保油溫可被始終控制在30~55℃的范圍之中，并且將實(shí)時(shí)性的測量油溫顯示在司鉆控制房觸摸屏之上。一旦油溫低于30℃之時(shí)，防爆鉑電阻溫度傳感器便會(huì )將信號發(fā)送到自動(dòng)化控制系統當中，并促使循環(huán)油泵與加熱器得以開(kāi)啟，直至油溫升高到高于最低值5℃以后，便停止進(jìn)行加熱。而在油溫高于55℃之時(shí)，防爆鉑的電阻溫度傳感設備便會(huì )向自動(dòng)化控制系統發(fā)出報警信號，進(jìn)而系統將會(huì )控制循環(huán)油泵與散熱風(fēng)機設備，直到油溫下降到低于最高溫度值5℃以后，再將冷卻裝置關(guān)閉[4]。
2.3.4盤(pán)剎手柄保護
這一保護措施關(guān)鍵是要確保在觸摸屏操作模式之下發(fā)揮出保護效果，在絞車(chē)正常給定速度運轉之時(shí)，若突發(fā)出現盤(pán)剎手柄動(dòng)作，其手柄非零位信號被發(fā)送至自動(dòng)化控制系統中，相應的絞車(chē)主電機轉動(dòng)速率將重新歸零，同時(shí)做出剎車(chē)動(dòng)作。
總而言之，為了提高海洋石油平臺油井的采收率，日常的油水井作業(yè)日漸頻繁，修井工藝也日漸復雜。對于目前科技領(lǐng)域內的最新研究成果加以充分利用，并結合以豐富的經(jīng)驗與知識積累，借助于科學(xué)化的方式手段來(lái)開(kāi)展針對海洋石油修井機的能力優(yōu)化設計，促進(jìn)修井機整體性能的全面提升，使其具備以強大的能力并以此來(lái)促進(jìn)修井作業(yè)效率的提升。
參考文獻
[1]周傳喜,張延水,南麗華等.海洋修井機井架有限元分析及結構優(yōu)化[J].石油機械,2014,36(9):54-57.
[2]管鋒,黃麗紅,鄭立偉等.海洋修井機底座有限元分析及優(yōu)化設計[J].石油機械,2015,37(9):38-41.
[3]關(guān)雙會(huì ),王曉雷,陳金穩等.海上石油WHPG平臺HXJ180海洋修井機設計優(yōu)化[J].石油工程建設,2016,42(2):24-28.
[4]何軍國.2250kN海洋修井機氣控系統設計[J].石油機械,2013,29(11):7-9.
【海洋石油修井機優(yōu)化設計探討論文】相關(guān)文章：
打捆機優(yōu)化設計論文11-21
海洋石油鉆機項目安全管理探討論文01-13
油藏水平井井網(wǎng)優(yōu)化設計方法研究論文10-24
修井機設備研究論文10-29
海洋石油勘探的論文05-30
電廠(chǎng)碎煤機室布置優(yōu)化設計論文11-16
多車(chē)型翻車(chē)機系統優(yōu)化設計論文11-21
步行式插秧機優(yōu)化設計研究論文11-04