一种钻井参数自动优化的VFD控制系统及方法与流程

文档序号:11110011阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种钻井参数自动优化的VFD控制系统,其特征在于:它包括可编程控制器PLC子系统、控制显示屏、变频器VFD和电机,所述的可编程控制器PLC子系统实时采集钻井数据,并计算和分析各种数据,作为优化操作的依据,所述的控制显示屏能够访问所述可编程控制器PLC子系统的网络页面,显示各种参数,能够自动进行优化操作,所述的变频器VFD接收所述可编程控制器子系统的控制命令,控制电机转速。

2.根据权利要求1所述的一种钻井参数自动优化的VFD控制系统,其特征在于:所述的控制显示屏能够显示地层岩性、岩石强度、机械比能、钻速、扭矩、钻压的数据以及相应的趋势图;显示钻井参数、操作提示和优化状态;显示手动或自动优化钻井参数。

3.根据权利要求1所述的一种钻井参数自动优化的VFD控制系统,其特征在于:所述可编程控制器PLC子系统包括网络页面,网络页面显示各种参数,还能够根据显示提示司钻操作。

4.一种VFD控制系统钻井参数的自动优化方法,其特征在于,它包括以下步骤:

初始化,输入基础参数;

根据是否有邻井数据,来装载临井数据,并进行钻前预测;

启动优化过程;

根据当前钻压、转速和泵冲给定,计算机械比能参数;

当有邻井数据时,根据当前数据与邻井数据进行比较,若邻井数据更优,将使用邻井的钻压、转速和泵冲给定作为下一个给定,若当前数据更优,将保持当前给定;

当无邻井数据时,进行钻井状态检测,根据状态检测结果进行相应的处理,完成优化。

5.根据权利要求4所述的一种VFD控制系统钻井参数的自动优化方法,其特征在于:钻井参数优化过程中,需要实时预测下一步钻压、转速和泵冲的给定值,可通过钻压、转速和泵冲的各种组合给定,并实时采集钻井数据,计算机械比能、钻头磨损、液压比能、成本、钻压与钻速的斜率参数,进行比较,得出最优给定值。

6.根据权利要求4所述的一种VFD控制系统钻井参数的自动优化方法,其特征在于:在钻井参数优化中,能够选择手动优化或自动优化。

7.根据权利要求4所述的一种VFD控制系统钻井参数的自动优化方法,其特征在于:所述的状态检测结果包括状态0、状态1、状态2、状态3、状态4,状态0代表正检测,状态1代表已最优,状态2代表换底层,状态3代表穿夹层,状态4代表钻头坏或已磨损,其中状态2和状态3需要进一步优化来更准确地判断相应的状态,状态4需要起钻来更换钻头。

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