Разработка системы автоматического управления манипуляторами установки для веерного бурения

• Автор: Цвиркун, Леонид Иванович
• Шифр специальности: 05.13.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Днепропетровск
• Количество страниц: 189 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ЗБЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ .

1.1. Предпосылки автоматизации вспомогательных опера

ций при бурении веернорасположенных скважин . .

1.2. Анализ механизмов бурильной установки КЕВ и раций выполняемых с их помощью.

1.3. Обзор работ в области автоматизации вспомогательных операций буровых работ .

1.4. Цель и задачи выполняемой работы.

2. РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ И ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЛЕЙНОГО аЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКОГО ПРИВОДА

2.1. Функциональный анализ электрогидравлического

привода бурильной установки

2.2. Построение динамической модели релейного
следящего электрогидравлического привода
2.3. Оценка устойчивости модели электрогидравлической системы
2.4. Разработка уточненной математической модели
системы управления приводами бурильной установки
Основные результаты и выводы .
3. СИНТЕЗ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ МАНИПУЛЯТОРАМИ БУРИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ
3.1. Определение перечня подсистем, взаимоподчиненности
и их функций
3.2. Разработка подсистемы программного управления . .
3.2.1, Блок управления разборкой бурового става . .
3.2.2. Блок управления наращиванием бурового става .
3.2.3. Блок управления настройкой бурильной машины
на скважину.
3.2.4. Композиция блоков подсистемы программного управления
3.3. Структурная реализация подсистемы программного
управления.
3.3.1. Структурный синтез блока управления разборкой
и наращиванием бурового става .
3.3.2. Структурный синтез блока управления настройкой бурильной машины на скважину.
Основные результаты и выводы
4. ШСИЕРИЖНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СИСТЕМЫ
АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ И ЕЕ ЭЛЕМЕНТОВ.
4.1. Особенности схем блока управления разборкой и наращиванием бурового става
4.2. Испытания системы управления и ее элементов в лабораторных условиях
4.3. Условия проведения промышленных испытаний . . .
4.4. Результаты промышленных испытаний подсистемы
программного управления .
Основные результаты и выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Продувка сжатым воздухом позволяет повышать скорость подачи при бурении до 0,3-0, м/с и поддерживать ее постоянной независимо от глубины скважины. При применении продувки также исключается операция по дополнительной очистке скважины от буровой мелочи. Кроме того, полный вынос буровой мелочи позволяет выполнять опережающее обуривание камер независимо от цикличности буровзрывной выемки. На бурильных установках КБС-1, КБС-3, БК-2М использовались буровые штанги из витой стали, соединение которых осуществлялось крючковыми соединениями. При способе бурения с продувкой необхо -димо обеспечить герметичное соединение полых штанг, по которым подается сжатый воздух. Поэтому применяют резьбовое соединение штанг между собой. Такое соединение занимает больше времени у бурильщика, по сравнению с крючковым, при выполнении операций по наращиванию и разборке бурового става, но является необходимым при данном способе бурения и более просто поддается автоматизации. Рассмотрим, как повлияет на производительность бурильной установки использование повышенных скоростей подачи, а также резь -бового соединения штанг. В качестве критерия оценки работы бурильной установки часто используют сменную производительность, которую можно определить из выражения (І. Ц» пробуренной скважины, с/м. Сменная производительность зависит не только от конструктивных параметров машины и степени ее совершенства, но и от органи -зации работ. В большей степени характеризует бурильную установку техническая производительность, т. В технической характеристике бурильных установок обычно указывается часовая техническая производительность / /. Приняв за основу выражение (І. Ур " средняя скорость подачи по операциям забуривания и бурения, м/с. По данным работ / 4, / часовая техническая производительность бурильной установки БК-2М составляет м/ч. Тогда удельные затраты времени на выполнение вспомогательных операций в соответствии с выражением (1. Анализ построенной по выражению (1. Особенно большой рост наблюдается при увеличении скорости подачи до 0, м/с. Увеличение скорости подачи выше 0,1 м/с не столь эффективно. При увеличении на удельных затрат времени на выполнение вспомогательных операций технической производительности бурильной установки ЕК-2М возможно достичь только при увеличении средней скорости подачи до 0,7 м/с. Эта скорость на % больше рабочей скорости подачи бурильной установки ЕК-2М. Рис. IЛ Зависимость АТ€Д = f(Vc. ЕК-2М. Таким образом, повышения технической производительности ус -тановки невозможно добиться одним увеличением рабочей скорости подачи. Необходимо принять меры к сокращению времени выполнения вспомогательных операций. Для буриль -щика это связано с тяжелым и монотонным трудом. В течение смены он перегружает при наращивании и разборке до кг буровых штанг. Выполнение остальных вспомогательных операций связано с меньшими физическими нагрузками, однако необходимость постоянного внимания, вызванного возможностью возникновения аварийных ситуа -ций, не снижает их тяжести. К тому же бурильщик работает в нес -войственных для человека подземных условиях с повышенными шумом, вибрацией, запыленностью и загазованностью. Это приводит к тому, что человек устает и не может поддержи -вать постоянную производительность как в течение смены, так и в течение рабочей недели. Кроме этого, на производительность влияет и уровень профессиональной подготовки рабочего. Поэтому суммарные затраты времени выполнения вспомогательных операций, полученные при хронометражных наблюдениях за работой опытного образца бурильной установки БК-2М, отличаются от расчетных и составляют ,9 с/м. Одним из эффективных путей сокращения времени выполнения операций при бурении и поддержания его в течение рабочего дня неизменным, является автоматизация этих операций. Какие же из них необходимо автоматизировать в первую очередь и нужно ли автоматизировать их все ? Проанализируем возможные удельные затраты времени на выпол -нение вспомогательных операций при резьбовом соединении штанг на бурильной установке КБВ (рис. Пермгипрогормаш" / /. У^- скорость передвижения установки, м/с.