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伺服馬達在智能鉆探中的應用
發布者:admin 發布時間:2019/5/16 10:18:49 點擊:22

 Noble公司是油氣工業的鉆探服務供應商,特別是針對海洋鉆探平臺。Noble公司已經為它自己成功定位,以適應不斷變化的世界能源市場和滿足客戶的各種需求。Noble工程發展有限公司(NED)是Noble公司內部的一個工程機構。NED的主要目標是研究和發展實現鉆探最佳化作業的解決方法。Noble公司與 B&R 在OptiDrill項目上的伙伴關系開始于2002年后期,這正是這個項目遭遇嚴重技術難題的關鍵時期。此時,Noble公司已經花費了大量的時間和努力投資了另一個 HMI/PLC 控制系統,但只取得有限的成功。1、用伺服馬達實現最佳化鉆探步驟 OptiDrill 是未經正式認定專利的獨立電子鉆探最佳化系統,換句話說,它是一個箍帶剎車控制系統,能夠精確地控制轉輪速度、鉆頭重量和豎管壓力。此外,OptiDrill通過DrillSmart來操作,這是一種適用算法,通過不斷尋找WOB(加在鉆頭上的實際重荷的縮寫),以實現最佳的穿透率?!≡贜oble公司決定與 B&R一起開發鉆探系統后,公司于2003年1月在一個模擬鉆探平臺上對一個原型系統進行現場測試。B&R ACOPOS 伺服驅動系統在實驗平臺上的 ROP (穿透率的縮寫,表示鉆探操作的進行速度)示范顯示了對高和低穿透率的出色性能?! 坝辛薆&R公司的現場技術支持, 2003年3月在工作鉆探平臺上對整套系統的現場測試中,我們能夠很快證明它具備所需要的性能。從這次初步的現場測試中,通過 8個現場工作單元的設計和實施以及第二代設計(隨后幾個月內對軟硬件最佳化的結果),B&R已經有了一部分技術設計和問題的解決方法,”賈森·鮑威爾先生如此說。2、精確同步  鉆探系統的最關鍵的過程是由ROP 和WOB 串級控制的高速PID控制回路解決的。這要求高分辨率的鼓式編碼器,以及具有高同步通信的實時確定性高速控制器。為了實現這些要求, Noble OptiDrill鉆探解決方案是用Ethernet POWRELINK 實現的,用高速Ethernet POWRELINK與驅動以及遠方 I/O通信,以實現實時通信和更快的周期。具有確定性周期的多任務操作系統也是需要的。進一步的應用包括一臺運行Automation Runtime105的工業PC,它允許對現場和遠方端子進行監視。對遠方端子的通信是用PVI 通過有線和無線以太網實現的。另外,系統還包括了B&R ACOPOS伺服驅動以及B&R2003, POWRELINK I/O, 以及正弦、余弦鼓式編碼器和防爆角行程執行器。OptiDrill是 B&R 控制經驗與NED鉆探技術的成功結合。3、通過連續的進鉆速率減少風險使用 B&R 新開發的系統,Noble OptiDrill 鉆探解決方案的得益可以描述如下:OptiDrill提供更均勻的進鉆速率。這樣可以改進鉆探速率,并減少向下鉆孔損壞設備的風險。由于PC 控制的操作比手動操作有更快的穿透率(ROP),可以有規律地觀察到鉆探性能改善了10%。系統安裝容易,重量輕,因而方便了運輸和設置。然而最重要的好處在于OptiDrill系統可以很容易地安裝,能以最少的投資對現有平臺實現技術改造。Noble公司的競爭商提供的系統需要用戶更換整套剎車系統,從而增加了成本和平臺停機時間。這允許Noble公司以其OptiDrill系統迅速擴展市場,因為投資很快就能盈利,并使得運行成本降低。鮑威爾先生說:“所用的設備都是根據產品樣本上技術規格選擇的,并且針對我們的需要加以精選。唯一需要考慮的是,對于一種未經市場檢驗的非常新的產品如何提升其性能(即嵌入式Windows操作環境)。針對這一點,我們用其它設備運行 Windows的任務?!?、光明的前景鉆探設備是由NED 向 Canrig 外購的。Canrig 是一家機器制造商,它為 Noble 公司和Nabors工業有限公司兩家制造鉆探設備。Nabors公司是Noble 公司的一個客戶,后者許可它在全世界自己的平臺上使用OptiDrill技術。在成功地完成現場前40個系統后,Nabors 工業有限公司計劃用OptiDrill技術裝備大多數陸地鉆架。Nabors工業有限公司主席和CEO 杰尼·埃森伯格先生說:“我們正在加速實施自動化鉆井系統,并且已經完成了在我們鉆井群范圍內的因特網數據傳輸?!薄〗洕熬耙黄饷?。貝克·休士鉆探平臺統計顯示,到2004年2月,全世界有2,477個正在工作的鉆探平臺。估計大約有三分之一鉆探平臺可以從OptiDrill 技術中獲益。這表示OptiDrill技術有著很大的市場潛力?!拔覀冋惺茉O備局限性問題


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