电动石油钻机恒钻压自动送钻控制系统研究的任务书.docx

电动石油钻机恒钻压自动送钻控制系统研究的任务书
任务书
题目：电动石油钻机恒钻压自动送钻控制系统研究
背景和意义：
石油钻探是石油勘探的重要一环，而钻井设备的自动化程度是钻探效率和安全稳定的重要保证。电动石油钻机具有能耗低、结构简单、稳定可靠等特点，因此在钻探生产中得到广泛应用。目前，电动石油钻机的控制方式主要采用手动控制和非实时自动控制两种方式，其缺点是控制准确度低、钻头与地层之间的旋转速度和注压无法准确掌握、发送自控灵敏度低、跟踪效果不佳等问题。
因此，本次研究的意义在于设计并实现一种电动石油钻机恒钻压自动送钻控制系统，使得钻井设备的控制精度更高、操作更简单易行、监控更加实时和准确，在保证钻探效率和安全稳定的前提下，提高生产效率和降低生产成本。
研究的内容：
1.电动石油钻机原理及其自动控制技术的研究；
2.恒钻压和自动送钻控制策略的研究；
3.自动控制系统的硬件设计，包括信号采集、硬件电路设计、驱动电机装置设计等；
4.控制系统的软件设计，包括系统的控制算法设计和控制信号生成等；
5.控制系统的试验和测试，包括控制精度测试、性能评估测试等。
研究的关键技术：
1.信号采集：包括传感器的选择和安装、信号处理和采集等；
2.控制算法：包括恒压控制算法、积分偏移自动调整算法、自动送钻策略等的设计；
3.控制信号生成：包括输出电压、输出电流的控制和变换、控制信号的调整等。
研究的成果：
1.设计并实现一种针对电动石油钻机的恒钻压自动送钻控制系统，实现自动控制；
2.实现在钻头与地层之间的切削速度和注入压力的实时监控与调整，提高钻井效率；
3.实现简单易行的操作界面，减少操作人员的工作强度和操作风险，提高生产安全性；
4.实现准确的控制信号生成和控制精度测试，为后续研究提供参考和依据。
进度安排：
1.设计任务书和开题报告（2周）；
2.文献查阅和总结（3周）；
3.控制系统的硬件设计（6周）；
4.控制系统的软件设计（6周）；
5.控制系统的试验和测试（3周）；
6.撰写论文（2周）。
参考文献：
1.刘光远.电动石油钻机控制系统的研究与设计[D].湖南大学,2016.
2.王首昌,宋博,刘洪波.基于DSP的电动石油钻机自动控制系统设计[J].石油机械,2015(9):70-73.
3.陶玉衡,顾金宁,陈媛,等.基于嵌入式控制器的电动石油钻机自动控制系统[J].机电一体化,2015,3(6):62-64,75.
4.李晓燕.电动石油钻机自动控制系统的研究[D].北京工业大学,2012.