本發(fā)明屬于石油鉆井技術(shù)領域，具體涉及一種適用于鉆機電控系統(tǒng)的功率點溫升預測及報警方法。

背景技術(shù)：

電能作為現(xiàn)代油田生產(chǎn)與生活的能源時在給予人類高效與便捷的同時，因電能使用而引發(fā)的火災所造成的危害也非常的驚人。因此，作為陸地石油鉆機重要組成部分的電控房，預測及報警火災前奏（即關鍵部位溫度升高）的重要性是不言而喻的。如何提高陸地石油鉆機電控房內(nèi)關鍵部位溫度升高預測及報警的水平與可靠性一直是各油田和鉆機制造廠商關注的焦點。

在現(xiàn)代鉆機中,火災預警裝置是必不可少的,它是保護油田生命財產(chǎn)安全的重要措施之一。目前，各種火災預警裝置在石油鉆井和修井行業(yè)中廣泛使用，大大提高了施工作業(yè)的安全性，減輕了作業(yè)者的勞動強度，減少或避免了作業(yè)中以電氣火災為主要事故的發(fā)生。但由于國家和石油行業(yè)目前并沒有關于鉆機電控火災預報警方面的標準和規(guī)范，因此各生產(chǎn)廠商的產(chǎn)品五花八門，在應用中存在各種各樣的問題；同時，由于發(fā)展的不平衡，各種形式的火災預警系統(tǒng)（裝置）在國內(nèi)外各油田均有應用。其特點為設計簡單，自動化水平低，自成體系。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，提供一種思路新穎、智能化程度高、工況針對性強，可有效提早發(fā)現(xiàn)電控房內(nèi)重點部位溫度升高的適用于鉆機電控系統(tǒng)的功率點溫升預測及報警方法。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種適用于鉆機電控系統(tǒng)的功率點溫升預測及報警方法，該方法包括以下步驟：

A、確定預進行負荷分析的功率單元并設定分析周期；

B、確定主負載工況類型：確定主負載當前工況為正常鉆進、起/下鉆、倒劃眼、其他工況中的哪種工況類型；

C、根據(jù)鉆井經(jīng)驗值確定當前工況作業(yè)主設備所需系數(shù)，即作業(yè)主設備運行功率占額定功率的百分數(shù)；

D、確定當前工況作業(yè)主設備所需的功率值；

E、確定運行的輔助設備所需的功率值；

F、確定當前工況作業(yè)主設備和運行的輔助設備所需的總功率；

G、通過對功率單元進行電流實時檢測，進行1-5min內(nèi)的負荷綜合預測分析；

H、根據(jù)大電流經(jīng)過之處確定電控房內(nèi)測溫點的位置及數(shù)量；

I、在電控房內(nèi)裝設測溫設施；

J、測溫數(shù)據(jù)的分析并自動繪制各測溫點的溫度變化曲線，測溫數(shù)據(jù)的分析包括多種運算，找出超警戒溫度點，自動繪制各測溫點的溫度變化曲線；

K、在環(huán)境溫度基本不變的情況下對主要發(fā)熱部位進行溫度的測量和記錄，計算出對應的溫升；

L、綜合功率單元的負荷分析、測溫數(shù)據(jù)的分析和主要發(fā)熱部位的溫升，對趨勢火災點進行報警。

進一步地，所述步驟A中分析周期為1-5min。

進一步地，所述步驟B中確定主負載工況類型時包括以下步驟：

a、判定主負載當前工況類型是否為正常鉆進，若不是，進行下一步驟；

b、判定主負載當前工況類型是否為起/下鉆，若不是，進行下一步驟；

c、判定主負載當前工況類型是否為倒劃眼，若不是，進行下一步驟；

d、確認當前工況類型為其他工況。

進一步地，所述步驟C中主負載工況類型為正常鉆進時作業(yè)主設備的所需系數(shù)為絞車 0.1、頂驅(qū)/轉(zhuǎn)盤 0.5、泥漿泵 0.8；主負載工況類型為起/下鉆時作業(yè)主設備的所需系數(shù)為絞車 0.8、頂驅(qū)/轉(zhuǎn)盤 0、泥漿泵 0.1；主負載工況類型為倒劃眼時作業(yè)主設備的所需系數(shù)為絞車 0.8、頂驅(qū)/轉(zhuǎn)盤 0.2、泥漿泵 0.2。

進一步地，所述步驟步驟I中測溫設施為溫度傳感器。

本發(fā)明相對現(xiàn)有技術(shù)具有以下有益效果：本發(fā)明通過對系統(tǒng)各大功率單元的電流實時監(jiān)測，進行負荷的超短期（1-5min）綜合預測分析；并通過預設溫度傳感器采集電控房內(nèi)各測溫點的實時溫度，形成溫度大數(shù)據(jù)，自動繪制各測溫點的溫度變化曲線；測算系統(tǒng)中主要發(fā)熱部位溫升的變化，遴選出超過警戒點的功率單元，綜合統(tǒng)籌各類數(shù)據(jù)對趨勢火災點進行報警。本發(fā)明思路新穎、智能化水平高、工況針對性強，可有效提早發(fā)現(xiàn)電控房內(nèi)因操作不當或設備故障時重點部位的溫度升高，并及時采取措施，消除火災隱患。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的工藝流程示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。

如圖1所示，一種適用于鉆機電控系統(tǒng)的功率點溫升預測及報警方法，該方法包括以下步驟：

A、確定預進行負荷分析的功率單元并設定分析周期為1-5min。

B、確定主負載工況類型：確定主負載當前工況為正常鉆進、起/下鉆、倒劃眼、其他工況中的哪種工況類型；其中確定主負載工況類型時包括以下步驟：

a、判定主負載當前工況類型是否為正常鉆進，若不是，進行下一步驟；

b、判定主負載當前工況類型是否為起/下鉆，若不是，進行下一步驟；

c、判定主負載當前工況類型是否為倒劃眼，若不是，進行下一步驟；

d、確認當前工況類型為其他工況。

C、根據(jù)鉆井經(jīng)驗值確定當前工況作業(yè)主設備所需系數(shù)，即作業(yè)主設備運行功率占額定功率的百分數(shù)；主負載工況類型為正常鉆進時作業(yè)主設備的所需系數(shù)為絞車 0.1、頂驅(qū)/轉(zhuǎn)盤 0.5、泥漿泵 0.8；主負載工況類型為起/下鉆時作業(yè)主設備的所需系數(shù)為絞車 0.8、頂驅(qū)/轉(zhuǎn)盤 0、泥漿泵 0.1；主負載工況類型為倒劃眼時作業(yè)主設備的所需系數(shù)為絞車 0.8、頂驅(qū)/轉(zhuǎn)盤 0.2、泥漿泵 0.2。

D、確定當前工況作業(yè)主設備（如絞車，轉(zhuǎn)盤和泥漿泵）所需的功率值。

E、確定運行的輔助設備所需的功率值。

F、確定當前工況作業(yè)主設備和運行的輔助設備所需的總功率。

G、通過對功率單元進行電流實時檢測，進行1-5min內(nèi)的負荷綜合預測分析。例如，在3分鐘內(nèi)等間隔（如20s）測量功率單元的電流，繪制時間-電流曲線，并與歷史曲線相比較，得到電流的變化發(fā)展趨勢，從而做出對負荷的綜合預測分析。

H、根據(jù)大電流經(jīng)過之處確定電控房內(nèi)測溫點的位置及數(shù)量，如大電纜，空氣或塑殼斷路器，變流器件和接插件等。

I、在電控房內(nèi)裝設溫度傳感器。

J、測溫數(shù)據(jù)的分析并自動繪制各測溫點的溫度變化曲線，測溫數(shù)據(jù)的分析包括多種運算（如求不同時段的平均值等），找出超警戒溫度點，自動繪制各測溫點的溫度變化曲線，由PLC計算實施，在觸摸屏顯示。

K、在環(huán)境溫度基本不變的情況下對主要發(fā)熱部位在一段時間內(nèi)按一定間隔進行溫度的測量和記錄，計算出對應的溫升。計算方法：將在一段時間（如5min）內(nèi)以等間隔（如30s）測量到的溫度值（t1,t2,t3 ……t10），用后者減前者（t2-t1）或（t3-t2），所得值即為30s內(nèi)的溫升；用后者減前者（t4-t2）或（t5-t3），所得值即為60s內(nèi)的溫升；如此等等。

L、綜合功率單元的負荷分析、測溫數(shù)據(jù)的分析和主要發(fā)熱部位的溫升，對趨勢火災點進行報警。