[发明专利]半主动升沉补偿装置控制系统

说明书

本发明公开了一种半主动升沉补偿装置控制系统，控制系统包括：控制器、主动补偿控制组件、被动补偿控制组件及补偿缸组件；补偿缸组件至少包含主动补偿缸及被动补偿缸；控制器与主动补偿控制组件及被动补偿控制组件连接，主动补偿控制组件与主动补偿缸连接，被动补偿控制组件与被动补偿缸连接；被动补偿控制组件用于控制被动补偿缸内的液压值，控制器用于监测被动补偿控制组件对被动补偿缸的液压值的控制，并利用监测结果向主动补偿控制组件发送控制指令，主动补偿控制组件用于按照控制指令控制主动补偿缸的液压值，使得能够通过被动补偿控制组件及被动补偿缸实现被动补偿，及通过主动补偿控制组件及主动补偿缸实现辅助补偿，以提高补偿精度。

技术领域

本发明涉及深海石油钻井装备技术领域，尤其涉及一种半主动升沉补偿装置控制系统。

背景技术

由于深海钻井船所处的环境十分复杂，浮动的钻井船在波浪的作用下，不可避免地产生显著的升沉摇摆运动，钻井船随波浪周期性的上下升沉运动将引起井架及大钩上悬吊的整个钻柱周期性上下运动。这样会引起井底钻压的变化，容易导致钻杆的疲劳损坏，降低钻头和钻杆寿命，严重影响钻井的效率。因此，为了保证钻井船的正常作业，就必须对钻井船的升沉运动采取适当的补偿措施。

然而，目前对升沉补偿装置的研究仍处于理论研究阶段，均没有进入实质性生产应用，且这些研究多集中于整体结构及控制器等方面，未涉及到如何对升沉补偿装置进行控制。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种半主动升沉补偿装置控制系统，旨在解决现有技术中未涉及到对升沉补偿装置进行控制的技术问题。

为实现上述目的，本发明第一方面提供一种半主动升沉补偿装置控制系统，其特征在于，所述控制系统包括：

控制器、主动补偿控制组件、被动补偿控制组件及补偿缸组件；

所述补偿缸组件至少包含主动补偿缸及被动补偿缸；

所述控制器与所述主动补偿控制组件及所述被动补偿控制组件连接，所述主动补偿控制组件与所述主动补偿缸连接，所述被动补偿控制组件与所述被动补偿缸连接；

所述被动补偿控制组件用于控制所述被动补偿缸内的液压值，所述控制器用于监测所述被动补偿控制组件对所述被动补偿缸的液压值的控制，并利用监测结果向所述主动补偿控制组件发送控制指令，所述主动补偿控制组件用于按照所述控制指令控制所述主动补偿缸的液压值。

优选地，所述主动补偿控制组件包含：液压油箱、变量泵；

所述液压油箱与所述变量泵连接，所述变量泵与所述主动补偿缸连接及与所述控制器连接；

所述变量泵用于在接收到所述控制器发送的控制指令之后，将液压油箱中的液压油传输至所述主动补偿缸，和/或，将所述主动补偿缸中的液压油传输至所述液压油箱。

优选地，所述主动补偿控制组件还包括冷却系统、冲洗阀；

所述冷却系统与所述液压油箱连接，且与所述冲洗阀连接，所述冲洗阀与所述变量泵连接及与主动补偿缸连接；

所述冷却系统用于在所述主动补偿缸中的液压油通过冲洗阀传输至液压油箱之前，对所述液压油进行冷却。

优选地，所述主动补偿控制组件还包括旁通阀，所述旁通阀设置在所述主动补偿缸与所述变量泵之间。

优选地，所述补偿缸组件包含两个主动补偿缸及两个被动补偿缸，且所述主动补偿缸与所述被动补偿缸均呈轴对称的形式设置；

所述补偿缸组件还包括：位移传感器，所述位移传感器位于所述被动补偿缸内，用于感应所述被动补偿缸内活塞位置的变化，并反馈给所述控制器。

优选地，所述补偿缸组件还包括：切断电磁阀、管路切断阀、第一压力传感器，集线箱；