基于边际谱熵的钻井振动筛故障诊断

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(1.川庆钻探工程有限公司 长庆钻井总公司，西安 710021 ；2.川庆钻探工程有限公司 国际工程公司，成都 610056)①

石油钻井生产环境复杂恶劣，长期承受高强度负荷，安全生产一直是国家安全部门密切关注的问题。振动筛是钻井石油勘探开发中重要的设备之一，是第一级钻井液固相控制设备，对钻井砂砾的清除起着重要作用，并尽最大限度回收高成本的钻井液。振动筛类型主要分为单轴振动筛、多轴振动筛及双振型振动筛[1-2]，可以实现圆振型、直线振型、椭圆振型、变直线、变椭圆或双振型等振型。我国振动筛发展数十年，已取得一定成就，但是与国际先进水平比还有很大的进步空间。

振动筛的工作原理是通过激振器偏心旋转使振筛振动来清除固相颗粒，一般工作在超共振点。在设备启动阶段，振动筛随着电机转速加大，振动频率也逐渐加大，极易给固定设备造成磨损。在停机后设备存在惯性，振动筛逐渐减速后最后停止振动。在减速中达到共振频率时，振动筛会发生剧烈振动，释放巨大的冲击力，振动筛本体和振动机构在强烈冲击力作用下极易发生故障，增加维修费用甚至更换振动筛。此外，振动电机的启动电压是工频电压，较大的启动电流会损害电气设备。实际工程中，通常是多台振动筛同时工作，启停过程会产生较大电流冲击电网。

目前，对钻井振动筛的故障研究停留在技术改进、设备维修方法上，没有针对性的诊断技术应用于振动筛的故障诊断[3]。……