井筒环空水力分布参数系统的全状态反馈控制方法  

Full-state Feedback Control Method for Wellbore Annular Hydraulic Distribution Parameter System

作  者:徐宝昌[1] 胡松 孟卓然 刘伟 XU Baochang;HU Song;MENG Zhuoran;LIU Wei(College of Information Science and Engineering,China University of Petroleum(Beijing),Beijing 102249,China;CNPC Engineering Technology R&D Company Limited,Beijing 102206,China)

机构地区:[1]中国石油大学(北京)信息科学与工程学院,北京102249 [2]中国石油集团工程技术研究院有限公司,北京102206

出  处:《控制工程》2025年第2期298-305,共8页Control Engineering of China

基  金:中国石油天然气集团有限公司-中国石油大学(北京)战略合作科技专项项目(ZLZX2020-03);国家重点研发计划项目(2019YFA0708304)。

摘  要:为了解决石油钻井系统在循环钻进过程中,钻遇高压盐水层发生盐水侵入,导致钻井液密度变化,造成钻井安全窗口变窄,难以平衡井底循环压力的问题,将钻井水力学模型建模为精度更高的双曲型分布参数系统,采用控压钻井技术,基于无限维反步法(Backstepping),结合边界控制,设计了一种全状态反馈控制器。考虑实际工况,将控制器作用于井口回压,稳定了因钻井液密度变化而产生的压力波动,并实现了对井底压力的跟踪。仿真结果表明,该控制算法具有较高的精确度和良好的跟踪效果。In order to solve the problem of drilling fluid density change,drilling safety window narrow,rock crushing pressure complex and variable,etc.Caused by brine intrusion in high-pressure brine layers during circulating drilling.To track the drilling safety pressure,the wellbore annulus hydraulic model is modeled as hyperbolic distributed parameter system with higher precision,and a full-state feedback control method is proposed bead on managed pressure drilling technology,infinite dimensional Backstepping control.Considering the actual working conditions,only the measured data of the wellhead is used,and the wellhead back-pressure is taken as the control variable to suppress the pressure fluctuation caused by the variable density of drilling fluid,and achieve target tracking.Simulation results show that the control algorithm has high accuracy and good tracking effect.

关 键 词:盐水侵入 分布参数系统 控压钻井 边界控制 全状态反馈 

分 类 号:TP13[自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]

 

参考文献:

正在载入数据...

 

二级参考文献:

正在载入数据...

 

耦合文献:

正在载入数据...

 

引证文献:

正在载入数据...

 

二级引证文献:

正在载入数据...

 

同被引文献:

正在载入数据...

 

相关期刊文献:

正在载入数据...

相关的主题
相关的作者对象
相关的机构对象