石油学报
石油學報
석유학보
ACTA PETROLEI SINICA
2014年
5期
952-957
,共6页
汪跃龙%王海皎%康思民%汤楠%霍爱清
汪躍龍%王海皎%康思民%湯楠%霍愛清
왕약룡%왕해교%강사민%탕남%곽애청
导向钻井%角度位置%反馈线性化控制%偏心力矩%水力驱动测试
導嚮鑽井%角度位置%反饋線性化控製%偏心力矩%水力驅動測試
도향찬정%각도위치%반궤선성화공제%편심력구%수력구동측시
steerable drilling%angular position%feedback linearization%eccentric torque%test under hydraulic drive
旋转导向钻井的稳定控制平台单纯采用PID控制时,控制性能与工具面角度的给定值有关.在某些角度下,平台会产生振荡旋转现象,无法实现工具面角度的稳定,使导向工具失去导向控制功能.分析表明,导致这种现象的主要原因是系统存在非线性偏心作用力矩,该力矩与工具面角度成正弦函数关系.基于反馈线性化原理,提出了平台系统的输出反馈线性化控制方法,消除了非线性因素的影响,实现了线性的闭环系统.仿真表明该方法可实现平台系统在钻井过程强扰动作用条件下的任意角度位置稳定控制.针对非线性偏心作用力矩不可直接测量问题,提出了一种基于系统运动姿态测量的偏心作用力矩在线估计方法,可有效减小估计误差所导致的控制性能劣化,并给出了一个在线估计的应用实例.水力驱动条件下的控制测试验证了基于偏心作用力矩在线估计的反馈线性化控制方法的有效性.
鏇轉導嚮鑽井的穩定控製平檯單純採用PID控製時,控製性能與工具麵角度的給定值有關.在某些角度下,平檯會產生振盪鏇轉現象,無法實現工具麵角度的穩定,使導嚮工具失去導嚮控製功能.分析錶明,導緻這種現象的主要原因是繫統存在非線性偏心作用力矩,該力矩與工具麵角度成正絃函數關繫.基于反饋線性化原理,提齣瞭平檯繫統的輸齣反饋線性化控製方法,消除瞭非線性因素的影響,實現瞭線性的閉環繫統.倣真錶明該方法可實現平檯繫統在鑽井過程彊擾動作用條件下的任意角度位置穩定控製.針對非線性偏心作用力矩不可直接測量問題,提齣瞭一種基于繫統運動姿態測量的偏心作用力矩在線估計方法,可有效減小估計誤差所導緻的控製性能劣化,併給齣瞭一箇在線估計的應用實例.水力驅動條件下的控製測試驗證瞭基于偏心作用力矩在線估計的反饋線性化控製方法的有效性.
선전도향찬정적은정공제평태단순채용PID공제시,공제성능여공구면각도적급정치유관.재모사각도하,평태회산생진탕선전현상,무법실현공구면각도적은정,사도향공구실거도향공제공능.분석표명,도치저충현상적주요원인시계통존재비선성편심작용력구,해력구여공구면각도성정현함수관계.기우반궤선성화원리,제출료평태계통적수출반궤선성화공제방법,소제료비선성인소적영향,실현료선성적폐배계통.방진표명해방법가실현평태계통재찬정과정강우동작용조건하적임의각도위치은정공제.침대비선성편심작용력구불가직접측량문제,제출료일충기우계통운동자태측량적편심작용력구재선고계방법,가유효감소고계오차소도치적공제성능열화,병급출료일개재선고계적응용실례.수력구동조건하적공제측시험증료기우편심작용력구재선고계적반궤선성화공제방법적유효성.
