抑制油气井钻柱黏滑振动控制器设计与应用

摘要：

油气井钻进过程中,钻柱系统深入地下几千米,容易引发钻柱黏滑振动现象,进而损坏钻井设备、降低钻进效率及危害钻井安全.为了抑制钻柱黏滑振动,提高系统抗干扰能力,建立了钻柱双自由度集中参数模型及非线性摩擦扰动模型,设计一种状态观测器,提出了速度补偿反馈控制方案.在仿真系统中验证了控制方案的可行性;仿真结果表明,设计的控制器可以使波动的钻头转速逐步收敛于输入参考值,并且闭环控制系统表现出良好的动态性能;基于速度补偿反馈控制器设计了钻柱黏滑振动控制系统,并在钻进现场完成测试实验.实验表明,设计的控制系统可以有效地抑制钻柱黏滑振动,从而进一步提高钻进效率、保障钻进安全.

关键词：钻柱系统、黏滑振动、状态观测器、速度补偿控制、状态反馈控制

所属期刊栏目：38

分类号：TE92(石油机械设备与自动化)

在线出版日期：2019-06-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：256-261