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题名石油钻机钻井中钻杆粘滑振动的建模和控制方法
被引量：1
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作者
尤立春
白德宇
马志鑫
王录阳
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机构
天水电气传动研究所集团有限公司
中国石油技术开发有限公司
中国石油集团渤海钻探工程有限公司国际工程分公司
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出处
《电气传动自动化》
2023年第4期1-6,共6页
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文摘
石油钻机钻井作业过程中,由于强烈扭矩振动和井下摩阻所引起的钻杆粘滑振动现象不仅对作业效率有影响,还会带来钻杆钻头损伤问题,由此提出一种钻杆粘滑振动的建模及控制方法。将钻杆划分为较小扭矩部分,对整个系统进行动态建模,通过扭矩模型和粘滑振动模型关联分析,为了减少控制过程的粘滑振动,提出转速控制、钻头重量控制和钻杆底部阻尼控制三部分,当钻杆长度划分为受力部分时,利用数学模型使得每种控制策略均对部分分析适用,而钻头重量控制与钻杆底部阻尼控制则采用两种控制方案。实验表明,该方法对底层钻井参数的控制要比表面参数控制更有效,可提高钻井作业效率、降低作业成本。
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关键词
粘滑振动数学模型
扭矩模型
钻井过程分解
粘滑振动控制
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Keywords
Stick-slip vibration mathematical model
Torque model
Drilling process decomposition
Stick-slip vibration control
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分类号
TE922
[石油与天然气工程—石油机械设备]
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题名Kalman滤波算法在海洋钻机中控制信号的优化
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作者
刘浩
魏立鑫
尤立春
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机构
天水电气传动研究所集团有限公司
大型电气传动系统与装备技术国家重点实验室
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出处
《电气传动》
2023年第11期19-24,30,共7页
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基金
甘肃省教育厅产业支撑计划项目(2021CYZC-42)
天水市科技重大专项计划(2022-GXJSK-4842)。
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文摘
海洋钻机由于其应用的特殊性,对控制信号的稳定程度及控制精度有更高的要求。针对海洋钻机电控系统中信号受噪声干扰大的情况,提出一种基于Kalman滤波算法的PID控制信号优化方式,控制过程中信号是多维且非平稳输出,利用Matlab/Simulink软件仿真PID传递函数并整定参数,利用传递控制信号的输出作为Kalman滤波算法线性观测方程的输入,运行正态分布融合模型,建立海洋钻机控制信号的干扰高斯白噪声的模型,对稳定信号及噪声观测值进行加权平均更新迭代计算,以便于获取最小方差估计值,从而得到降噪的信号。实验仿真表明,与传统的PID信号输出相比较,系统具备更强的抗干扰能力和更好的鲁棒性。
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关键词
Kalman滤波算法
正态融合模型
自整定PID模型
高斯白噪声
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Keywords
Kalman filter algorithm
normal fusion model
self-tuning PID model
Gaussian white noise
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分类号
TP391.9
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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