本文選題：控壓鉆井　切入點：控壓方法　出處：《石油鉆探技術》2017年03期

【摘要】：為了提高控壓鉆井的控壓精度,研究了基于Matlab的控壓鉆井壓力控制建模方法。分析了節(jié)流閥的節(jié)流控壓原理,根據(jù)伯努利方程建立了表征節(jié)流閥物理特性的方程;利用采集的節(jié)流閥節(jié)流控壓試驗數(shù)據(jù),通過Matlab軟件進行線性回歸,得到了可計算節(jié)流閥控壓的四參數(shù)公式;根據(jù)試驗選用的節(jié)流閥開度與當量直徑的特性曲線,采用Matlab軟件進行擬合,得到了節(jié)流閥開度與節(jié)流面積的關系方程;根據(jù)節(jié)流閥開關試驗得到的節(jié)流閥開度與開關時間數(shù)據(jù),利用Matlab軟件擬合出了開度與開關時間的關系方程,將上述各方程相結(jié)合得到了節(jié)流控壓的理論模型。利用Matlab軟件的半實物仿真插件將模型轉(zhuǎn)化為通用實時代碼,并采用模塊化建模方法,編制了控壓鉆井自動控制軟件,形成了控壓模型。循環(huán)模擬系統(tǒng)驗證顯示,控制系統(tǒng)的響應時間小于10s,控制精度達到了±0.2MPa,滿足控壓鉆井精細控壓的需求,這證明基于Matlab的控壓鉆井壓力控制建模方法是可行的。
[Abstract]:In order to improve the control precision of controlled pressure drilling, the modeling method of pressure control for controlled pressure drilling based on Matlab is studied. The principle of throttle control pressure is analyzed, and the equation which characterizes the physical characteristics of throttle valve is established according to Bernoulli equation. The four parameter formula of throttle control pressure can be calculated by linear regression with Matlab software, according to the characteristic curve of throttle valve opening and equivalent diameter. The relation equation between throttle opening and throttle area is obtained by using Matlab software, and the relation equation between throttle opening and switching time is obtained by Matlab software according to the throttle valve opening and switching time data obtained from throttle switch test. The theoretical model of throttling and pressure control is obtained by combining the above equations. The model is transformed into general real-time code by using the hardware-in-the-loop simulation plug-in of Matlab software, and the automatic control software of controlled pressure drilling is programmed by using modular modeling method. The simulation results show that the response time of the control system is less than 10s and the control precision is 鹵0.2MPa, which meets the requirement of fine pressure control in controlled pressure drilling, which proves that the modeling method of pressure control based on Matlab is feasible.
【作者單位】： 中國礦業(yè)大學(北京)機電與信息工程學院;中國石油集團大慶鉆探工程公司鉆井工程技術研究院;
【分類號】：TE24

【參考文獻】

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9 周英操;楊雄文;方世良;趙慶;肖潤德;唐貴;;國產(chǎn)精細控壓鉆井系統(tǒng)在蓬萊9井試驗與效果分析[J];石油鉆采工藝;2011年06期

10 蔣宏偉;周英操;趙慶;郭慶豐;;控壓鉆井關鍵技術研究[J];石油礦場機械;2012年01期

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2 胡亞軍;;立式砂倉控壓助流連續(xù)放砂試驗研究[A];第九屆全國采礦學術會議暨礦山技術設備展示會論文集[C];2012年

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4 楊航濤;馮武同;梁振武;;淺談穩(wěn)控壓負荷在RB邏輯中的應用[A];2010年全國發(fā)電廠熱工自動化專業(yè)會議論文集[C];2010年

5 陸雅萍;孫建良;黃冰;郭淑敏;陳巧妹;周煦燕;;短暫人工氣道下控壓膨肺治療肺不張[A];2006年浙江省麻醉學學術年會論文匯編[C];2006年

6 郭為忠;杜如虛;;基于混合機構的金屬成型可控壓力機研究[A];第十三屆全國機構學學術研討會論文集[C];2002年

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6 通訊員 高麗娟 孟現(xiàn)濤;探索精細控壓鉆井之路[N];中國石油報;2014年

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8 謝金波;控壓鉆井手機集中監(jiān)測系統(tǒng)研究與設計[D];西南石油大學;2015年

9 朱軼;精細控壓鉆井井內(nèi)壓力計算方法研究[D];西南石油大學;2011年

10 韓金井;精細控壓鉆井技術在塔里木碳酸鹽巖超深水平井中的應用[D];西安石油大學;2012年

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本文編號：1690570