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《调制式旋转导向钻井系统稳定平台控制原理及性能分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、2004年第28卷石油大学学报(自然科学版)Vol.28No.5第5期JournaloftheUniversityofPetroleum,ChinaOct.2004文章编号:100025870(2004)0520049203调制式旋转导向钻井系统稳定平台控制原理及性能分析1,2123韩来聚,王瑞和,刘新华,崔琪琳(1.石油大学石油工程学院,山东东营257061;2.胜利石油管理局钻井工艺研究院,山东东营257017;3.西安石油大学电子工程学院,陕西西安710065)摘要:对调制式旋转导向钻井系统稳定平台的控制原理进行了研究
2、,设计了由上、下涡轮发电机、控制轴及电子仓组成的三环控制稳定平台。对稳定平台性能的理论分析和仿真模拟结果表明,国内首创设计的发电机式稳定平台控制系统不但具有良好的稳定性、可控性和可观性,而且当钻井参数在较大范围内发生变化时,系统仍然具有很好的跟踪特性、抑制扰动特性、随动稳定特性及很强的抗干扰能力。关键词:调制式旋转导向钻井系统;稳定平台;控制原理;性能分析中图分类号:P634.5;TE921.2文献标识码:AControlprincipleandservoplatformperformanceanalysisofmodula
3、tedrotarysteerabledrillingsystem1,2123HANLai2ju,WANGRui2he,LIUXin2hua,CUIQi2lin(1.CollegeofPetroleumEngineeringintheUniversityofPetroleum,Dongying257061,China;2.DrillingTechnologyResearchInstituteofShengliOilfield,Dongying257017,China;3.SchoolofElectronicEngineerin
4、g,Xi’anPetroleumUniversity,Xi’an710065,China)Abstract:Thecontrolprincipleoftheservoplatforminmodulatedrotarysteerabledrillingsystemwasstudied.Acontrolsystemofservoplatformcomposedofupperandlowerturbo2dynamotors,platformcontrolaxisandelectronicstorehousewasdesigned.
5、Thetheoreticalanalysisandanaloguesimulationresultsshowthattheplatformcouldkeepitselfstabilizedandhasgoodcontrollableandvisiblecharacteristics.Moreover,thesystemstillhasgoodtracingcapacityandanti2jammingca2pacitywhenthedrillingparameterschangeinawiderange.Keywords:m
6、odulatedrotarysteerabledrillingsystem;servoplatform;controlprinciple;performanceanalysis[3,4]旋转导向钻井技术是20世纪90年代发展起来钻井系统的关键。的一种全新钻井技术,它具有机械钻速和井身轨迹1稳定平台的结构及控制原理控制精度高、井眼净化效果好、位移延伸能力强等特[1,2]点,是导向钻井技术一次质的飞跃。目前国际稳定平台安装于近钻头的无磁钻铤内,钻井过上许多著名的公司已开发出了自己的商业化产品。程中,在没有任何控制的情况下,它将随
7、钻铤一起旋调制式旋转导向钻井系统由于其钻柱与井壁间不存转,为了实现对井眼轨迹的控制,它首先必须保持自在静止点,因此在钻井过程中更可体现旋转钻井的身稳定,并能随钻测量井斜及工具面角,从而实现对优越性。调制式旋转导向钻井系统通过控制井下偏导向力大小及方向的控制。研究开发的调制式旋转置导向工具翼肋的支出达到控制井眼轨迹的目的。导向钻井系统稳定平台主要由上、下涡轮发电机、平井下偏置导向工具的支出是由稳定平台闭环控制实台控制轴及电子仓组成,其结构见图1。上涡轮发现的,因此稳定平台的闭环控制是调制式旋转导向电机提供电子仓内的用电并提供一
8、个逆时针转动力收稿日期:2004203222基金项目:国家“863”高新技术项目(2003AA602013)作者简介:韩来聚(1963-),男(汉族),山东昌邑人,教授级高工,博士研究生,从事钻井工艺技术研究及钻井工程管理的工作。·50·石油大学学报(自然科学版)2004年10月矩;下涡轮
