控压钻井液动节流压力控制系统仿真分析与试验研究

《控压钻井液动节流压力控制系统仿真分析与试验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第41卷第2期石油钻探技术Vo1．41No．22O13年3月PETR0LEUMDRILIINGTECHNIQUESMar．，2013．．钻采机械doi：10．3969／j．issn．1001—0890．2013．02．021控压钻井液动节流压力控制系统仿真分析与试验研究金业权，孙泽秋，刘刚(1．中国石油大学(华东)石油工程学院，山东青岛266580；2．中国石化石油工程技术研究院德州大陆架石油工程技术有限公司，山东德州253005)摘要：针对传统控制方式难以实现节流压力精确控制的问题，提出了一种基

2、于“PLC+高速开关阀”的液动节流压力控制方法。在完成系统方案设计的基础上，建立了系统的数学模型及传递函数；根据劳斯判据，得出系统四阶系数大于0，利用Matlab仿真得出该系统的幅值裕度大于0，相位裕角大于45。。现场实测数据与理论计算数据对比分析可知，曲线形状相似，平均相对误差4．O％，说明该系统的稳定性良好，能满足现场对控压钻井的工程要求。该控制系统弥补了现有控制系统的不足，为精细控压钻井提供了新的技术支持。关键词：控压钻井精细控压钻井节流控制系统仿真压力控制中图分类号：TE249文献标识码：

3、A文章编号：1001—0890(2013)02—0109—05SimulationAnalysisandExperimentalStudyofManagedPressureDrillingHydraulicThrottlePressureControlSystemJinYequan，SanZeqiu，LiuGang(1．SchoolofPetroleumEngineering，ChinaUniversityofPetroleum(Huadong)，Qingdao，Shan—dong，266580，

4、China；2．ShelfoilPetroleumEquipment&ServicesCo．Ltd．，SinopecResearchInstituteofPetroleumEngineering，Dezhou，Shandong，253005，China)Abstract：Sincethetraditional“PID+ProportionServoValve”throttlepressurecontrolsystemhasdifficultyinprecisecontrolofthethrottl

5、epressure，ahydrodynamicthrottlepressurecontrolsystemhasbeendevelopedbasedonthe“PLC_LHigh—SpeedSwitchValve’’hydrodynamicthrottlepressurecontrolsystem．Onthebasisofthesystemdesign，themathematicmodelandtransferfunctionofthesystemwerebuilt．AccordingtotheRo

6、uthCriterionthatthesystemfourordercoefficientwasgreaterthanzero，throughthesimulationofMatlabdrawsystemamplitudemarginwasgreaterthanzeroandphasemarginanglegreaterthan45degrees．Comparisonofthemeasureddataandthecalculateddatashowedthatthecurvesweresimila

7、rinshapewithaveragerelativeerrorof4．0，indicatingthesystemwasgoodinstabili—tywellandcouldmeettherequirementsofpressurecontro1．Thecontrolsystemhasmadeupforthedeft—ciencyoftheexistingcontro1systemtomeetthe“stable，fast，andprovidenewtechnicalsupport”foracc

8、u-ratemanagedpressuredrilling．Keywords：managedpressuredrilling；precisemanagedpressure；throttlecontrol；systemsimulation；pressurecontrol随着油气资源勘探开发的不断深入，窄压力窗口地层钻井中出现的问题越来越严重。精细控压钻收稿日期：2012—10—11；改回日期：2013—02—26。井技术是为有效解决传统钻井中常出现溢流或井漏作者简介：金业权(1968