变论域自适应模糊的分层注水工艺控制.pdf

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1、第16卷第2期电机与控制学报Vol.16No.22012年2月ELECTRICMACHINESANDCONTROLFeb．2012变论域自适应模糊的分层注水工艺控制1，2211贾德利，王凤山，徐健，徐胜男(1．哈尔滨理工大学自动化学院，黑龙江哈尔滨150080;2．大庆油田有限责任公司采油工程研究院，黑龙江大庆163453)摘要:针对油田同步分层注水工艺具有强非线性、层间耦合强干扰、时变性、模型复杂等特点，采用传统基于模型的控制策略将导致系统不稳定、测调时间长及易出现工艺管柱憋压这一问题，提出一种新型的变论域自适应模糊

2、控制算法，并设计了同步分层注水工艺流量调节控制器。该控制器通过伸缩因子实现论域跟随变量参数而变化，并可实现模糊控制与PID控制软切换，确保系统无超调，解决工艺管柱耦合憋压现象。单位阶跃仿真响应与现场运行实验表明，控制器适应性强，注水测调时间缩短了1/3，平均单次测调耗电节省160mAh，可长期保证注水合格率。关键词:分层注水;模糊控制;自适应;伸缩因子;注水合格率中图分类号:TP29文献标志码:A文章编号:1007－449X(2012)02－0066－05Variable-universeadaptivefuzzyco

3、ntroloflayeredwaterinjectiontechnique1，2211JIADe-li，WANGFeng-shan，XUJian，XUSheng-nan(1．SchoolofAutomation，HarbinUniversityofScienceandTechnology．Harbin150080，China;2．ProductionEngineeringResearchInstitute，DaqingOilfieldCompanyLtd，Daqing163453，China)Abstract:Aimi

4、ngatthestrongnonlinearity，interlayerinterference，timevariationandcomplexmodelofthelayeredsynchronouswaterinjectiontechniqueintheoilfield，thetraditionalmodel-basedcontrolstrat-egyalwaysleadstounstablesystem，toolongregulationtimeandpressureinthestringtobeshutoff，t

5、herebymakingthecontroleffectunsatisfactory．Avariable-universeadaptivefuzzycontrolalgorithmisproposedandaflowcontrolleroflayeredsynchronouswaterinjectiontechniqueisdesigned．Byadjustingtheextension-contractionfactor，theuniversecanchangewithvariablesparametersandth

6、esoftswitchbe-tweenfuzzycontrolandPINcontrolalsocanachievetoensurethatthesystemhasnoovershootandthestringhasnoshutoffpressure．Theunitstepresponsesimulationandthefieldoperationshowthatthecontrollerhasstrongadaptability．Theregulationtimeisshortenedby3times．Thepowe

7、rforsingleregu-lationsaves160mAh．Thelong-termwaterinjectioneffectcanbeensured．Keywords:layeredwaterinjection;fuzzycontrol;adaptive;extension-contractionfactor;waterinjectioneffect收稿日期:2011－01－16基金项目:中国博士后科学基金(20100471087);黑龙江省青年科学基金项目(15008002－11121)作者简介:贾德利(198

8、0—)，男，博士，副教授，硕士生导师，研究方向为数字化控制技术、采油工程;王凤山(1962—)，男，博士，教授级高工，研究方向为采油工程;徐健(1985—)，男，硕士研究生，研究方向为自动化控制;徐胜男(1987—)，女，硕士研究生，研究方向为自动化控制。作者简介:贾德利第2期贾德利等:变论域自适应模糊的分层注水工艺控制67控调配