定向鉆井動(dòng)力學(xué)與控制理論研究及應(yīng)用
定 價(jià):98 元
- 作者:
- 出版時(shí)間:2021/6/1
- ISBN:9787511460233
- 出 版 社:中國(guó)石化出版社
- 中圖法分類:TE243
- 頁(yè)碼:177
- 紙張:
- 版次:1
- 開(kāi)本:16開(kāi)
本書(shū)以石油定向鉆井技術(shù)中滑動(dòng)導(dǎo)向鉆井方式為核心,針對(duì)定向鉆井與軌跡監(jiān)測(cè)與控制、系統(tǒng)多體動(dòng)力學(xué)理論模型算法、工具面動(dòng)態(tài)控制與軌跡閉環(huán)控制方法、動(dòng)力學(xué)與控制一體化分析技術(shù)及室內(nèi)實(shí)驗(yàn)、油田現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用進(jìn)行了總結(jié)和整理,旨在與國(guó)內(nèi)相關(guān)研究及技術(shù)人員交流定向鉆井自動(dòng)化控制研究與應(yīng)用方面的成果經(jīng)驗(yàn),為定向鉆井的數(shù)字化、自動(dòng)化、智能化提供參考和幫助。本書(shū)內(nèi)容反映了中海油研究總院有限責(zé)任公司承擔(dān)的國(guó)家重大科技專項(xiàng)的部分研究進(jìn)展及成果。
本書(shū)可供從事石油鉆井工程力學(xué)、鉆井自動(dòng)化控制等相關(guān)專業(yè)的研究人員、工程技術(shù)人員參考使用,對(duì)高等院校相關(guān)專業(yè)的教師及研究生具有重要參考價(jià)值。
本書(shū)基于石油鉆井工程定向鉆井技術(shù)發(fā)展的需要,針對(duì)井下動(dòng)力鉆具滑動(dòng)導(dǎo)向鉆井方式,系統(tǒng)地介紹了滑動(dòng)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)與控制問(wèn)題的理論與實(shí)踐。
本書(shū)在多體動(dòng)力學(xué)理論框架下拓展了滑動(dòng)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)理論與控制方法,并在油田現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了實(shí)踐應(yīng)用。全書(shū)共分為5章。第1章簡(jiǎn)要介紹了滑動(dòng)導(dǎo)向鉆井控制的關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展概況,提出本書(shū)內(nèi)容;第2章簡(jiǎn)要介紹了井眼軌跡監(jiān)測(cè)與隨鉆軌跡控制的工程算法;第3章闡述了定向鉆井多體動(dòng)力學(xué)理論模型、求解方法、算例驗(yàn)證;第4章闡述了高效滑動(dòng)導(dǎo)向鉆井自動(dòng)控制方法,基于動(dòng)力學(xué)與控制一體化技術(shù)實(shí)現(xiàn)工具面動(dòng)態(tài)控制與軌跡閉環(huán)控制;第5章介紹了高效滑動(dòng)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)室內(nèi)縮比模型實(shí)驗(yàn)及陸地、海上油田現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。
第1章 緒論
1.1 工程背景
1.2 關(guān)鍵技術(shù)及難點(diǎn)
1.2.1 關(guān)鍵技術(shù)
1.2.2 技術(shù)難點(diǎn)
1.3 技術(shù)現(xiàn)狀
1.3.1 動(dòng)力學(xué)計(jì)算分析
1.3.2 工具面與軌跡閉環(huán)控制
1.4 本書(shū)主要內(nèi)容
第2章 井眼軌跡監(jiān)測(cè)與控制
2.1 實(shí)鉆軌跡監(jiān)測(cè)
2.1.1 實(shí)鉆軌跡測(cè)斜計(jì)算
2.1.2 實(shí)鉆軌跡偏差分析
2.1.3 鄰井防碰分析
2.2 隨鉆軌跡控制
2.2.1 主法線角與工具面角
2.2.2 井眼方向控制
2.2.3 井眼位置控制
2.2.4 軟著陸軌跡控制
第3章 定向鉆井系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論
3.1 概述
3.1.1 滑動(dòng)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)組成
3.1.2 系統(tǒng)建模方法
3.2 典型單元描述
3.2.1 剛體
3.2.2 lagrange幾何精確梁
3.2.3 ale幾何精確梁
3.3 全井段動(dòng)力學(xué)模型
3.3.1 常規(guī)鉆柱組件
3.3.2 mwd/lwd
3.3.3 螺桿馬達(dá)
3.3.4 鉆柱-井壁接觸
3.3.5 鉆頭-巖石作用
3.4 分段動(dòng)力學(xué)模型
3.4.1 滑動(dòng)鉆進(jìn)
3.4.2 復(fù)合鉆進(jìn)
3.5 系統(tǒng)方程與求解算法
3.6 全井段鉆柱動(dòng)力學(xué)仿真
3.6.1 起下鉆
3.6.2 頂驅(qū)空轉(zhuǎn)
3.6.3 劃眼
3.6.4 鉆進(jìn)
3.7 bha快速動(dòng)力學(xué)仿真
3.7.1 滑動(dòng)鉆進(jìn)仿真算例
3.7.2 復(fù)合鉆進(jìn)仿真算例
第4章 定向鉆井自動(dòng)控制方法
4.1 概述
4.2 工具面反饋控制
4.2.1 專家pid控制
4.2.2 模糊滑?刂苀smc
4.2.3 自適應(yīng)微分正反饋控制adpf
4.2.4 頂驅(qū)扭擺減阻控制策略rock
4.3 鉆井前饋控制
4.3.1 目標(biāo)軌跡規(guī)劃
4.3.2 分段點(diǎn)控制量計(jì)算
4.3.3 鉆桿模型控制量計(jì)算
4.3.4 頂驅(qū)初始轉(zhuǎn)角校正
4.3.5 鉆具反扭角計(jì)算
4.3.6 地層參數(shù)反演
4.4 井眼軌跡閉環(huán)控制
4.4.1 動(dòng)態(tài)逆控制原理
4.4.2 井眼軌跡閉環(huán)控制系統(tǒng)
4.4.3 濾波器設(shè)計(jì)
4.4.4 控制算法仿真驗(yàn)證
4.5 動(dòng)力學(xué)與控制一體化仿真
4.5.1 鉆井動(dòng)力學(xué)與控制一體化分析軟件
4.5.2 井眼軌跡前饋控制仿真
4.5.3 井眼軌跡閉環(huán)控制仿真
第5章 高效滑動(dòng)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)試驗(yàn)應(yīng)用
5.1 室內(nèi)縮比模型工具面控制實(shí)驗(yàn)
5.1.1 室內(nèi)實(shí)驗(yàn)裝置
5.1.2 頂驅(qū)定位
5.1.3 頂驅(qū)速度運(yùn)行
5.1.4 頂驅(qū)扭擺
5.1.5 專家pid控制
5.1.6 fsmc控制
5.1.7 專家pid+rock控制
5.1.8 fsmc+rock控制
5.2 油田現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用
5.2.1 工具面反饋控制
5.2.2 滑動(dòng)導(dǎo)向鉆井前饋控制
5.2.3 井眼軌跡閉環(huán)控制
參考文獻(xiàn)