用于控壓鉆井的節(jié)流壓力控制技術研究.pdf

1、近些年來，傳統(tǒng)井控技術的弱點日益顯現(xiàn)，特別是在窄壓力窗口、深水海洋鉆井、復雜井鉆井方面，需要新的井控技術、理論和方法，以提高鉆井的經(jīng)濟性和安全性。作為從欠平衡鉆井發(fā)展起來的控制壓力鉆井技術，繼承和發(fā)展了欠平衡鉆井的關鍵技術，改進了一些不足，使很多特殊地質條件下利用常規(guī)鉆井及井控技術也很難解決的復雜鉆井難題，得以較好的解決。 針對以往研發(fā)的采用PID連續(xù)控制策略來控制節(jié)流壓力所出現(xiàn)的過沖以及控制效果反饋時間較長的問題，本論文對以往

2、采用節(jié)流壓力控制裝備和PID控制策略進行系統(tǒng)分析，找出了經(jīng)典PID步階響應和PID控制方法本身存在的缺點，提出以PLC和電液轉換元件高速開關閥為基礎的脈沖控制方案，以此方案為中心，提出了MPD鉆井節(jié)流壓力控制的概念設計，并從理論上進行方案可行性的論證。 根據(jù)概念設計中提出的數(shù)據(jù)采集顯示模塊，PLC脈沖控制模塊、液壓模塊以及電源模塊設計方案，給出了詳盡的實現(xiàn)各模塊功能的方法。PLC數(shù)據(jù)采集、計算和控制是本控制方案實現(xiàn)的關鍵，本文編

3、制了PLC功能程序，并在三維力控組態(tài)軟件的基礎上，制作了MPD下節(jié)流壓力監(jiān)控軟件。 完成了液壓機構，相關液路塊、控制箱體的設計及加工。在實驗室內，對相關裝備進行了電氣實驗，進行了系統(tǒng)分別在自動控制和手動控制條件下PLC對控制閥塊控制制功能實驗，實現(xiàn)了自動、手動控制的控制功能以及兩者的切換。 本論文提出的脈沖控制方案，是在節(jié)流壓力控制方向方法上一次全新的嘗試。從室內研究及實驗的情況來看，能夠實現(xiàn)相關控制功能。下一步希望這套