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定向鉆井動力學與控制理論研究及應用 版權信息
- ISBN：9787511460233
- 條形碼：9787511460233 ; 978-7-5114-6023-3
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
定向鉆井動力學與控制理論研究及應用 本書特色
本書基于石油鉆井工程定向鉆井技術發展的需要，針對井下動力鉆具滑動導向鉆井方式，系統地介紹了滑動導向鉆井系統動力學與控制問題的理論與實踐。本書在多體動力學理論框架下拓展了滑動導向鉆井系統的動力學理論與控制方法，并在油田現場進行了實踐應用。全書共分為5章。第1章簡要介紹了滑動導向鉆井控制的關鍵技術及發展概況，提出本書內容；第2章簡要介紹了井眼軌跡監測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力學理論模型、求解方法、算例驗證；第4章闡述了高效滑動導向鉆井自動控制方法，基于動力學與控制一體化技術實現工具面動態控制與軌跡閉環控制；第5章介紹了高效滑動導向鉆井系統室內縮比模型實驗及陸地、海上油田現場應用。
定向鉆井動力學與控制理論研究及應用 內容簡介
本書以定向鉆井技術中滑動導向鉆井方式為核心，針對定向鉆井軌道設計與軌跡控制、系統多體動力學理論模型算法、工具面動態控制與軌跡控制理論、動力學與控制一體化分析方法及室內試驗、油田現場試驗應用進行了總結和整理，旨在與國內相關研究及技術人員交流定向鉆井自動化控制研究與應用方面的成果經驗，為定向鉆井的數字化、自動化、智能化提供參考和幫助。本書內容反映了中海油研究總院有限責任公司承擔的國家重大科技專項的部分研究進展及成果。
定向鉆井動力學與控制理論研究及應用 目錄
第1章 緒論
1.1 工程背景
1.2 關鍵技術及難點
1.2.1 關鍵技術
1.2.2 技術難點
1.3 技術現狀
1.3.1 動力學計算分析
1.3.2 工具面與軌跡閉環控制
1.4 本書主要內容
第2章 井眼軌跡監測與控制
2.1 實鉆軌跡監測
2.1.1 實鉆軌跡測斜計算
2.1.2 實鉆軌跡偏差分析
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 定向鉆井系統動力學理論
3.1 概述
3.1.1 滑動導向鉆井系統組成
3.1.2 系統建模方法
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 全井段動力學模型
3.3.1 常規鉆柱組件
3.3.2 mwd/lwd
3.3.3 螺桿馬達
3.3.4 鉆柱-井壁接觸
3.3.5 鉆頭-巖石作用
3.4 分段動力學模型
3.4.1 滑動鉆進
3.4.2 復合鉆進
3.5 系統方程與求解算法
3.6 全井段鉆柱動力學仿真
3.6.1 起下鉆
3.6.2 頂驅空轉
3.6.3 劃眼
3.6.4 鉆進
3.7 bha快速動力學仿真
3.7.1 滑動鉆進仿真算例
3.7.2 復合鉆進仿真算例
第4章 定向鉆井自動控制方法
4.1 概述
4.2 工具面反饋控制
4.2.1 專家pid控制
4.2.2 模糊滑模控制fsmc
4.2.3 自適應微分正反饋控制adpf
4.2.4 頂驅扭擺減阻控制策略rock
4.3 鉆井前饋控制
4.3.1 目標軌跡規劃
4.3.2 分段點控制量計算
4.3.3 鉆桿模型控制量計算
4.3.4 頂驅初始轉角校正
4.3.5 鉆具反扭角計算
4.3.6 地層參數反演
4.4 井眼軌跡閉環控制
4.4.1 動態逆控制原理
4.4.2 井眼軌跡閉環控制系統
4.4.3 濾波器設計
4.4.4 控制算法仿真驗證
4.5 動力學與控制一體化仿真
4.5.1 鉆井動力學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 井眼軌跡閉環控制仿真
第5章 高效滑動導向鉆井系統試驗應用
5.1 室內縮比模型工具面控制實驗
5.1.1 室內實驗裝置
5.1.2 頂驅定位
5.1.3 頂驅速度運行
5.1.4 頂驅扭擺
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 油田現場應用
5.2.1 工具面反饋控制
5.2.2 滑動導向鉆井前饋控制
5.2.3 井眼軌跡閉環控制
參考文獻
1.1 工程背景
1.2 關鍵技術及難點
1.2.1 關鍵技術
1.2.2 技術難點
1.3 技術現狀
1.3.1 動力學計算分析
1.3.2 工具面與軌跡閉環控制
1.4 本書主要內容
第2章 井眼軌跡監測與控制
2.1 實鉆軌跡監測
2.1.1 實鉆軌跡測斜計算
2.1.2 實鉆軌跡偏差分析
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 定向鉆井系統動力學理論
3.1 概述
3.1.1 滑動導向鉆井系統組成
3.1.2 系統建模方法
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 全井段動力學模型
3.3.1 常規鉆柱組件
3.3.2 mwd/lwd
3.3.3 螺桿馬達
3.3.4 鉆柱-井壁接觸
3.3.5 鉆頭-巖石作用
3.4 分段動力學模型
3.4.1 滑動鉆進
3.4.2 復合鉆進
3.5 系統方程與求解算法
3.6 全井段鉆柱動力學仿真
3.6.1 起下鉆
3.6.2 頂驅空轉
3.6.3 劃眼
3.6.4 鉆進
3.7 bha快速動力學仿真
3.7.1 滑動鉆進仿真算例
3.7.2 復合鉆進仿真算例
第4章 定向鉆井自動控制方法
4.1 概述
4.2 工具面反饋控制
4.2.1 專家pid控制
4.2.2 模糊滑模控制fsmc
4.2.3 自適應微分正反饋控制adpf
4.2.4 頂驅扭擺減阻控制策略rock
4.3 鉆井前饋控制
4.3.1 目標軌跡規劃
4.3.2 分段點控制量計算
4.3.3 鉆桿模型控制量計算
4.3.4 頂驅初始轉角校正
4.3.5 鉆具反扭角計算
4.3.6 地層參數反演
4.4 井眼軌跡閉環控制
4.4.1 動態逆控制原理
4.4.2 井眼軌跡閉環控制系統
4.4.3 濾波器設計
4.4.4 控制算法仿真驗證
4.5 動力學與控制一體化仿真
4.5.1 鉆井動力學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 井眼軌跡閉環控制仿真
第5章 高效滑動導向鉆井系統試驗應用
5.1 室內縮比模型工具面控制實驗
5.1.1 室內實驗裝置
5.1.2 頂驅定位
5.1.3 頂驅速度運行
5.1.4 頂驅扭擺
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 油田現場應用
5.2.1 工具面反饋控制
5.2.2 滑動導向鉆井前饋控制
5.2.3 井眼軌跡閉環控制
參考文獻
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定向鉆井動力學與控制理論研究及應用 作者簡介
程載斌，中海油研究總院有限責任公司，鉆井資深工程師，高級工程師。負責或參與30余項科研生產課題，發表論文20余篇，授權發明專利12項，實用新型10項，軟件著作權7項，獲得科技進步獎、技術發明獎、海洋工程科學技術獎共8項。
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