钻柱粘滑振动仿真和控制策略研究

陈午阳; 刘曙光; 胡小雄

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在深井和超深井钻探过程中存在钻柱粘滑振动,不仅造成机械钻速降低,驱动能量浪费,而且会加速钻具的老化和失效,严重威胁钻井安全。以钻柱旋转系统为研究对象,建立转盘、BHA(Bottom-Hole Assembly)和钻头的二自由度钻柱系统扭转模型。该模型考虑了扭转刚度、粘滞阻尼和岩石钻头相互作用等高度非线性摩擦。通过MATLAB/Simulink仿真模块对该模型进行仿真试验,分析了实际钻井过程中钻柱产生的粘滑振动特性。为抑制钻柱的粘滑振动,设计1套基于PID控制策略的双闭环控制系统。该研究结论对工程实践中钻柱粘滑振动的抑制具有重要意义。

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来源
《石油矿场机械》 |2022年第3期|1-7|共7页
作者
陈午阳; 刘曙光; 胡小雄;
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作者单位

黄山学院机电工程学院;

中国科学院宁波材料技术与工程研究所;

星宇电子(宁波)有限公司;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类 TE921.207;
关键词
钻柱系统; 粘滑振动; 双闭环; PID;

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