旋转导向钻井稳定平台控制系统仿真研究.pdf

第 3 8卷 第 4期 2 O 1 0年 7月 石 油 钻 探 技 术 PE I 、 R I EI 』 M 1DRI I I I N TECHN1 QUES Vo 1 ． 3 8 No． 4 J u 1 ．， 2 O 1 0 ． ． “ 8 6 3 ” 计 划专栏 d o i 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 1 0 8 9 0 ． 2 0 1 0 ． 0 4 ． 0 0 3 旋转导 向钻 井稳定 平台控制 系统仿真研 究 薛启龙 韩来聚 杨锦舟 黄 蕾蕾 施斌全 1 ．中国石油大学 华东石油工程学院 ， 山东 东营2 5 7 0 6 1 ； 2 ．胜利石油管理局 钻井工艺研 究院 ， 山东 东营2 5 7 0 1 7 摘 要 深入分析 了调制式旋转导向钻井 系统稳 定平台的控制原理 ， 在 MA TL AB ／ s uMuuN K 中建立 了其控 制 系统模拟模型。该模 型充分考虑 了井下复杂状况 ， 引入 了一 系列影响控 制 系统 的因素 ， 如上下 涡轮 电机 的相 互 影响 、 轴承对平 台的摩擦扭 矩、 旋转的钻井液传递给平台的黏滞摩擦扭矩 、 盘 阀 系统传递给平 台的摩擦 扭矩等 。采 用传统的 P I D控制 算法， 即使在 采用最优 P I D参数 的情况下 ， 仍 然无法得到令人满意的效果。鉴于此 ， 提 出了一种 采用偏差模 糊控 制和微调增量 的新型模糊控制算法。模拟 结果表 明， 所采用的模 糊控制方法 能够更快地跟随控制 信 号 ， 并 且 超 调 量 较 小 ， 提 高 了 系统 的抗 干扰 能 力 。 关键词 旋转导向；稳定平 台； 模糊控制 ； 模拟 ； 数 学模 型 中 图分 类 号 TE 2 4 3 文 献标 识 码 A 文 章 编 号 1 0 0 卜0 8 9 0 2 0 l O O 4 一 O O 1 O O 5 S t u d y o n Co n t r o l l i ng S i m u l a t i o n S y s t e m f o r S t a b i l i z i ng Pl a t f o r m i n Ro t a r y S t e e r i ng Dr i l l i ng S y s t e m Xu e Qi l o n g Ha n L a i j u Ya n g J i n z h o u 。 Hu a n g L e i l e i S h i B i n q u a n 1 ． C o l l e g e o f P e t r o l e u m E n g i n e e r i n g， C h i n a U n i v e r s i t y o f P e t r o l e u m ， Do n g y i n g ， S h a n d o n g ， 2 5 7 0 6 1， Chi n a； 2 ． Dr i l l i n g Re s e ar c h I n s t i t u t e， Sh e n gl i Pe t r o l e um Adm i ni s t r a t i o n， Do n gyi n g， Sha n do ng， 2 5 7 01 7， Chi n a Ab s t r a c t Th i s p a pe r a na l y z e d t he c on t r o l l i ng pr i n c i p l e o f Rot a r y M od ul a t i o n St e e r i n g Dr i l l i ng Sy s t e m f o r s t a b i l i z i n g p l a t f o r m， a n d e s t a b l i s h e d a c o n t r o l l i n g s i mu l a t i o n mo d e l u s i n g MATI AB／ S UMULI NK． Gi v e n t he c o m p l e x d o wnh ol e c on d i t i o ns ， a s e r i e s o f f a c t or s a f f e c t i ng t he c o nt r ol s ys t e m we r e i nt r od uc e d， i nc l u d i n g t he i n t e r a c t i o n b e t we e n t he up pe r a nd l o we r t u r b i ne m o t o r ， b e a r i n g f r i c t i o n t o r q ue on t he pl a t f o r m ， v i s c ou s f r i c t i on t o r q ue t r a ns f e r r e d t o t he pl a t f o r m by r o t a t i n g d r i l l i n g f l u i d s， t h e f r i c t i on t o r q u e o f di s c v a l v e s ys t e m t o p l a t f o r m ． Us i n g o pt i ma l PI D pa r a m e t e r s， t he r e s u l t s a r e no t s a t i s f a c t o r y． I n v i e w o f t hi s ， a n o ve l f uz z y c on t r o l a l g o r i t h m whi c h u s e s f uz z y c o nt r ol e r r or s a n d f i ne t u ni n g i nc r e me n t s wa s i nt r od uc e d ． The s i mul a t i n g r e s u l t s s h o w t h a t i t f o l l ows t h e c on t r o l s i g na l q u i c k l y， ha s s ma l l o ve r s h o ot ， a nd i mp r o v e s s y s t e m’ S a n t i j a mmi n g a b i l i t y ． Ke y wo r ds r o t a r y s t e e r i ng； s t a b i l i z e d pl a t f o r m ； f uz z y c o n t r ol l i ng； s i mul a t i o n； ma t he ma t i c a l mod e l 1 概 述 旋转导 向钻井 技术 是 2 o世纪 9 O年代 发展 起来 的一项尖 端 自动化钻 井新技 术 ， 该 技术 的发展 ， 促使 自动控制 理论被 广 泛应 用 到 钻井 工 程 技术 研 究 中 ， 一 方面促使钻井技术朝着更高的 自动化智能化方 向 发展 ， 另一方 面也 为现代 控制 理论 ， 特 别是 近期被 广 泛应用 的智能 控制 算法 提供 了研究 与应 用 的平 台[ i - 2 ] 。 国外 许多 石 油公 司 已经形 成 了能 够 应用 于 现场 的旋转 导 向钻井 系统 及应 用 技 术 ， 并 取得 了明 收 稿 日期 2 O I 一 0 2 0 J ； 改 回 酲期 2 0 1 0 一 3 6 一 I I 基 金 项 目 国 家 高技 术 研 究 发 展 计 划 “ 8 6 3 ”计 划 项 目“旋 转 导 向钻 井系统关键技 术研 究” 编号 2 0 0 3 A A6 0 2 0 l 3 部分研究 内容 作者简介 薛启 龙 8 3 ． 男， 2 0 0 6年 毕业 于 中国石 油大 学 华 东 电气工程及其 自动化 专业， 油气井2 r- 程 专业在读硕士研 究生， 助理 工程 师 ， 主要 从事 油 气 井工 程信 息 、 机械 和 控 制方 面 的研 究 工作 。 联 系方 式 l 3 5 6】 0 5 3 2 9 _1 ． x q l o n g 2 0 0 8 】 6 3 ． t o n i 第 3 8誊 第 4期 薛 启 龙 等 旋 转 导 向 钻 井 稳 定 平 台控 制 系统 仿 真研 究 显 的效 益_ 3 。 旋 转 导 向 钻 井 系 统 控 制 的 最 终 目的 ， 是 通 过 控 制旋 转 导 向钻 井 系 统 导 向力 的 大 小 和 方 向 ， 实 现 对 井 眼 轨 迹 的控 制 。旋 转 导 向 钻 井 过 程 中 ， 钻 柱 一 直处 于旋 转 状 态 ， 因此 ， 为 了实 现 导 向 力 大 小 及 方 向的 精 确 控 制 ， 作 为 控 制 系 统 核 心 的 稳 定 平 台必 须具 有 保 持 自身 稳 定 的能 力 ， 并 能 根 据 需 要 按 一 定 的 速 度 转 动 或 摆 动 。 由 于 井 下 工 况 复 杂 ， 扰 动 因素 多 ， 致 使 稳 定 平 台具 有 非 线 性 和 时 变 性 ， 控 制 系 统 的精 确 模 型 难 以 建立 ， 这些 都 为 旋转 导 向 钻 井 系统稳 定平 台 的精 确 控 制 提 出 了很 大 的 挑 战 。 国外对 相关 控制 的技 术 细 节 报 道 较 少 ， 国 内西 安 石 油 大学 、 胜 利油 田钻 井 工艺 研 究 院分 别 对 稳 定 平 台 的控制 性 能 、 控 制 方 法 做 了 初 步 分 析 和 试 验 论 证 。 从 相关 文献 6 ] 可 以看 出 ， 旋转 导 向钻 井稳 定 平 台 的 控 制 ， 正在 朝着 智能 化 的方 向发 展 ， 利用 现代 智 能控 制 方法 ， 有 望解 决 在稳 定平 台控 制 过 程 中井 下 参 数 多变 、 扰动 因素多 等 因素所 造成 的控 制精 度 低 、 控制 难 度 大等 问题 。 笔者 充 分 考 虑井 下 参 数 变 化 ， 建 立 了较 为 接近 实 际 的模 拟模 型 ， 并 利 用 该模 型模 拟 分 析 了 P I D控 制 的局 限性 和 智能 模 糊 控 制 的优 越性 ， 提 出了进 一 步 的研 究 重点 与发 展方 向 。 2 稳定 平 台工作原理及数学模 型 2 ． 1工 作原 理 旋 转 导 向钻 井 系 统 的稳 定 平 台 由 上 涡 轮 发 电 机 、 下涡 轮发 电机 、 电 子控 制仓 及 上 盘 阀 、 下 盘 阀组 成 见 图 1 。上 涡 轮发 电机 为 井下 的各 种 电子 设 备 供 电 ， 下 涡轮 发 电机 为 电枢 电流可 控 的扭 矩 发生器 ， 是稳 定平 台控 制 系统 的主 要 执 行 机 构 。上 、 下 涡 轮 电机 的设 计 结构 基 本 相 同 ， 属 于 外 转 子 式 的永 磁 同 步 电机 ， 由于 磁 通 为 恒 值 ， 所 以 电 机 输 出 力 矩 与 电枢 电流成 正 比 。电子控 制仓 完 成系统 输 出信 号 的 检测 并 输 出相应 控制 指令 。 上涡轮发电机 电子控制仓 下涡轮发电机 上盘阀 下盘阀 图1 旋转导 向钻井 系统稳 定平台结构 示意 在 电子 控制 仓 中 ， 由线 性 加 速 度 计 检 测 稳 定平 台的工 具面 角 和井 斜 角 ， 速 率 陀 螺 用 于 检 测 稳 定 平 台 的转 动趋 势及 角速 度 。上 涡轮 发 电机与 下 涡轮发 电机 以相 反 的方 向旋 转 ， 分 别 产 生 方 向相 反 的 电磁 扭 矩 ， 通 过控 制下 涡 轮 发 电机 的 电枢 电流 使 其 产 生 的扭矩 与上 涡轮 发 电机 、 上 盘 阀 、 下 盘 阀及 转 动摩 擦 所 产生 的扭 矩相 平衡 ， 即实 现稳定 平 台的滚 动稳定 ， 从 而使 稳 定 平 台 带 动 的 上 盘 阀 稳 定 到 预 置 工 具 面 角 E 7 9 ] 。 2 ． 2控 制 系统数 学模 型 上涡 轮 发 电机 主要 为 系 统 提供 电能 ， 其所 带 负 载恒 定为 R ， 所 以其 电磁 转矩 可 以 由下 式 确定 。 M E 1 2 w 一 n 式 中 Me 为 涡 轮 的 电 磁 转 矩 ， N m； P 为 定 子 磁 场极 对 数 ； 永 磁 磁 场 磁 通 ， W b ； Z W 为 转 子 绕 组 串联 总 匝 数 ； 为 永 磁 磁 场 旋 转 速 度 ， r ／ rai n ； ” 为稳 定 平 台旋 转 速 度 ， r ／ mi n ； R 为 上 涡 轮 电 机 负 载 电阻 ， Q。 下涡 轮 电机 通 过 MOS管 控 制 定 子 电枢 电流 ， 进 而 控制 输 出的 电磁扭 矩 ， 电磁 转矩 可 由下式 确定 。 1 ME 2一 F D C T cp I 2 厶 式 中 F为 安 培 力 ， N； 为 电枢 电 流 ， A； D 为 电 枢 直径 ， i“1 “ 1 1 “1 1 ； C 为 电机 常数 。 由于 电机定 型 以后 C 和 均 为 常 数 ， 所 以 工 和 M 。 呈 线性 关 系 ， 即只 要调 节 I 就 可 以调 节 电机 的电磁 转矩 。 稳 定平 台 除受上 、 下 涡轮 电机 电磁 扭矩 以外 ， 还 受 到轴 承对 平 台 的摩 擦 扭 矩 、 旋 转 的 钻井 液传 递 给 平 台 的黏滞 摩擦 扭 矩及 盘 阀系统传 递 给平 台 的摩擦 扭矩 等 其他 扭矩 。将 这 些扭 矩 均视 作 干 扰 扭 矩 ， 由 文献[ 1 o ] 可知干扰扭矩 MT的计算公式为 Mr一 0 ． 1 ／ n o一 s i g n n o 2 3 ． 3 9 s i g n n 0 一 0 ． 0 0 8 s i n 0 0 ． 0 2 0 s i n 0 ⋯ 示 表 示 由 速 度 积 分 至 位 移 的 传 递 函 数 。 3 ＼ 5 ／ 式 中 为钻 井液 黏性 系数 ， P as ； 为井斜 角 ， r a d 。 ‰ 为钻 杆转速 ， r ／ mi n ； 为稳 定平 台转速 ， r ／ mi n 。 从 式 3 可 以 看 出 ， 干 扰 转 矩 受 稳 定 平 台转 速 的影 响 ， 是一 个 时 刻 变化 的 量 ， 并 且 将 随 控 制 量 的 变 化 而变 化 ， 这 就 为 控 制 算 法 提 出 了更 为 严 格 的 要 求 。 系统 的控制 对 象 可 认 为 是 一 个 沿 自身 中 心 轴 自由旋转的刚体 。控制 的 目的是通过调整下 涡轮 电机 的控 制 力 矩 ， 平 衡 上 涡 轮 电机 的 电 磁 转 矩 和 干扰扭矩 ， 使被控刚体 的空 间角稳定在给定值 ， 并 且 在 稳定 的 同时 能 够 围 绕 给 定值 进 行 一 定 角 度 的 摆 动 。 平 台的传递 函数 为 一 M s 1 Tm S 4 式 中 为 时间常数 ， T m J ／ f ， S ； K 为放大 系数 ， K 一1 ／ f ， N S _ 。 ； J为平 台转动 惯量 ， k g r n ； f 为平 台转 动 阻 尼 系 数 ， N m S 。模 拟 试 验 中 取 _厂 一0 ． 0 1 N IT I S ， J一0 ． 0 0 1 6 k gI T I 。 综合 以上分析 ， 将上涡轮发电机的电磁扭矩也 认 为是干 扰信号 ， 控 制器 控 制 下 涡 轮发 电机输 出平 衡扭 矩 ， 确定 稳定 平 台控 制 系统结构 模型 ， 如 图 2所 图2 稳定 平台控制系统结构模型 P I D控制系统模 拟分析 按照上 面 分 析 的稳 定 平 台数 学 模 型 ， 在 MA T I A B／ S UMUI I NK 搭建 了控 制 系统模 拟模 型 如 图 3 所 示 ， M。 。 为顺 时针方 向的正扭 矩 ， M一 为相 应反 扭 矩 ， M。 为合扭 矩 ， K 为 仿 真参 数 ， 控制 器先 采用 角 度 和速 度的 P I D双闭环 控 制方法 。 由前 面 的分析 可 知 ， 系统 的干扰信 号受 到钻井 工 艺参 数 的影 响 ， 在模 拟模型 中尽 可能地模拟系统参数 的变化 ， 加 入随机变 化信号 ， 设定 钻杆转 速为 8 0 4 - 6 r ／ mi n ； 钻井 液排 量 为 0 ． 0 3 1 5 ～0 ． 0 3 8 5 m S 。由于井 斜 角对 于系 统 影 响较 小 ， 假定 井斜 角 不 变 ， 恒 为 0 。 ， 即 忽 略 了重力 因素对稳 定平 台 的影 响 。 图3 控制系统MATL AB仿真模型 利 用 MATLAB中 S i mu l i n k Re s p o n s e Op t i mi z a t i o n 工具箱对系统的 P I D参数进行优化， 图 4 、 图 5分 别 为系 统 阶 跃 响 应 时 角 度 控 制 器 和 速 度 控 制 器 的 P I D参 数优 化 过 程 曲线 。约 束 条 件设 定 为 上 升 时 间 1 5 0A 、 稳 定 时 间 3 O 、 超 调量 1 0 ， 优 化 完 成后 得 到 角 度 控 制 器 的 P I D参 数 分 别 为 K。 一 1 5 ． 3 9 、 K 一 1 ． 7 9 、 Kd 一 1 ． 2 3 ； 速 度 控 制 器 的 P I D 参 数 分 别 为 K。 一 0 ． 5 5 0 9 、 K。 一 0 ． 3 1 1 3 、 Kd 一 0． 0 00 8 75 3 图4 角度控制器P l 1 参数优化过程曲线 第 3 8卷 第 _期 薛 启 龙 等 旋 转 导 向钻 井 稳 定平 台控 制 系统 仿 真研 究 图5 速度控制 器P I D参数优 化过程曲线 利用 优化 后 的 P I D参 数 建 立 双 闭 环控 制 器 ， 制 定 系统输 入信 号对 系统 进 行 模 拟 ， 图 6为 系 统 的 响 应 曲线 ， 上半 部分 为角 度 跟踪 曲线 ， 下 半部 分 为速度 变化 曲线 。由于 导 向力 的大小 要 求通 过稳 定平 台的 摆 动来控 制 ， 所 以输 入 的给 定 控 制 信 号 拟 定 为 在保 持一 定角 度 的基 础上 实 现 正 弦变 化 ， 对 于 角度 摆 动 的控 制信 号 给定 问题 ， 笔 者 提 出采 用 角 度 正 弦 变化 的控 制方 法 ， 对 于相 关 细 节 ， 由于还 将 涉及 到液 压 、 井壁 作用 等其 他模 块 ， 在 此不 再赘 述 。 图6 P I D控制 系统 响应曲线 从 图 6可 以看 出 ， 系统 的正 负 阶跃 响应 有 所 不 同 ， 正 阶跃 响应 接近 稳 态时 间较 长 ， 而负 阶跃 响应 超 调 又过 大 。从 速度 相应 曲线 局 部 放 大 图 见 图 7 可 以看 出 ， 稳 定 平 台在 速 度 变 化 过 程 中一 直 处 于 “ 颤 动 ” 状 态 ， 分 析控 制 系 统 模 拟 模 型 可 知 ， 造 成 这 种 控 制 效果 的原 因主 要 有 1 P I D控 制 系 统 控 制 参 数 一 旦 确定 ， 便 无 法 更 改 ， 不 能 很 好 地 适 应 井 下 参 数 变 化 ； 2 稳定 平 台输 出速 度将 影 响干扰 力矩 的变化 ， 干 扰 力矩 又 反过 来影 响输 出速 度 ， 这 样 形 成 一 个 闭环 图7速度 响应 曲线 局部放大图 叠加 过 程 ， 势必 放大 干扰 信号 的影 响作 用 。 4 模糊控 制器 的设计与模拟分析 通 过 以上 分析 可 知 ， P I D控 制 算 法 在稳 定 平 台 这 样具 有非 线 性 、 时变性 的系统 中 ， 有 其 固有 的局 限 性 ， 可 以尝试 采 用 目前较 为 流行 的模糊 控制 算 法 ， 以 提高系统的抗干扰性。在文献E 6 ] 和E 8 ] 中， 对 于稳 定 平 台 的模 糊 控制 均 进 行 了相 关设 计 与模 拟 ， 结 果 表 明模 糊控 制 具有 一 定 的优 越 性 ， 但 是 由于 其控 制 模 型 过于 简化 ， 对 于干扰 信号 的影 响考虑 不 足 ， 所 以 有 必要对 于稳定 平 台 的模糊 控 制器 进行 更 为精 细 的 设计 。根据 模拟试验 ， 由图 2和式 4 可知 ， 如果在 不 考 虑干扰 因素 的情况 下 ， 系统被 控对 象就变 为一个 简 单 的二 阶系统 ， 传统 的 P I D控制 完全能够满 足要求 。 普 通 的模 糊 控 制 器 一 般 采 用 偏 差 和 偏 差 的变 化 率 作 为 输 入 ， 由于 稳 定 平 台 旋 转 角 速 度 的 积 分 便 是 稳 定 平 台 的稳 定 角 度 ， 所 以 稳 定 平 台角 度 的 偏 差 变 化 率 便是 稳 定 平 台 的旋 转 角 速 度 。模 糊 控 制 器 的设 计 中 ， 综 合 考 虑 角 度 偏 差 、 速 度 偏 差 以及 速度 偏 差 变 化 率 ， 整 个 模 糊 控 制 系 统 为 3输 入 单 输 出 的 系统 ， 内部 含 有 两个 模 糊 控 制 器 ， 一 个 是 角 度 调 整控 制器 ， 一个 是增 量 微调 控制 器 ， 其 结 构如 图 8所 示 。利 用 MATI AB中 的 F u z z y L o g i c工 具 箱 建 立 模糊 控制 器 ， 控 制器 1的模 糊 控 制 规 则 曲面 如 图 9所示 。 图8 模糊控制 系统 结构 图9 控制 器1 的模糊控制规则 5 O 5 0 O O 1 遥习簿 利 用前 面 建立 的模 拟模 型 ， 给定 相 同 的控 制 给 定 信号 ， 响应 曲线如 图 1 0 所 示 。从图 1 0可 以看 出 ， 设 计的模 糊 控 制 系统 能 够更 为 快速 地 跟 随 控 制 信 号 ， 并且 超 调量较小 ， 能够更 好地 提 高系统 的抗 干扰 能力 。 图l O 模糊控制系统响应曲线 5 结论 1 钻井 井 下工况 极其复 杂 ， 相关 参 数不 断变 化 且难以测定 ， 而一些数学模型也是在很多假设前提 下建立 的 ， 这 就为相 关 控 制 系统 的设 计 与研 究 提 出 了很大 的挑战 ， 对于这 样一个 灰 色系统 ， 采用智 能控 制 方法将 是提 高系 统控 制 效 果 、 增强 系统 抗 干扰 能 力 的一条重要 途径 。 2 稳 定平 台是 旋 转 导 向钻 井 系统 中 的一 个 主 要控 制环 节 ， 采 用 传 统 的 P I D 控 制 算 法 ， 由于 控 制 对 象 的 时变 性 与 非 线性 ， 即使 P I D 参 数最 优 ， 依 然 无法 达 到令 人满 意 的控制效果 。 3 模 糊 控 制 系统 是 近代 发 展起 来 的一 种 智 能 控制 方 法 ， 对 于 旋 转 导 向钻 井 稳 定 平 台 这 样 的 复 杂控 制 系 统 来 说 ， 能 够 较 好 地 提 高 系 统 的 抗 干 扰 能 力 。 4 在建 立被 控系 统 的模 拟模 型 时 ， 不 可避 免地 进 行 了一定程度 的假 设 与理 想 化 ， 而且 将 稳 定平 台 孤立 地进行 研究 也 有其 不 合 理 性 ， 因为 稳 定平 台控 制 的最 终 目的是 控制导 向力完 成一 个预定 的井 眼轨 迹 ， 这 个大 系统在 一系列 复杂 的串级 控制过 程 中 ， 会 有很多耦合作用 ， 很多参数都是相互影响的。只有 结合 不 同 的仿 真软 件 ， 建 立起 一 个 多 学科 的系统 级 模拟 模 型 ， 才能 帮我们 完成 整个控 制系统 的设计 ， 缩 短研 发周期 ， 推 动钻井 自动化 的进 程 。 参 考 文 献 [ 1 ] 李继博 ， 彭勇， 李军强 ， 等． 旋转导向钻井工 具控制轴刚度分析 [ J ] ． 石油钻探技术， 2 0 0 6 ， 3 4 6 5 2 5 4 ． E 2 ] 李军强 ， 彭勇 ， 张绍槐 ， 等． 旋转 导向钻井工具稳定 平台静力学 有限元计算E J 3 ． 石油钻探技术， 2 0 0 6 ， 3 4 5 1 4 1 7 ． [ 3 ] P o l l S ，F r a n c o D， J o a c h i m O， e t a 1 ． Ad v a n c e d t o o l s／ o r a d v a n c e d we l l s r o t a r y c l o s e d l o o p d r i l l i n g s ys t e m-- r e s u l t s o f p r o t o t y p e f i e l d t e s t i n g [ J ] ． S P E Dr i l l i n gC o mp l e t i o n ， 1 9 9 8 ， 1 3 2 6 7 7 2 ． [ 4 ] 李松林 ， 苏义脑 ， 董海平． 美 国自动旋转导向钻井工具结构原理 及特点[ J ] ． 石油机械 ， 2 0 0 0 ， 2 8 1 4 2 4 4 ， 4 5 ． [ s l E d mo n d s o n J ． 旋 转导 向闭 环钻井 技术 在 J a n i c e油 田的应 用 [ J ] ． 姚晓喻 ， 译． 国外油 田工程 ， 2 0 0 3 ， 1 9 5 2 2 2 6 ． [ 6 ] 王艳丽 ， 汤楠 ， 霍爱清 ， 等． 旋转导 向钻井稳定平 台模糊 P I D算 法研究[ J ] ． 石油仪器 ， 2 0 0 9 ， 2 3 1 8 4 8 7 ． [ 7 ] 崔琪琳 ， 张绍槐 ， 刘于祥． 旋转导 向钻井系统稳定平 台变结构控 制研究[ J ] ． 石油学报 ， 2 0 0 7 ， 2 8 3 1 2 O 一 1 2 3 ． [ 8 ] 汤楠 ， 汪跃龙 ， 霍爱 清， 等． 旋转体 圆周角位置 控制方法F J ] ． 信 息与控制 ， 2 0 0 9 ， 3 8 4 4 9 6 5 0 0 ． [ 9 ] 韩来聚 ， 狄勤 丰， 孙铭新． 调制式旋转导 向钻井系统工作原理研 究[ J ] ． 石油机械， 2 0 0 2 ， 3 O 3 7 - 9 ， 3 5 ． [ 1 0 ] 姜东 霞， 周静 ， 付鑫生． 内置式可控偏心器伺 服平 台稳定控 制 模 型[ J ] ． 西安石 油学 院学报 自然科 学版 ， 2 0 0 0 。 1 5 1 4 4 49． [ 审稿狄 勤丰] 中国石化 东北油气分公司钻井速度大幅提高 2 0 1 0年 ， 中国石化东北油气分公司针对松南地 区地层形成年代早 、 地温梯度高、 研磨性强、 可钻性差的 特 点 ， 开展 了技术 攻关 ， 优选 引进 P DC钻头 ， 应用 复合钻 进 、 旋 冲钻 井 、 充 气钻 井 和涡 轮 钻井 等 技术 ， 取 得 了 较好的提速效果 十屋 8 - 5 4 井试用新型 P D C钻头 ， 单只钻头进尺 1 7 7 5 m； 十屋 8 ～ 5 1 井完钻井深1 9 8 5 m， 钻井周期只有 1 2 ． 7 5 d ， 与 2 0 0 9年相 比， 缩短了 9 ． 2 5 d ， 创造了该地区钻井周期最短纪录 ； 十屋 3 O井应用旋 冲钻井技 术 ， 平 均机 械钻速 提高 4 4 。 2 0 1 0年上半 年 ， 东 匕 油气 分公 司钻井 进尺 8 2 9 6 9 m， 平 均井深 2 3 8 8 ． 2 6 m， 平均机 械钻 速 4 ． 9 9 m／ h ， 与 2 0 0 9年相 比提高 2 5 ． 8 9 。井身质 量 、 固井质 量合格 率 1 0 0 ％ ， 其 中固井质 量优 良率 提高 1 4 ． 5 5 ％， 钻 井费用 降低约 1 O 。