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题名连续波钻井液脉冲器电流解耦控制器的研究
被引量：1
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作者
闫宏亮
耿焱
翟伟志
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机构
西安石油大学电子工程学院
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出处
《石油机械》
北大核心
2022年第10期37-43,共7页
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基金
陕西省教育厅重点实验室项目“随钻测量数据高速传输系统关键技术研究”(15JS084)。
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文摘
连续波钻井液脉冲器作为钻井液脉冲随钻测井技术中的最新技术,数据传输效率远高于目前广泛应用的正脉冲型钻井液脉冲远传系统,永磁同步电机(PMSM)作为连续波钻井液脉冲器转阀的驱动电机,其动态性能直接影响着井下信息的传输质量。针对井下温度变化造成的电机参数不匹配,导致电机控制性能降低的问题,提出了一种基于扩张状态观测器(ESO)的复合解耦控制方法。该方法将定子电阻压降、交叉耦合项、内部不确定干扰以及外部干扰等均视为扰动。利用扩张状态观测器对扰动进行实时观测,并将其补偿到电流控制器的输出端,从而实现系统的解耦控制,达到精准控制电流环的目的。仿真分析中,当电阻参数不匹配时,将复合解耦应用在电机的电流环控制中,可以有效提高永磁同步电机的动态性能,从而提高连续波钻井液脉冲器的信息传输质量。
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关键词
连续波钻井液脉冲器
永磁同步电机
扩张状态观测器
动态解耦
电流环控制
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Keywords
continuous wave mud pulser
permanent magnet synchronous machine
extended state observer
dynamic decoupling
current loop control
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分类号
TE927
[石油与天然气工程—石油机械设备]
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题名小井眼钻井液脉冲器工作性能分析及参数优化
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作者
席文奎
张轩
汪雄雄
巴莎
李欣
隽鸿科
耿东恒
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机构
西安石油大学机械工程学院
低渗透油气田勘探开发国家工程实验室
长庆油田分公司油气工艺研究院
中国石油和石油化工设备工业协会
中国石油集团川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院
陕西航天时代导航设备有限公司
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出处
《石油机械》
北大核心
2025年第1期37-45,共9页
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基金
陕西省厅市联动重点项目“高端智能姿态传感器研制”(2022GD-TSLD-22)
中国石油天然气股份有限公司科技专项“靖边气田下古气藏40亿m3稳产压舱石示范工程研究”(2023YQX10303)
+1 种基金
低渗透油气田勘探开发国家工程实验室开放课题(CQYT-CQYQY-2024-JS-1506)
西安石油大学研究生教育综合改革研究与实践项目(2023-X-YJG-011)。
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文摘
连续波钻井液脉冲器是随钻测量仪器(MWD)中以强脉冲形式向地面传输数据的关键部件。为满足老井开窗侧钻作业要求,必须解决小尺寸空间下钻井液脉冲器的结构设计、水力冲蚀和信号强度问题。根据实际小井眼尺寸、悬挂钻铤及匹配MWD仪器结构尺寸,确定了小尺寸钻井液脉冲器上悬挂挂接方案及脉冲信号产生方式(连续波),完成了连续波脉冲器的结构方案及关键部件(旋转阀)的设计;以实际脉冲器设计案例(设计参数)为研究对象,并根据实际工况,采用CFD方法对脉冲器(旋转阀)的耐冲蚀性能与脉冲(钻井液压力幅值)产生能力进行了分析;通过响应曲面方法对该脉冲器案例进行了多目标参数优化。研究结果表明:设计研发的小井眼钻井液脉冲器能够满足实钻要求,且优化后脉冲器的最大冲蚀速率降低了7.41%,脉冲信号强度提高了16.24%,工作性能明显提升。设计分析及优化结果可为其在实际设计开发和应用中提供依据。
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关键词
小井眼钻井
连续波钻井液脉冲器
老井开窗侧钻
脉冲信号幅值
冲蚀特性
响应曲面法
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Keywords
slim hole drilling
continuous wave mud pulser
sidetracking of old well
pulse signal amplitude
erosion characteristics
response surface method
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分类号
TE927
[石油与天然气工程—石油机械设备]
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