一海底钻井液举升钻井系统监测与控制-中国石油大学学报.PDF

2014年摇 第38卷摇 摇 摇 摇 摇 摇 中国石油大学学报(自然科学版)摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 Vol.38摇 No.3 摇 第3期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 Journal of China University of Petroleum摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 Jun.2014 摇 摇 文章编号:1673鄄5005(2014)03鄄0129鄄06摇 摇 摇 doi:10.3969/ j.issn.1673鄄5005.2014.03.021 一海底钻井液举升钻井系统监测与控制 1 1 2 何新霞 , 闫加亮 ,徐长航 (1. 中国石油大学信息与控制工程学院,山东青岛266580; 2. 中国石油大学海洋油气装备与安全技术研究中心,山东青岛266580) 摘要:海底钻井液举升钻井(SMD)技术可以有效地解决常规深水钻井压力梯度区间较窄的问题,复杂的海洋钻井环 境为其实现造成了一系列的控制难题。 结合SMD系统的组成和基本功能,选择PXI系统作为海底钻井液举升钻井 监、控系统的硬件平台,基于Labview开发SMD系统监控程序。 结合SMD 的作业流程和工况特点,根据模糊控制理 论,设计实现SMD系统模糊控制器,解决SMD系统大惯性、大时滞的控制难题。 通过海底钻井液举升钻井试验平台 对所开发的监控系统性能进行验证。 试验结果表明:监测模块可精确测量SMD系统的各项运行参数;模糊控制器能 够快速有效地保证泵的入口压力维持在某一恒定值附近,系统能可靠地应对井涌、井漏等异常工况的发生。 关键词:深水钻井;海底钻井液举升;圆盘泵;模糊控制;监测 中图分类号:TE953;TP272摇 摇 摇 文献标志码:A Monitoring and control for subsea mudlift drilling system 1 1 2 HE Xin鄄xia ,YANJia鄄liang ,XU Chang鄄hang (1.College of Information and Control Enginneering in China University of Petroleum,Qingdao266580,China; 2.Centrefor Offshore Engineering and Safety Technology in China University of Petroleum,Qingdao266580,China) Abstract:Subsea mudlift drilling (SMD) technique may be applied effectively in deep water drilling operation where the difference between theformation pore pressure andfracture pressure is small.A monitoring and control method for SMD was presented. Themethodiseffectiveinbothsuppressinginterferenceswhichcomefromvariousfactorsinthecomplex deepwa鄄 ter environment,and in proving the robustness of system. Taking into consideration the components and basic functions of SMD systems,PXI module is selected as the hardware platform for monitoring and co