定向鉆井動力學與控制理論研究及應用

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(xiàn)狀
1.3.1 動力學計算分析
1.3.2 工具面與軌跡閉環(huán)控制
1.4 本書主要內容
第2章 井眼軌跡監(jiān)測與控制
2.1 實鉆軌跡監(jiān)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(tǒng)動力學理論
3.1 概述
3.1.1 滑動導向鉆井系統(tǒng)組成
3.1.2 系統(tǒng)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(guī)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(tǒng)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?？刂苀smc
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(guī)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(shù)反演
4.4 井眼軌跡閉環(huán)控制
4.4.1 動態(tài)逆控制原理
4.4.2 井眼軌跡閉環(huán)控制系統(tǒng)
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(huán)控制仿真
第5章 高效滑動導向鉆井系統(tǒng)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(xiàn)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(huán)控制
參考文獻