一种石油钻井井眼轨迹自适应跟踪预测控制方法技术

技术编号:24673724 阅读:46 留言:0更新日期:2020-06-27 05:43
一种石油钻井井眼轨迹自适应跟踪预测控制方法,建立三次平滑指数模型,根据时间序列关系建立被控对象模型,对所述模型进行求解,得出井眼轨迹参数的预测值,并采用自适应校正法,对所述模型进行不断地迭代调整,从而时所述预测模型能够实时变化以对应实钻工程中的变化。本发明专利技术解决了建立精确数学模型的参数不确定,模型形式不确定问题;着重分析井眼轨迹参数本身规律,预测数据更为准确和可靠;本发明专利技术的自适应校正法,能够在线实时调节模型参数,使预测模型更加准确。

An adaptive tracking predictive control method for well trajectory in oil drilling

【技术实现步骤摘要】
一种石油钻井井眼轨迹自适应跟踪预测控制方法
本专利技术涉及定向钻井领域,尤其涉及一种石油钻井井眼轨迹自适应跟踪预测控制方法。
技术介绍
在现场实钻过程中,为确保中靶和避免井身质量事故,往往需要对钻头的井斜和方位进行快速预测和实时监控。为此,也需研究一种可满足上述要求的快速预测方法,作为井眼轨迹控制的辅助预测手段。近年来国内外对预测技术的分析方法:钻柱力学及钻柱、地层相互作用模式的力学分析方法、把钻头合力方向作为实际钻进方向、把钻头轴线作为实际钻进方向、把极限曲率作为钻进曲率以确定钻进方向、用岩石--钻头的相互作用模型确定钻进方向等等,由于影响井眼轨迹的因素甚多,有下部钻具组合的结构、钻头类型、钻井工业参数、已钻井身的几何形状和地层特性等等,因此,仅靠理论模型来达到精确预测,在当前尚是十分困难的。由于上述理论模型均涉及很多参数,所以预测前期准备数据浩繁,有些参数在钻进过程中又无法准确、及时的得到,仅能依靠相邻地区的钻井经验获取,从而影响其在现场中的推广应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种石油钻井井眼轨迹自适应跟踪本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石油钻井井眼轨迹自适应跟踪预测控制方法,其特征在于,包括以下步骤:/nS1、建立平滑指数预测模型/n所述预测模型为:/nY=a

【技术特征摘要】
1.一种石油钻井井眼轨迹自适应跟踪预测控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、建立平滑指数预测模型
所述预测模型为:
Y=at+bt·L+ctL2
式中,Y为预测目标,t为以单位井深进行递进的序列,L为测点的井深,at为一次平滑系数,bt为二次平滑系数,ct为三次平滑系数;
其中,所述平滑系数at、bt、ct的确定方法为:









式中,α为自主选择的加权系数,分别为t序列采样点的一次平滑值、二次平滑值和三次平滑值;
S2、对所述预测模型进行求解
首先确定初始值并计算出t时刻采样点的统计数据xt的平滑公式:









式中:xt为t序列采样点的统计数据,t=1,2,3,…,为t-1序列采样点的一次平滑值,为t-1序列采样点的二次平滑值,为t-1序列采样点的三次平滑值;
S3、采用误差反馈和信号跟踪自适应的方法,对α进行校正
所述加权系数α根据追踪信号进行变化,而追踪信号又根据预测误差进行变化,此时的误差反馈就可以实时调整所述加权系数α的取值,所述加权系数α即可不断修正所述初始值的选取误差,从而建立正确的预测模型;设αt、Qt分别为t...

【专利技术属性】
技术研发人员:鲁港钟晓明缑柏弘
申请(专利权)人:北京四利通控制技术股份有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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