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Overview of New Technologies·New Technology 新技術(shù) 新技術(shù)縱覽
評估方式成本昂貴，一次實施中 單自動曲線（也可稱作自動造斜） 個環(huán)境下，對整個井下系統(tǒng)進行
能夠執(zhí)行多少次參數(shù)更改也會受 算法的性能，見圖 4（一種先進 了建模；未使用硬件或固件。沒
到限制。環(huán)境不受控制，工具中 的建模系統(tǒng)，使工程師們能夠通 有發(fā)送 downlinks；設(shè)定點通過
的傳感器數(shù)量有限，因此很難追 過進行的虛擬現(xiàn)場測試來驗證單 一個特定的用戶界面鏈接到模型。
蹤任何失誤或故障的原因。 自動造斜算法的性能，從而模擬 所有的功能都進行了建模；ROP
這種傳統(tǒng)方法非常適合測試 井眼軌跡的自動控制）。這些測 模式是預(yù)定義的。
實時應(yīng)答產(chǎn)品和評價算法，但不 試能夠識別鉆井過程中存在的非 為了驗證測試環(huán)境，模擬與
適合測試閉環(huán)軌跡控制系統(tǒng)。一 線性、延遲性和不確定性的影響， 北美一口真實現(xiàn)場示例的井的設(shè)計
種基于模型的數(shù)字設(shè)計流程被采 從而進一步識別和優(yōu)化控制器的 相關(guān)聯(lián)。這個曲線段的造斜率為
用并進行了實施，對閉環(huán)軌跡控 關(guān)鍵參數(shù)。該系統(tǒng)與一個真實的 8° /100ft，整個造斜段定向司鉆
制器進行了測試，加速了從初始 現(xiàn)場例子掛鉤，并進行了校正。 發(fā)送了 9 次 downlinks 才鉆至水
概念到操作的進程，同時還在開 單自動造斜算法在三種不同 平著陸點?，F(xiàn)場示例不是純二維的，
發(fā)過程中對其風(fēng)險和適用性進行 的建模環(huán)境中進行了運行，最初 因此從連接點創(chuàng)建了一幅虛擬的二
了早期確認，最大限度地降低失 是 在 Simulink 環(huán) 境 中 運 行， 然 維井的平面圖，其目標(biāo)坐標(biāo)與井的
誤或故障風(fēng)險。針對給定的要求， 設(shè)計相同。這樣就可以將二維結(jié)果
后在一個集成的鉆井工程分析系
在控制器設(shè)計獲得了令人滿意的 與二維井的設(shè)計進行比較。在集成
統(tǒng)中運行，又在一個閉環(huán)模型中
結(jié)果后，該控制系統(tǒng)的軟件模塊 的動態(tài)工程分析系統(tǒng)和閉環(huán)模型進
對虛擬現(xiàn)場測試進行了模擬。在
被 編 譯 并 在 NI VeriStand 環(huán) 境 行的模擬，兩種環(huán)境的測試產(chǎn)生了
每個平臺運行的相同測試的結(jié)果
內(nèi)被轉(zhuǎn)移到一個實時的 NI PXI 類似的結(jié)果。
都進行了驗證，在總井深處彼此
系統(tǒng)中。在轉(zhuǎn)移到實時環(huán)境后， 63
之間在幾英尺內(nèi)都非常匹配。 對于所有這些測試，所生成
設(shè)計過程的下一階段則是移除單
以兩種配置進行測試，第一 的軌跡顯示了曲線段的樣子，除
個組件，用硬件模塊將其替換。
個是在集成的動態(tài)工程分析系統(tǒng) 了初始設(shè)置外，沒有進行干預(yù)或
基于模型的控制系統(tǒng)的開發(fā)，
中進行的一個基于模型的測試， 發(fā)送 downlinks。還分析了總井
在其生效和集成為軟件之前，通
19 次運行，鉆了超過 8800 ft。 深處的垂深誤差，以及其它關(guān)鍵
過一個虛擬系統(tǒng)來測試控制算法，
在這個環(huán)境中，除了控制單元外， 性能指標(biāo)。實際上，在建立趨勢
大大提高了控制系統(tǒng)的成熟度。
系統(tǒng)被完全建模。該測試的目的 或開啟造斜進程后，如果需要，
工廠和控制器可執(zhí)行的模型的使
是通過鉆井參數(shù)和地層擾動來激 為了調(diào)整性能，定向司鉆或運營
用使得在設(shè)計過程的初級階段驗
勵系統(tǒng)。除了控制單元，所有的 商可能會進行干預(yù)。因此，總井
證和確認控制系統(tǒng)是否符合期望
功能、ROP 模式，以及擾動，如 深處的誤差是假設(shè)最壞情況的誤
的功能要求成為可能。
軟地層和地層推力，都進行了建 差，只有在沒有采取任何措施修
模。第二個測試也是基于模式的， 正軌跡的情況下才會發(fā)生。當(dāng)生
虛擬現(xiàn)場測試結(jié)果
但測試環(huán)境采用的是在一個閉環(huán) 成的軌跡更接近井的設(shè)計時，測
通過進行虛擬的現(xiàn)場測試來 模型中進行的模擬，其中鉆了超 試的性能才被認為更為成功。
模擬井眼軌跡自動控制，以驗證 過 24400 ft，25 次 運 行。 在 這 初始測試在整個運行過程中
