模型预测控制在煤层气水平井中的应用

针对煤层气水平井双向往复式钻井过程中需要增大钻孔直径、增大卸压范围、改善通透性等特点,该文在采用直线电机驱动的水平井多级钻孔系统并基于直线电机传递函数模型的基础上,设计了一种在线校正的模型预测控制方法,以克服水平井钻井过程中参数的变化和各种干扰对系统的影响,提高煤层气解吸速率和效率。仿真结果表明,与传统PID控制效果相比,该方法具有响应速度快、超调小、鲁棒性强等特点,当噪声或异常值出现时,验证了算法的鲁棒性。

广义预测控制在煤层气水平井中的应用

针对目前煤层气水平井开发系统存在滞后、惯性以及时变等突出问题,提出了一种基于卡尔曼(CARIMA)模型的广义预测控制方法。根据煤层气水平井开采中煤层气的储存特征,在井下配置多个流量控制阀(ICV)以及实时物理测量传感器,采集如压力、温度、流量等煤层气水平井动态特征参数。将广义预测控制(GPC)应用于ICV自动调节水平井渗流系统内指定的压力。仿真结果表明:GPC算法控制有效,当噪声或异常值出现时,验证了算法的鲁棒性。