MPC for dual gradient borebrønnkontroll ved hjelp av en undervannspumpemodul og en topside strupeventil
Master thesis
Permanent lenke
http://hdl.handle.net/11250/261263Utgivelsesdato
2014Metadata
Vis full innførselSamlinger
Sammendrag
Denne avhandlingen undersøker hvor godt en lineær MPC med dynamiske modeller kan kontrollere bunnhullstrykket (BHP) når et dual-gradient boresystem (DGD) utsettes for gass-kick. MPC-en anvender en riggpumpe, undervannspumpemodul (SPM) og en strupeventil som manipulerte variabler (MV) for å styre BHP, som er den eneste regulerte variabelen (CV). MPC modellene har blitt utviklet gjennom eksperimenter og beskriver sprangresponser fra hver MV til BHP. I tillegg er det implementert dynamisk forsterkning og dynamisk justering av tidskonstant for å ta høyde for systemets varierende forsterkning, så vel som den endrede tidskonstanten på grunn av gassen i systemet. En enkel estimator av gass-kick-volumet har blitt implementert ved å integrere forskjellen av borevæske som strømmer inn og ut for å gjøre dette mulig. MPC-en er blitt innstilt til å utnytte SPM-en så mye som mulig for å unngå unødvendig kraftforbruk og slitasje.MPC-en klarte å ventilere ut gass-kick så store som 32 fat, målt ved bunnhullsforhold, og samtidig opprettholde BHP innenfor en margin på +/- 2,5 bar. Dette var betydelig bedre enn referanse-systemet som brukte en enkel PI-regulator til a styre strupeventilen. Det må imidlertid nevnes at dette systemet benytter en flerfasemåler for å finne ut når SPM-en bør spinnes ned til lavt turtall. Dette er helt klart en ulempe ettersom en flerfasemåler vil utgjøre en betydelig kostnad for hele prosjektet.