Commandes par «Back-Stepping» et «PID Hybrides» d’un système de forage pétrolier

Abstract

Dans les opérations de forage rotatif, les vibrations de torsion, en particulier le phénomène de stick-slip, sont des problèmes courants qui peuvent entraîner des interruptions et des inefficacités significatives. Ce mémoire propose une solution en utilisant la commande par Back-Stepping pour éliminer ces vibrations. L'objectif principal est de stabiliser le système en ajustant dynamiquement les paramètres de forage pour réduire les oscillations indésirables. Un modèle à deux degrés de liberté a été utilisé pour modéliser l'appareil de forage, suivi de simulations en boucle ouverte prenant en compte la non-linéarité entre l'outil et la roche. Ensuite, des simulations en boucle fermée ont été réalisées en appliquant la commande Back-Stepping au modèle généralisé et au modèle de Stribeck. Pour améliorer les résultats, un contrôleur hybride PID a été ajouté, montrant une nette amélioration du temps de stabilisation par rapport à la commande Back-Stepping seule. Cette combinaison offre une solution efficace pour stabiliser le système et réduire les vibrations non linéaires, améliorant ainsi la performance et la sécurité des opérations de forage.