Contributions à la commande des vibrations dans le système de forage rotary par l'approche non linéaire

Abstract

Au cours du processus de forage, les dispositifs du système de forage peuvent être exposés à plusieurs types de phénomènes provoqués par des vibrations latérales, axiales et de torsion. Ces vibrations indésirables conduisent à une fatigue accrue de la garniture de forage qui peuvent provoquer leur rupture prématurée s'ils ne sont pas effi- cacement contrôlés et rapidement atténués. Ce travail de recherche est axé sur les vibrations de torsion, qui sont produit lors de l'interaction dynamique non linéaire entre les roches et le trépan. Différents modèles ont été conçus dans différents travaux pour démontrer la sévé- rité du phénomène de stick-slip. Cette thèse est divisée en trois parties. La première partie est consacrée aux effets de la variation paramétrique et les effets du nombre de degrés de liberté sur l'intensité des vibrations Stick-Slip en boucle ouverte. L'objectif de la deuxième partie est de concevoir un contrôleur robuste suivi d'une comparaison entre les contrôleurs PI, PID et en mode glissant. Enfin, pour améliorer les performances du système, une commande hybride backstepping-mode glissant a été proposée dans la troisième partie. Sur la base de la compa- raison entre ces différents types de contrôleurs, on remarque que l'efficacité et la robustesse du contrôleur hybride est mise évidence et protège mieux les équipements de forage des risques causés par les vibrations de la phase de glissement. Par conséquent, il est recommandé de mettre en œuvre le contrôleur proposé dans des systèmes de forage rotatifs pour l'industrie pétrolière