葛静涛，叶新民，陶文雯，宋关伟

（中国石化华东油气分公司，江苏南京210000）

煤层气的开采一般是通过排出地下水降低储层压力，从而使吸附在煤基质表面的煤层气解吸出来，解吸出的气体在压力差和浓度差的双重作用下扩散、渗流运移到裂隙或井眼中，最终通过井筒采出地面[1]。

煤层气的生成与产出机理决定了煤层气自动化控制必须遵守“连续、缓慢、稳定、长期”八字方针[2]。目前，煤层气的自动化控制主要通过控制变频器的输出频率调节抽油机的冲次达到控制动液面，或调节电动阀的开度达到控制产气速度的目的。从初期的“持续降压—采气”转变为“持续稳定慢速排水—阶梯降压—高效解吸”理念，形成了见气前多排水、增大泄压体积，见气后控制气相流动为原则的排采制度，在不破坏煤岩储层物性的前提下，实现单井见气前产液量的最大化，在保证产量的同时，兼顾经济效益的时效性[3-5]。煤层气排采自动化控制主要是采用井场各传感器获取生产参数，在排采管理人员分析后远程下达指令到PLC（可编程逻辑控制器），实施煤层气的生产制度[6]自动实施。

近年来随着自动化技术和煤层气开发技术的发展，大多数煤层气开采实现了自动化排采，更有采用简单PID（比例—积分—微分控制器）控制算法实现智能化排采；然而传统的控制方式大多是对单个参数进行控制，单个参数进行控制由于其原理的局限性，不可避免的会导致超调和滞后现象[7]，并且存在系统结构复杂、故障率高、适应性差、效率低等缺点。……