钻井过程中为了提速,大量采用水力脉冲驱动轴向冲击器。现在已有的水力脉冲轴向冲击器,就只能在井上通过调节钻井液流量来改变其冲击器的冲击力。因此,提出了一种带轴向冲击器的钻井过程的井下闭环调控方法,主要是在水力脉冲驱动轴向冲击器上增加分配阀并且在水力脉冲轴向冲击器的模型以及井下钻井模型上改进模型预测控制算法。首先,在水力脉冲驱动轴向冲击器上增加分配阀,通过调节分流比,让一部分钻井液冲击脉冲发生器产生脉冲,另一部分不冲击脉冲发生器,使得这两部分钻井液汇合在一起最后通过钻头喷嘴流出。结果表明在保证了总的钻井液流量不变的情况下来调控水力脉冲轴向冲击器的的冲击力,从而适应不同的地层,达到高效的破岩提高钻速。然后,建立了水力脉冲轴向冲击器的模型以及井下钻井模型,并针对井下传感器测量误差的问题提出了引入卡尔曼估计算法的模型预测控制算法,用卡尔曼估计通过井下机械钻速的测量值去修正状态估计值。结果表明将卡尔曼估计算法与模型预测算法相结合,实现了较好的跟随设定值,控制效果更佳。