Аналіз зв’язків керувальних дій у системі автоматичного управління бурінням свердловин
Вантажиться...
Дата
2020
Автори
Кропивницька, В. Б.
Kropyvnytska, Vitaliya B.
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Анотація
Анотація. У статті розглянуто особливості моделювання процесу буріння свердловини для завдань автоматизованого управління. Зроблено поділ бурової техніки на сім підмножин, що дозволило формалізувати завдання автоматизованого управління процесом буріння під час вибору раціонального режиму експлуатації конкретної свердловини. Показано, що кожен рейс долота характеризується кортежем із трьох векторів: показників ефективності та векторів керувальних і збурювальних дій. Визначено складність завдання автоматизованого управління процесом буріння глибоких свердловин, зважаючи на велику множину комбінацій бурової техніки. Проаналізовано проблему вибору оптимального осьового зусилля на долото як основної керувальної дії під час буріння свердловин алмазними та шарошковими долотами. Запропоновано метод вибору базових значень осьового зусилля і частоти обертання, яким відповідає мінімум питомих витрат енергії, що дозволить знизити енерговикористання паливно-енергетичного комплексу шляхом зменшення витрат енергії на процес видобування вуглеводнів. Геометрично показано, що зі збільшенням осьового зусилля на долото частота його обертання зменшується. Це дозволяє зробити висновок про необхідність введення в математичну модель процесу буріння рівняння, яке зв’язує осьове зусилля на долото із частотою його обертання. Результатом дослідження є система рівнянь, яка дозволяє отримати базові значення керувальних дій процесу поглиблення нафтових та газових свердловин з урахуванням обмежень на них. В обмеженнях неявно враховується вибір множини бурової техніки для заданого інтервалу буріння, що забезпечує оптимальний режим роботи за конкретних фізико-механічних властивостей гірських порід. Крім того, отримано рівняння, яке дозволяє визначити зв’язок між осьовим зусиллям на долото та частотою його обертання. Отримані автором результати дослідження можуть бути використані в автоматизованій системі контролю й управління процесом буріння нафтових і газових свердловин роторним способом.
Опис
Кропивницька, В. Б. Аналіз зв’язків керувальних дій у системі автоматичного управління бурінням свердловин = Analyzing system-controlled communication automatic drilling wells / В. Б. Кропивницька // Зб. наук. пр. НУК. – Миколаїв : НУК, 2020. – № 2 (480). – С. 79–86.
Ключові слова
математична модель, питомі витрати енергії, взаємозв’язки, керувальні дії, система управління, процес буріння, mathematical model, specific energy consumption, Intercommunication, steering, control system, drilling process