АВТОМАТИЗАЦІЯ ПРОЦЕСУ КЕРУВАННЯ БУРІННЯМ СВЕРДЛОВИН З РЕГУЛЮВАННЯМ ВИТРАТИ БУРОВОГО РОЗЧИНУ
Ключові слова:
процес буріння, алгоритм оптимізації, адаптивне керування, інтелектуальні системи керування, буровий розчинАнотація
Розроблено метод автоматизації процесу керування бурінням свердловин шляхом введення до блоку автоматизованого керування насосними агрегатами додаткового алгоритму оптимізації. Алгоритм реалізує можливість адаптивного керування у функції не тільки осьової сили на долоті та швидкості обертання, але й витрати бурового розчину, тобто дає змогу здійснити перехід до інтелектуальної системи керування нового покоління з гнучкими процедурами прийняття рішень, які дозволяють усунути вплив таких збурюючих впливів як обвали, осипання, зашламування затрубного простору свердловин, прихоплення та ін.
З урахуванням того, що в перспективі очікується широке використання бурових установок з регульованою продуктивністю бурових насосів, розглянута задача оптимізації керування процесом буріння для цього випадку. Запропоновано механічну швидкість буріння подати як функцію, яка залежить від відносного зносу долота і об’ємної концентрації вибуреної породи в промивальній рідині, коли керувальні дії незмінні. З урахуванням передумови, що швидкість відносного зносу озброєння долота не залежить від ступеня очищення вибою, а також відсутня фільтрація бурового розчину через вибій і стінки свердловини, отримано додаткове рівняння механічної швидкості для математичної моделі процесу буріння. Визначено граничні умови і обмеження на процес. Задача оптимізації вирішена з використанням принципу максимуму Л.С.Понтрягина. Розроблена методика дає змогу визначати оптимальну програму поглиблення свердловини з урахуванням технологічних обмежень і можливостей бурового обладнання при регульованій продуктивності бурових насосів.
Посилання
2 Гибадуллин Н.З. Особенности геолого-технического контроля проводки скважин на депрессии с применением колтюбинговой технологии / Н.З. Габадуллин, М.Г. Лугуманов, И.И.Иконников // Каротажник. – 2003. – Вып. 102. –С.15-20.
3 Балденко Ф. Д. Автоматизированные системы управления режимом бурения скважин забойными двигателями // Ф.Д.Балденко, А.П.Шмидт // Бурение и нефть, № 4. – 2003. – С.14-17.
4 Гусман А. Управление очисткой забоя скважин при бурении шарошечными долотами / А.Гусман // Бурение и нефть. – 2005. – № 2. – С. 6-9.
5 Хакімов Л. З. Оптимальні витрати промивної рідини для буріння свердловин долотами діаметром 215,9 мм / Л.З.Хакімов, В.П.Дверій // Нафтова і газова промисловість. – 2003. – № 4. – С. 24-25.
6 Семенцов Г.Н. Удосконалена кібернетикчна модель технологічного процесу поглиблення нафтових і газових свердловин / Г.Н.Семенцов, О.В.Фадеєва // Нафтогазова енергетика . – 2007. – № 2(3). –С.74-79.
7 Горбійчук М.І. Оптимізація процесу буріння глибоких свердловин / М.І.Горбійчук, Г.Н.Семенцов. – Івано-Франківськ: Факел, 2003. – 493 с.
8 Семенцов Г.Н. Автоматизація технологічних процесів у нафтовій та газовій промисловості / Г.Н.Семенцов, Я.Р. Когуч , Я.В. Куровець, М.М. Дранчук. – Івано-Франківськ: ІФНТУНГ, 2009. – 300 с.
9 Эйкхофф М. Основы идентификации систем управления / М. Эйкхофф. – М.: Мир, 1975. – 688 с.
10 Понтрягин Л.С. Математическая теорія оптимальних процессов / Л.С.Понтрягин, М.П.Гомирелидзе, В.Ф.Мищенко. – М.: Наука. – 1969. – С. 23-26.
11 Ли Э.Б. Основы теории оптимального управления / Э.Б. Ли, Л. Маркус. – М.: Наука. – 1972, 576c.
.png)
1.png){kind=logo}
