Інформаційна технологія ультразвукового технічного діагностування бурильних труб в процесі їх експлуатації - Автореферат

Достовірність рішень про стан труб обмежується недостатньою інформативністю даних для підтримки їх прийняття, залежністю від кваліфікації і досвіду операторів та відсутність реальних еталонних дефектних ділянок труб, що позначається на настройці дефектоскопів. Результати дисертаційної роботи отримані автором в рамках науково-дослідних робіт, що здійснювались Полтавським відділенням Українського державного геологорозвідувального інституту, при виконанні держбюджетної теми 5ПВ ”Удосконалити технологію і технічні засоби спорудження геологорозвідувальних свердловин на нафту і газ з метою спрощення їх конструкції“, розділу ”Розробити технічний засіб цифрової обробки сигналів і реєстрації даних ультразвукового контролю труб нафтогазового сортаменту та елементів бурового обладнання“, держреєстраційний № 0102U002924 та держбюджетної теми за договором № 1-99/20 ”Розробити мікропроцесорний ультразвуковий дефектоскоп для контролю бурильних і обсадних труб на трубній базі“, держреєстраційний № 0198U001957, а також Дніпропетровським національним університетом ім. Вперше запропоновано, досліджено і реалізовано новий двоканальний метод вимірювання та комплексної цифрової обробки вимірів для зменшення впливу модулюючих (контактних) перешкод, що дозволило підвищити ефективність ультразвукового технічного діагностування лінійних довгомірних обєктів в 1,5-2 рази. Запропонований і реалізований новий двохетапний метод технічного ультразвукового діагностування бурильних труб в процесі спуско-підіймальних операцій із запамятовуванням вимірів відбитих сигналів по всій контрольованій довжині труби на першому етапі і їх обробкою на другому етапі, що дозволило підвищити інформативність результатів обробки і даних про стан труб. У працях, виконаних у співавторстві, особистий внесок здобувача полягає в такому: сформульовано математичну постановку задачі оптимальної обробки вимірів, запропоновано метод їх адаптивної обробки в задачах ТД труб [4, 17]; розроблено метод формування статистичних портретів труб, що містять показники їх стану, отримані через обробку вимірів [5, 18]; запропоновано алгоритми обробки вимірів ультразвукових сигналів для оцінки герметичності різьбових зєднань труб [6]; запропоновано комплексне використання критеріїв оцінки якості обєктів контролю як за співвідношенням сигналів від дефекту і донного, так і за їх відхиленням від заданих рівнів порогів порівняння та алгоритм його реалізації [7]; запропоновано спосіб контролю якості акустичного контакту та схему його використання [8, 14]; запропоновано спосіб безеталонного виявлення місць розташування дефектів [9]; розроблено алгоритм статистичної обробки сигналів рішень за їх визначеною кількістю в заданій послідовності посилань зондувальних імпульсів [10, 11]; запропоновано метод обробки вибірок вимірів ультразвукових сигналів для виявлення і оцінки показників аномальних ділянок труб [12]; розроблено алгоритмічне та програмне забезпечення системи моніторингу труб нафтогазового сортаменту в процесі їх експлуатації [15]; на статистичній моделі вимірів досліджено вплив модулюючої перешкоди на ефективність обробки вимірів одно і двоканального дефектоскопа [16]; запропоновано метод документування результатів ультразвукового ТД труб [19].Визначено статистичні моделі трьох складових вимірів: гамма-розподіл для сигналів, відбитих від дефекту, бета-розподіл для модулюючої перешкоди та закон розподілу ймовірностей Релея для вимірювального шуму. На основі цих моделей і вирішального правила за критерієм Неймана-Пірсона досліджено вплив перешкод на ефективність обробки вимірів і виявлення сигналів від дефектів. , (1) де і - ймовірності находження труби в стані норми N, чи браку Б, і - вартість втрат за помилкові рішення “норма-брак“ (), “брак-норма“ (), , і - умовні ймовірності прийняття правильних (, ) і помилкового () рішень на бездефектних (Н) та дефектних (D) ділянках, - постійна, яка залежить тільки від апріорних даних, М - число ділянок контролю. Оптимальна обробка вимірів в задачах виявлення сигналів від дефекту за критерієм мінімуму середнього ризику може бути реалізована лише при відомих значеннях очікуваних параметрів законів розподілу ймовірностей і , вартості прийняття помилкових рішень, показників якості технології виробництва труб. Виходячи з критерію мінімуму середнього ризику, величини ймовірності прийняття помилкових рішень ( - ймовірність пропуску труби з дефектом та - ймовірність перебраковки) повинні бути обмеженими і вирішальне правило можна отримати із умови: 1) при заданій ймовірності перебраковки труб ймовірність правильного виявлення дефектних труб повинна бути максимальною (критерій Неймана-Пірсона);В результаті дисертаційних досліджень, виконаних автором, вирішена актуальна науково-технічна задача, яка полягає в розробці та впровадженні нової компютерної інформаційної технології ультразвукового технічного діагностування і формування даних для підтримки прийняття рішень про стан бурильних труб в процесі їх експлуатації. На основі проведеного аналізу вста

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ