Розробка методу контролю технічного стану шарошкових доліт в умовах невизначеності процесу буріння - Автореферат

ІВАНО-ФРАНКІВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ НАФТИ І ГАЗУ Прилади і методи контролю та визначення складу речовинСеменцов Георгій Никифорович, Івано-Франківський державний технічний університет нафти і газу, завідувач кафедри автоматизації технологічних процесів і моніторингу в екології Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Заміховський Леонід Михайлович, Івано-Франківський державний технічний університет нафти і газу, завідувач кафедри автоматизованого управління кандидат технічних наук, Поважняк Олексій Іванович, ВАТ “Оріана” м. Захист відбудеться 10 жовтня 2000 р. о 14.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 20.052.03 в Івано-Франківському державному технічному університеті нафти і газу (76019, м. З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Івано-Франківського державного технічного університету нафти і газу (76019, м.Аналіз результатів буріння нафтових і газових свердловин в Україні показує, що в ряді районів буріння більше 50% аварій у свердловинах є результатом перетримання доліт, а кількість доліт, що підняті передчасно, складає 15-20% від загальної кількості відпрацьованих доліт. Використання відомих критеріїв, що базуються на детермінованих моделях роботи долота на вибої свердловини, не дозволяє ефективно здійснювати контроль за технічним станом долота, особливо в екстремальних технологічних ситуаціях. Таким чином, розробка методу контролю, який дозволяє моделювати логіку міркувань оператора-бурильника при прийнятті рішення про заміну долота в процесі буріння, зумовлену його технічним станом (зношенням озброєння чи опор), є актуальною задачею, яка має важливе наукове і народногосподарське значення. На основі критичного аналізу відомих методів і засобів контролю технічного стану шарошкових доліт у процесі буріння свердловин встановлено, що для контролю здебільшого застосовуються детерміновані емпіричні критерії, які не дають можливості отримати достовірну інформацію про технічний стан долота, оскільки ознаки катастрофічного зношення долота співпадають з ознаками таких передаварійних ситуацій і ускладнень, як вхід долота в зону з аномально високим пластовим тиском (зона АВПТ), утворення “сальників”, осипання і обвал порід у свердловині. Обєкт дослідження - процес буріння нафтових і газових свердловин шарошковими долотами, які характеризуються зношенням при взаємодії з гірськими породами, а ознаки зношення долота співпадають з ознаками деяких передаварійних ситуацій і ускладнень, що породжує проблемну ситуацію - невизначеність результату контролю технічного стану долота, яка обрана для вивчення. шарошкове долото буріння свердловинаПоказано, що в процесі буріння свердловини основну роль відіграє долото, технічний стан якого зумовлює ефективність самого процесу буріння. На основі аналізу літературних джерел і тенденцій світового приладобудування визначено, що перспективними для контролю технічного стану доліт при бурінні свердловин є побічні методи, які базуються на контролі зміни механічної швидкості проходки і крутного моменту на долоті і тісно повязані зі станом озброєння і опор долота та властивостями гірських порід. Відзначено, що у звязку з розвитком методів теорії нечітких множин створюється можливість організації нового підходу до розробки методів і засобів контролю технічного стану доліт, який полягає в застосуванні нечіткої логіки для розвязання наукової задачі контролю технічного стану доліт в умовах невизначеності процесу буріння. При побудові критерію контролю технічного стану доліт згідно з відомими положеннями аналізу в системі одиниць L, M, T вибрані величини: момент на долоті М, частота обертання долота n, осьове навантаження на долото Р і механічна швидкість проходки v, розмірності яких повинні обєднуватися деякою функціональною залежністю f(M,n,P,v)=0. Відмічено, що: тільки використання нечіткої логіки дозволяє здійснити контроль технічного стану долота в процесі буріння свердловини в умовах невизначеності, оскільки має місце значна кількість параметрів і показників процесу буріння (в тому числі і нелінійних), які вимагають враховування у математичній моделі; побудувати адекватну математичну модель для поставленої задачі контролю технічного стану долота в процесі буріння свердловини в умовах невизначеності неможливо; задача ефективного контролю технічного стану долота не розвязується класичними методами.У дисертації наведене теоретичне узагальнення і вирішення наукової задачі, яка вимагає розробки нового методу контролю технічного стану шарошкових доліт в умовах невизначеності процесу буріння свердловин на нафту і газ. Аналіз стану цієї задачі виявив відсутність загальноприйнятого методу контролю, на основі якого можна було б отримати достовірну інформацію про передаварійний технічний стан долота, оскільки ознаки катастрофічного зношення долота співпадають з ознаками деяких аварійних ситуацій і ускладнень, викликаних входом долота в зону АВПТ, утворенням “сальників”, осипанням і обвалом порід, тощо.

Основний зміст роботи