Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

С целью совершенствования оптимального сочетания бурового обору­дования и режима бурения во ВНИИБТ создана подсистема для авто­матического проектирования процесса углубления скважин [15].

Сущность подсистемы заключается в том, что с помощью математи­ческого аппарата, позволяющего решать задачу проектирования, разра­ботаны модели, совместное взаимодействие которых может обеспечить адекватность процессу проводки скважин.

Выделены три модели: буримости геологического разреза, оптималь­ной эксплуатации техники, выбора оптимального сочетания элементов буровой техники.

В практике бурения в большинстве случаев применяется критерий минимизации времени бурения:

где Ф — время углубления скважины; / —номер интервала глубин, на котором постоянна буровая техника А 2/, / = 1, у АТ — время, затрачивае­мое на подготовительные, заключительные и вспомогательные работы в бурении; АТц— время, связанное со сменой техники А2; при переходе от / к /+1 интервалу глубин; ДTj2 — время, связанное со сменой техники внутри интервала по ее физическому износу; /, — время ведения i-ro рейса долота в интервале; Tci — время ведения спускоподъемных опе­раций на i рейсов долота; Гш — время промывки, на i рейсов долота; i — номер рейса долота в у’-м интервале.

Основа математической модели процесса углубления — уравнение ра­боты долота.

В настоящее время изучено большое количество закономерностей взаимодействия породы, с долотом (аналитических, стендовых, геофизи­ческих и т. д.). Все работы по установлению буримости имеют сложный характер и требуют значительных затрат времени и большого количества параметров для обработки.

В общем виде под моделью взаимодействия долота с породой пони­мается некоторая совокупность уравнений типа

где р — вектор режимов^ бурения; X—вектор коэффициентов, получаемых в ходе идентификации; v — вектор констант, характеризующих параметры Долота, некоторые забойные условия и параметры взаимодействия долота с породой исходя из качественных соображений по результатам стендо­вых испытаний в идеализированных условиях.

К модели буримости геологического разреза предъявляются следую­щие требования: информацию по буримости необходимо получать для некоторого относительно большого интервала глубин; данные по износу

Рис. 1.7. Блок-схема подсистемы получе­ния модели буримости геологического разреза

долот и разрушению горных пород необходимо получать по интервалам с указанием забойных условий. •

Блок-схема подсистемы получения модели буримости геологического разреза приведена на рис. 1.7.

В настоящее время необходимую буровую технику выбирают в сле­дующем порядке: задают оптимальный режим и способ бурения, необ­ходимую технику, предварительно с помощью расчетов определяют пригод­ность выбранной техники. Математическая модель буровой техники дол­жна включать три информационно и алгоритмически взаимосвязанных блока: вычисления различных вспомогательных операций в бурении; опре­деление ограничений, связанных с режимом бурения, СПО, работой на­сосов, компоновкой инструмента и т. д.; прогнозирование работы бурового инструмента.

В зависимости от той или иной применяемой буровой техники могут изменяться ограничения на ряд режимов эксплуатации техники. Мате­матическая модель оптимального сочетания буровой техники включает следующие блоки: генерирования произвольного сочетания элементов

буровой техники; оценки качества выбранного набора буровой техники; оптимизации качества на множестве техники.

Общая блок-схема подсистемы выбора оптимального сочетания эле­ментов буровой техники приведена на рис. 1.8.

Следует иметь в виду, что точность расчетных решений главным об­разом зависит от правильного определения и построения модели бури­мости горных пород. Модель процесса углубления скважин зависит от активного вмешательства в ход вычислений.

Созданная специальная программа обеспечивает диалог ЭВМ — оператор. На вариант проекта углубления потребуется 10—30 мин ма­шинного времени. Важное значение имеет в подсистеме модульное по­строение, позволяющее обеспечить гибкость и расширение функций си­стемы. Схема эксплуатации системы проектирования приведена на рис. 1.0.

Система проектирования процесса углубления скважин передана для практической эксплуатации в ряд научно-исследовательских и проектных организаций.

Так, НИПИ объединений «Азнефть», «Татнефть» были собраны ис­ходные данные для получения решений и разработаны оптимальный проекты на углубление для площадей Кюрсангя («Азнефть») и Восточно — Лениногорская («Татнефть»). В настоящее время система совершенству­ется и тиражируется.

Комментарии запрещены.