Автоматизированная система управления бурением скважин со сложной траекторией на основе прогнозирующих моделей

Автоматизированная система управления бурением скважин со сложной траекторией на основе прогнозирующих моделей

Автор: Шулаков, Алексей Сергеевич

Шифр специальности: 05.13.06

Научная степень: Кандидатская

Год защиты: 2005

Место защиты: Уфа

Количество страниц: 211 с.

Артикул: 2749049

Автор: Шулаков, Алексей Сергеевич

Стоимость: 250 руб.

Автоматизированная система управления бурением скважин со сложной траекторией на основе прогнозирующих моделей  Автоматизированная система управления бурением скважин со сложной траекторией на основе прогнозирующих моделей 

1.1. Особенности процесса бурения скважин как объекта
автоматизации
1.1.1. Параметры траектории ССТ.
1.1.2. Общий подход к решению проблемы формирования
траектории ССТ.
1.2. Структура современной системы управления движением
бурового инструмента.
1.3. Алгоритмы принятия решений по формированию
управляющих воздействии
1.3.1. Требования, предъявляемые к математической модели
движения бурового инструмента
1.3.2. Анализ математических моделей движения бурового
инструмента
1.3.3. Прогнозирование движения бурового инструмента в процессе принятия решений по выбору управляющих воз
действий
1.3.4. Подсистема исполнения решений
1.4. Средства контроля параметров траектории ССТ
1.5. Каналы передачи данных.
1.6. Выводы и результаты по первой главе. Постановка зада
чи исследования
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ДВИЖЕНИЯ КНБК И АЛГОРИТМОВ ПРОГНОЗА ТРАЕКТОРИИ СТВОЛА СКВАЖИНЫ В ПРОЦЕССЕ БУРЕНИЯ
2.1. Общие положения и принципы построения математической модели движения КИБК .
2.2. Выбор и обоснование системы уравнений, положен
ных в основу модифицированной кинематической модели движения КНБК
2.3. Алгоритмы прогноза траектории ССТ
2.3.1. Алгоритмы прогноза траектории на основе регрессионного анализа и кинематической модели.
2.3.2. Алгоритмы долгосрочного прогноза на основе математической модели движения КНБК с отклонителем
2.4. Результаты и выводы по второй главе.
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ АЛГОРИТМОВ
УПРАВЛЕНИЯ НАПРАВЛЕННЫМ БУРЕНИЕМ.
3.1. Алгоритм управления слежением за текущей траекторией движения КНБК с использованием нечеткой логики.
3.2. Уровень управления с прогнозирующей обратной связью
3.2.1. Математическая постановка задачи управления с прогнозирующей обратной связью.
3.2.2. Алгоритмы решения задач уровня управления с прогнозирующей обратной связью
3.2.3. Разработка алгоритмов оперативного управления на участке набора зенитного угла.
3.2.4. Исследование алгоритмов терминального программного управления на участке набора зенитного угла
3.3. Аппаратная и программная реализация алгоритмов
управления бурением.
3.4. Результаты и выводы по четвертой главе.
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПРОГРАММНОАППАРАТНОГО КОМПЛЕКСА
СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ И АВТОМАТИЗАЦИИ УПРАВЛЕНИЯ БУРЕНИЕМ ССТ
4.1. Разработка средств контроля параметров траектории
ССТ на базе инклинометров.
4.1.1. Анализ погрешности инклинометрических преобразователей в условиях воздействия температурных полей.
4.1.2. Анализ погрешности инклинометрических преобразователей в условиях механических воздействий в процессе измерений.
4.1.3. Анализ основных факторов, влияющих на достоверность контроля параметров траектории скважин.
4.1.4. Повышение точности и достоверности контроля на основе конструкторскотехнологических решений.
4.1.5. Повышение точности и достоверности контроля на основе структурносхемотехнических и алгоритмических подходов
4.2. Разработка и исследование гидроакустического канала связи.
4.3. Структуры телеметрических систем для контроля угловых параметров траектории скважины
4.3.1. Кабельная телеметрическая система для управления бурением скважин по заданной траектории.
4.3.2. Телеметрическая система с передачей информации
по гидравлическому каналу связи.
4.4. Основные результаты и выводы к третьей главе
5. РЕАЛИЗАЦИЯ, ИСПЫТАНИЯ И ВНЕДРЕНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ УСТРОЙСТВ И СРЕДСТВ АВТОМАТИЗАЦИИ КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ БУРЕНИЕМ
5.1. Общая характеристика проведенных работ.
5.2. Экспериментальные исследования с использованием
автономных инклинометров.
5.3. Экспериментальные работы с использованием
телеметрических систем с проводным каналом связи.
5.4. Опытноэкспериментальные работы по созданию бес
проводного гидроакустического канала связи
5.5. Опытнопрактические работы по созданию элементов автоматизированной системы управления траекторией скважины на базе телеметрической системы с гидравличе
ским каналом связи.
5.6. Общие выводы по материалам пятой главы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Третий этап содержал опытноэкспериментальные работы по созданию элементов СУДБИ с беспроводным гидроакустическим каналом связи. Результаты практических исследований подтвердили разработанные теоретические положения и перспективы применения автоматизированных СУДБИ на нефтегазовых месторождениях страны. В заключении приведены основные результаты и выводы, полученные в диссертационной работе. Многие современные технологии бурения скважин получили свое рождение и апробацию в СССР. Так, способ наклоннонаправленного бурения с применением забойных двигателей бурение с невращающейся буровой колонной, был разработанный в СССР 2, МКИ Е В7, начал внедряться еще в г. Его применение было связано с созданием отечественного промышленного многоступенчатого турбобура авт. П.Шумиловский, М. Гусман. А.М. Григоряном в г. Данные технологии сразу же нашли широкое практическое применение более ССТ в районах СССР. Целый ряд организаций ВНИИБТ, БашНИПИнефть, ВР1ИИГИС внес значительный вклад в развитие и внедрения этих технологий. Важное место в науке и практике горизонтального бурения занимают результаты экспериментального бурения трех горизонтальных скважин на лемезинском нефтяном месторождении, проведенные в и г. ПО Башнефть при участии в этих работах специалистов Уфимского авиационного института. Основной результат эксперимента доказательство возможности технической реализации и научной обоснованности предложенных технологических и технических решений строительства горизонтальных скважин. При этом был достигнут впечатляющий результат пробурена в заданном коридоре на рекордную по тем временам длину горизонтальной части 0 м скважина 1ЭС. В процессе экспериментальных работ хорошо себя зарекомендовала телесистсма Пилот, разработанная в УАИ. Вместе с тем, отсутствие экономических стимулов, дешевизна труда, в том числе квалифицированного, не позволили развить успех и перейти к массовому внедрению прогрессивных технологий. Современные технологии бурения представляют собой сложный и ответственный процесс и характеризуются набором многопрофильных операций и работ, среди которых важнейшей является проходка скважин . СУДБИ. Системы управления технологическим режимом бурения и освоением скважин являются объектом постоянного внимания и усовершенствования со стороны специализированных научных и технических организаций и подразделений в силу целого ряда объективных и исторических предпосылок. Что касается навигационного аспекта, то до недавнего времени он носил относительно второстепенный характер и решался достаточно легко. Однако, усложнение траекторий бурящихся скважин, удорожание этих скважин исправление брака стоит дорого выдвинули этот аспект в число важнейших. Использование только наземных средств контроля возможно в определенных случаях, в том числе благодаря, так называемым, естественным каналам связи колонна труб, буровой раствор в стволе и затрубном пространстве, окружающая порода. Вместе с тем, характеристики естественных каналов связи подвержены случайным возмущениям, поэтому методы определения глубинных параметров данным способом весьма неточны, а в ряде случаев, и некорректны. Применение глубинных средств контроля, особенно в сочетании с забойными механизмами изменения и стабилизации траектории, является наиболее универсальным, точным и оперативным методом для решения задач управления. При этом несомненное достоинство такого подхода имеет и оборотную сторону необходимость разработки, изготовления и эксплуатации надежно работающих технических средств в практически экстремальных условиях жесткие ограничения по габаритам, высокий уровень механических воздействий, статического и динамического давления, зачастую высокая температура и химически агрессивный, абразивный буровой раствор. Заметим, что навигационный аспект бурения порожден не только необходимостью попадания забоя скважины в заданную область земных недр, но и проводкой в соответствии с определенной траекторией профилем. Существуют два основных фактора искривления ствола естественный и искусственный. Естественное искривление ствола вызывается двумя причинами технологической и геологической.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.262, запросов: 244