Методы и алгоритмы оперативного управления направленным бурением скважин

• Автор: Агзамов, Зуфар Варисович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1997
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 176 с.

СПИСОК ЧАСТО ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ
АСОУ НБ - автоматизированная система оперативного управления направленным бурением;
ГИУ - глубинное измерительное устройство;
ГПИ - графический пользовательский интерфейс;
ИВВД - интерфейс ввода-вывода данных;
ИС - измерительные системы;
НБУ - наземная буровая установка;
КБТ - колонна бурильных труб;
НКНБК - неориентируемая компоновка низа бурильной колонны;
КНБК - компоновка низа бурильной колонны;
КПД - канал передачи данных;
КПП0 - комплекс' прикладного программного обеспечения;
КС - канал связи;
МЛВ - механизм логического вывода;
ННГС - наклонно-направленная и горизонтальная скважина;
НПУ - наземное приемное устройство;
ОКНБК - ориентируемая компоновка низа бурильной колонны;
СОУ - система осуществления управления;
СУ РБ - система управления режимом бурения;
СУ ТПБ - система управления технологическим процессом бурения; СУТС - система управления траекторией скважины;
СФУ - система формирования управления;
УБТ - утяжеленная бурильная труба;
УОКНБК - управляемая ориентируемая компоновка низа бурильной колонны;
ФОКНБК - ориентируемая компоновка низа бурильной колонны с фиксированным углом перекоса отклонителя;
ЭС РВ - экспертная система реального времени;
ЭУС - экспертная управляющая система;
MWD - (Measurement While Drilling) System - система непрерывного измерения непосредственно в процессе бурения.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1.ПРОБЛЕМА ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ УПРАВЛЕНИЯ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ НАПРАВЛЕННОГО БУРЕНИЯ Н.НГС
1.1.Анализ современного состояния в области систем управления искривлением- ствола ННГС
1.1.1. Параметры траектории ННГС ..’
1.1.2.Общий подход к решению проблемы формирования
траектории ННГС
1.1.3.Анализ современного состояния в области систем управления технологическим процессом бурения ННГС (СУ ТПБ)
1.1.4.Современный уровень развития СУ НБ. Проблема внедрения АСОУ НБ
1.1.5.Измерительные системы АСОУ НБ
1.1.6.Система осуществления управления
1.1.7.Система формирования управления СУНБ
1.2.Обзор современного состояния научных
исследований, в области экспертных систем с целью исследования возможностей их применения в управлении бурением нефтяных скважин
1.3.Выводы и результаты по первой главе.
Постановка задачи исследования
ГЛАВА 2.РАЗРАБОТКА ИМИТАЦИОННОЙ МОДЕЛИ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ
ТРАЕКТОРИИ СКВАЖИНЫ ННГС
2.1.Буровой инструмент как объект управления при формировании ствола ННГС
2.1.1.Существующие подходы к построению модели
движения КНБК
2.1.2.Обобщенный подход к описанию медленных движений
КНБК
2.1.3.Режимы бурения ННГС по типу применяемой КНБК
2.1.4.Требования к модели движения КНБК как объекта оперативного управления
2.1.5.Общий подход к построению модели движения КНБК

2.1.6.Модель движения на режиме бурения ОКНБК
2.1.7.Учет геометрической закрутки
2.1.8. Модель движения на режиме бурения НКНБК
2.1.9. Многорежимная модель движения КНБК как объекта управления
2.2. Алгоритмы прогноза движения бурового инструмента '
при формировании траектории ННГС
2. 2.1. Общий подход
2. 2. 2.Выбор аппроксимирующих функций
2.2.3.Идентификация математической модели движения
КНБК при направленном бурении
2.2.4.Алгоритм прогноза движения с постоянными интенсивностями
2.2.5.Обобщенный алгоритм прогноза движения бурового инструмента на основе модели в дифференциальной
форме
2.2.6.Оценка эффективности алгоритма прогноза
2.3.Выводы и результаты по второй главе
ГЛАВА'3.РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ ОПЕРАТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ
ДВИЖЕНИЕМ БУРОВОГО ИНСТРУМЕНТА ПРИ БУРЕНИИ ННГС
3.1.Задача управления формообразованием траектории
скважины
3.2. Общая математическая постановка задачи оперативного управления траекторией ННГС
3.3.Комплекс показателей эффективности управления траекторией ННГС
3.3.1.Показатели точности управления траекторией ННГС
3.3. 2.Показатель экономичности управления
траекторией ННГС
3.4. Концепция решения задачи оперативного управления движением бурового инструмента при бурении ННГС
3.5.Разработка алгоритмов оперативного управления на участке набора зенитного угла
3.5.1.Особенности управления на участке набора
зенитного угла
3.5. 2. Общая математическая постановка задачи

программного обеспечения автоматизированной системы оперативного управления направленным бурением (АСОУ НБ) необходимо последовательное выполнение следующих этапов проектирования:
1. Математическая постановка задачи оперативного управления направленным бурением ННГС, включая построение математической модели движения бурового инструмента как объекта управления для решения задачи прогноза и оперативного управления направленным бурением ННГС.
2. Разработка математического обеспечения АСОУ НБ, включая разработку алгоритмической структуры АСОУ НБ.
3. Имитационное моделирование и исследование эффективности разработанных алгоритмов прогноза и оперативного управления траекторией ННГС.
4. Исследование возможности применения методов интеллектуального управления для повышения эффективности оперативного управления направленным бурением.
5. Разработка комплекса прикладного программного обеспечения АСОУ НБ, обеспечивающего эффективное принятие решений по оперативному управлению бурением ННГС на базе управляющей ЭВМ.