Дисертацію присвячено питанням розробки методів і алгоритмів адаптивного керування процесом буріння глибоких свердловин. Комплексно вирішено питання математичного моделювання, ідентифікації параметрів моделі, виявлення зміни умов буріння, адаптивного керування та відпрацювання долота за опорою і озброєнням, які в сукупності вирішують значну наукову та прикладку проблему в галузі спорудження глибоких нафтових та газових свердловин. Розроблені методи та синтезовані алгоритми адаптивного керування сприяють досягненню вищих техніко-економічних показників та безаварійному бурінню свердловини в умовах апріорної невизначеності.

  Скачати повний текст

Уперше розроблено методику поетапного проектування неорієнтованих компоновок низу бурильної колони (КНБК) з урахуванням особливостей їх конструкцій та умов взаємодії опор зі стінками свердловини шляхом послідовного збільшення кількості ОЦЕ. За розробленим алгоритмом розрахунку мінімальної енергії деформації багатоелементних неорієнтованих КНБК з двома ОЦЕ визначено момент появи нестійкої рівноваги, що може використовуватися як додатковий критерій вибору компоновок. Розроблено та впроваджено стандарт організації України "Компоновки низу бурильної колони для буріння похило-спрямованих і горизонтальних свердловин.

  Скачати повний текст

Містяться результати теоретичних і експериментальних досліджень динамічних процесів, які відбуваються в бурових і нафтопромислових установках при неусталеному русі виконавчих механізмів. Визначено вплив характеристик цих механізмів на динамічні процеси, здійснено пошук оптимальних параметрів законів руху, які дозволяють зменшити динамічні навантаження, знизити енергоспоживання, збільшити продуктивність роботи установок.

  Скачати повний текст

Вперше запропоновано узагальнену математичну модель буримості гірських порід та метод безконтактного автоматизованого контролю цієї буримості в процесі поглиблення свердловин. Визначено ймовірності хибної тривоги, невизначеної відмови та вірогідність контролю. Встановлено функціональні зв'язки систематичної та випадкової похибок контролю із запропонованим показником цієї буримості. Запропоновано структуру, алгоритмічне та програмне забезпечення пристрою для автоматизованого безконтактного контролю буримості. Удосконалено метод вибору оптимальної частоти дискретного контролю відхилень показника буримості гірських порід за межі порогового значення.

  Скачати повний текст

Розроблено теоретичні засади контролю енергетичних показників приводу ротора бурових установок (БУ) з груповим дизельним силовим приводом (ДСП). Удосконалено їх математичні моделі шляхом застосування елементів нечіткої логіки. Запропоновано структурну модель системи контролю енергетичних показників приводу ротора БУ з ДСП за рахунок використання інформації про швидкість обертання вала на виході з дизельного силового приводу та швидкість обертання вала приводу стола ротора. Створено алгоритм контролю енергетичних показників дизельного приводу ротора бурових установок на базі пристрою, який формує контрольований сигнал у реальному часі. Поліпшено метрологічні характеристики технічних засобів контролю енергетичних показників приводу ротора БУ з ДСП і здійснено апробацію демонстраційного зразка розробленого приладу. Наведено оцінку характеристик контролю енергетичних показників приводу ротора БУ з ДСП.

  Скачати повний текст

Висвітлено питання організації та дослідження АСУ бурінням під час спорудження глибоких свердловин на базі багатопараметричної інформаційної моделі. Систему застосовано для модернізованого бурового верстата з вільною подачею бурильного інструменту на вибій. Верстат оснащено системами стабілізації трьох режимно-технологічних параметрів: витрат промивальної рідини, частоти обертання бурильної колони, навантаження на породоруйнівний інструмент. Всі три параметра контролюються і плавно регулюються управляючою електронною обчислювальною машиною. Основою інформаційної моделі є дані про енергоємність гірських порід, які визначаються за даними сейсморозвідки. Запропонована АСУ бурінням суттєво поліпшує ергономічні, економічні, технологічні, екологічні експлуатаційні параметри автоматизованих бурових верстатів, що мають дискретні закони управління режимно-технологічними параметрами в АСУ бурінням, в якій не враховується інформація про пружні властивості гірських порід.

  Скачати повний текст

Розглянуто питання підвищення техногенної безпеки у ході спорудження нафтових та газових свердловин. Науково обгрунтовано підхід по оцінці класу небезпеки відходів буріння, що базується на використанні гранично допустимих концентрацій у грунті хімічних речовин, які входять до складу відходів, їх концентрації у загальній масі відходів та їх розчинності у воді. На підставі дослідження впливу інгредієнтів відходів буріння на ріст і розвиток сільськогосподарських рослин визначено допустимі концентрації реагентів у грунті. Обгрунтовано обмежену кількість пріоритетних показників оцінки стану грунту в районі проведення бурових робіт з урахуванням складу хімічних реагентів та якості відходів, інтегрального характеру показників забруднювальних речовин. Розроблено керівний нормативний документ з визначення забруднення грунтів у районі бурових площадок.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Наведено математичну модель роботи бурильної колони з обваженими бурильними трубами змінної жорсткості експоненціальної форми в компоновках низу бурильної колони та розв'язано задачу стосовно визначення величини поздовжніх і поперечних напружень у конічних перерізах за дії статичних і динамічних навантажень. Розроблено обважені бурильні труби змінної жорсткості зазначеної форми, технологію виготовлення та методику їх застосування у компоновці низу бурильної колони. Удосконалено конструкцію обважених бурильних труб з приварними різьбовими кінцями завдяки наявності розвантажувальних канавок зварних з'єднань, одержано аналітичні залежності визначення їх раціональних параметрів. Запропоновано конструкцію замкових різьбових з'єднань підвищеної міцності "гальтельного" типу та визначено їх оптимальні параметри, що забезпечує перерозподіл напружень між витками різьби. Розвинуто методику визначення експериментальної діаграми Веллєра втомної міцності елемента бурильної колони, базуючись на законі збереження енергії.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Проведено огляд історії розвитку та сучасного стану геолого-технологічних досліджень, сейсмічних методів та інклінометрії в процесі буріння. Розглянуто основні фактори, які впливають на характеристики вібрацій у системі "долото - гірські породи", проаналізовано особливості процесу розповсюдження коливань від вибою свердловини по колоні бурових труб. Обгрунтовано необхідність зміни існуючої методики реєстрації інформативного сигналу в методах вертикального сейсмічного профілювання в процесі буріння та віброакустичного каротажу шляхом впровадження вибійних реєструючих приладів. Показано можливість використання інклінометричних даних у процесі обробки й інтерпретації даних віброакустичного каротажу. Розроблено зразки автономних свердловинних приладів (інкліно- та віброметричних модулів).

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Запропоновано методику розрахунку спеціальних компоновок з метою стабілізації та коригування зенітного кута під час відбору керна у свердловинах з великими зенітними кутами. Удосконалено технічні засоби та технологію процесу буріння з відбором зерна у горизонтальних та похило спрямованих свердловинах, що забезпечує високу ефективність відбору керна. Розроблено техніко-технологічний комплекс для відбору орієнтованого керна та управління траєкторією свердловини. Запропоновані технологічні заходи та технічні засоби пройшли промислову перевірку та впроваджені у семи свердловинах за різних геолого-технічних умов.

  Скачати повний текст