Сибирский федеральный университет

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2023

Идентификатор DOI: 10.18799/24131830/2023/6/4080

Ключевые слова: drilling, control, optimization, algorithm, drilling mode, automation, software, бурение, управление, оптимизация, алгоритм, режим бурения, автоматизация, программное обеспечение

Аннотация: Актуальность. Алмазное бурение является одним из перспективных и универсальных способов проходки скважин, при котором возможно достижение высоких скоростей бурения на больших глубинах проведения работ. При этом дорогостоящий алмазный инструмент нуждается в сохранении эффективного ресурса. Разработанный способ управления алмазным бурением на основе комплексного анализа критериев с применением метода полного факторного эксперимента эффективен в случае его реализации в режиме реального времени. Таким образом, актуальной является проблема разработки системы автоматизированного управления режимом алмазного бурения, позволяющего сохранять ресурс инструмента при обеспечении высоких показателей механической скорости бурения и минимальных затратах мощности. Такой подход позволит повысить технико-экономические результаты алмазного бурения. Цель: разработка надежной интерактивной системы наземных датчиков и вычислительного комплекса, позволяющей реализовать автоматизированное управление алмазным бурением на основе комплексного анализа критериев, в полной мере характеризующих сложный процесс бурения, и функционирующей в режиме реального времени. Объекты: процесс алмазного бурения, интерактивные системы, устройства и датчики последнего поколения. Методы: аналитического исследования, компьютерного моделирования, полного факторного эксперимента. Результаты. Представлена система датчиков и вычислительного блока, состоящего из компьютеров и программного обеспечения, способная к детальному сбору и обработке информации, позволяющей дать полную оценку работы инструмента на забое. Описана схема взаимодействия устройств автоматизации процесса алмазного бурения. Приведено подробное описание работы программного обеспечения от сигнала датчиков до вывода результатов на экран табло. Дана характеристика результата применения автоматизированной системы управления процессом алмазного бурения. The relevance. Diamond drilling is one of the promising and versatile methods of well drilling, which makes it possible to achieve high drilling speeds at great depths of work. At the same time, an expensive diamond tool needs to save a resource. The developed method for managing diamond drilling based on a comprehensive analysis of criteria using the method of a full factorial experiment is effective if it is implemented in real time. Thus, the problem of developing an automated control system for the diamond drilling mode, which makes it possible to save the resource of the tool while ensuring high rates of mechanical drilling speed and minimal power consumption, is topical. This approach will improve the technical and economic results of diamond drilling. The aim of the work is to develop a reliable interactive system of ground sensors and a computer complex that allows implementing automated control of diamond drilling based on a comprehensive analysis of criteria that fully characterize complex drilling and operate in real time. Objects: diamond drilling, interactive systems, devices and sensors of the latest generation. Methods: analytical research, computer simulation, full factorial experiment. Results. The paper introduces the system of sensors and computing unit, consisting of computers and software, capable of collecting and processing information in detail, which makes it possible to give a full assessment of the work of the tool at the bottomhole. The authors describe the scheme of interaction of devices for automation of diamond drilling. The paper introduces the detailed description of the software operation from the sensor signal to the display of the results on the display screen and the characteristic of the result of the application of an automated control system for diamond drilling.

Журнал: Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов

Выпуск журнала: Т.334, №6

Номера страниц: 103-112

ISSN журнала: 25001019

Место издания: Томск

Издатель: Национальный исследовательский Томский политехнический университет

• Попова Марина Сергеевна (Сибирский федеральный университет)
• Нескоромных Вячеслав Васильевич (Сибирский федеральный университет)
• Зотов Захар Геннадьевич (Сибирский федеральный университет)
• Лиу Баочанг (Университет Цзилинь)

• Ядро РИНЦ (eLIBRARY.RU)
• Список ВАК