Характеристики процесу буріння як об'єкта автоматизованого управління

Характеристики процесу буріння як об'єкта автоматизованого управління

Специалисты американської фірми IBM, котрі мають великий досвід у галузі створення управляючих систем з ЕОМ, для складних технологічних процесів, котрі потенційно необхідно автоматизувати, наводять такі загальні характеристики і факторы:

. необхідність приватних і великих перебудов робочих режимов;

. потужність установки;

. обурення, які діють процессы;

. складність процесу др.

Процесс буріння геологорозвідувальних свердловин характеризується частими значними перебудовами робочих режимів. Це як з частим стохастическим зміною властивостей разбуриваемых порід, і інших чинників, наприклад, зміною властивостей породоразрушающего інструмента у процесі буріння, а очисного агента, подовженням бурильного валу; специфічними операціями, зумовлені постановкою інструмента на забою та її приработкой, підйомом керна, бурильних труб та інших. На думку американської фахівців, потужність установки, відбита у розмір капіталовкладень, одна із критеріїв для обгрунтування необхідності автоматизації технологічного процесу. Якщо вартість системи, керуючої складним процесом, загаломрівної 300 тис. дол. і дворічному терміні окупності вартість основних фондів повинна бути від 5 до 60 млн. дол. (дані 1996 р.) Інша загальна особливість багатьох процесів, котрим обгрунтоване застосування автоматизованого управління — часті і традиційно сильні возмещающие впливу, що призводять до економічним потерям.

Процесс буріння, особливо глибоких свердловин, протекающий за умов значної невизначеності, піддається дужим і непередбачуваним возмущающим впливам, основа якихяк гірничогеологічні, і техніко-технологічні факторы.

Процесс буріння не лише виробничим процесом з погляду споживання потребує матеріальних та трудових ресурсів немає і виробництва продукту праці вигляді сформованого (пробуренного) стовбура свердловини і отриманого керна (за що, власне, і виробляється оплата бурової бригаді), але й науково-дослідним процесом, якщо пам’ятати основну мета виробництва бурових робіт — отримання інформації про будову земних недр.

Возникает парадокс: плануючи, проектуючи і нормируя процес буріння, ми цим стверджуємо, що знаємо предмет праці - земні надра. Але свердловини бурятів, отже, ми знаємо предмета праці та прагнемо отримати нові знання про будову земних надр. Поки підготовляється процес буріння, його проектування ми розглядаємо, як детермінований процес. З початком буріння, а під час буріння цей виробничий процес набуває характеру стохастичного, науково-дослідного, інформаційного процесу. Протиріччя між виробничим і науково-дослідним характером процесу буріння є його особливістю, яку треба враховувати під час створенні системи автоматизованого управления.

С погляду методики автоматичного управління процес буріння мало досліджений. Аналіз діаграми записи параметрів режимів буріння, записаний з максимально припустимою частотою, показує практично безперервні зміни як параметрів, і показників процесу буріння. З якою частотою потрібно управляти процесом буріння, як залежить ефективність від частоти управління? При ручному управлінні опікується цими питаннями не виникали. При автоматичному управлінні це завдання є принципиальной.

Управляющие впливу від системи керування до керованої об'єкту повинні надходити своєчасно у відповідність до зміненими умовами буріння. Від швидкодії управління в що свідчить висять якість управління і кінцевий результат. Позаяк процес буріння динамічний і вимагає частої коригування управляючих впливів, по крайнього заходу дуже перемежованих породах, то очевидно, що автоматизовану систему управління має перевагою перед человеком.

Сложные із технологічної чи експлуатаційної погляду процеси може бути об'єктом автоматизації управління із застосуванням ЕОМ. Технологічна складність процесу буріння обумовлена велику кількість технологічних змінних, значення яких тією чи іншою мірою визначають ефективність цього процесу, і безліччю взаємодій з-поміж них, що потребує докладання не завжди очевидних управляючих впливів. Особливо це виявляється у різних технологічних ситуаціях, від правильності розпізнавання яких залежать управляючі впливу бурильників. Експлуатаційна складність обумовлена технологічної складністю разом й характеризується вимогою ведення процесу буріння на оптимальному рівні, не більше встановленої системи обмежень. Це посилюється й тією, що бурильщику для вибору рішення необхідно пам’ятати і передісторію процесу буріння за порівняно період времени.

Ручное управління навіть двома-трьома параметрами процесу буріння на оптимальному рівні за умов частоперемежающихся порід та глибокої свердловини навряд чи возможно.

Автоматизированное управління процесом буріння дозволяє успішно змінювати практично одночасно два-три параметра із недоступним людині частотою. Отже, джерелом ефективності автоматизованого управління, по крайньої мері, зменшення проміжку часу, пошук оптимального режиму, швидка перебудова з однієї режиму в інший у зв’язку з зміненими умовами, а також повне виняток порушень процесу, що призводять до аварійним ситуацій. З іншого боку, стратегія управління процесом буріння то, можливо побудовано обліку вычисляемых показників (наприклад, углубка за оборот). Ці непрямі перемінні розраховуються керуючої ЕОМ, використовує інформацію про основні параметри процесу буріння, які вимірюються серійної контрольно-вимірювальної аппаратурой.

Список літератури

Для підготовки даної роботи було використані матеріали із сайту internet.