[ Донецкий национальный технический университет ]    [ Магистратура ДонНТУ ]    [ Поиск ]

Разработка системы автоматизированного проектирования буровых работ

Парфенюк С.Н.
кафедра Технологии и техники геологоразведочных работ
sergniko@ukrtop.com

Автоматизация проектированния буровых работ проводится с целью сокращения времени на разработку проектно-сметной документации на бурение скважин. Главная цель автоматизации - избавить специалиста-проектировщика от рутинной работы по выбору режимных параметров, начальной конструкции скважины, а сосредоточиться на их оптимизации, на разработке новых, улучшенных технологических решений. Автоматизированная система проектирования не призвана заменить специалиста, но может предложить некий исходный вариант проекта работ. Задача специалиста - проанализировать и оптимизировать данный вариант, применительно к конкретной ситуации, основываясь на данных, которые невозможно учесть на этаппе автоматизированного проектированния из-за их нечеткости и не формализованности.

Стадия проектирования бурения скважин, согласно [1], является одним из четырех основных стадий производственного цикла бурения, но бесспорно является самой ответственной, т.к. ошибки на этой стадии ведут к наибольшим потерям. Создание автоматизированной системы проектирования позволит существенно снизить риск ошибки на этапе проектирования. На данном этапе, автоматизированные системы проектированния уже созданны, но они имеют ряд недостатков:

  • практически все подобные системы спроектированы, применительно к условия нефтегазоводобывающей промышленности, а систем для геологоразведочной отрасли нет;
  • в связи с этим, теоретическая основа заложенная в данных системах не может быть использована применительно к геологоразведочному бурению.

В связи с этим и возникает необходимости в создании автоматизированной системы проектирования, которая была бы лишена этих недостатков. Анализируя имеющиеся научные наработки в области проектирования буровых работ [2, 4], можно прийти к выводу, что большинство этапов проектирования имеют более или менее четкую формализацию и не составляют трудности для реализации их в системе. Исключение составляет проектирование конструкции скважины.

Поставленная задача будет решатся методом декомпозиции, т.е. общее решение задачи есть совокупность решений подзадач. Предполагаются следующие подзадачи:

1. Анализ исходных данных. Проводится анализ исходных данных на противоречивость. Исходными данными являются:

  • геологический разрез проектируемой скважины
  • целевое назначение проектируемой скважины
  • другие данные (ограниченность выбора оборудования, приоритеты работ и т.д.)

2. Выбор оборудования
Исходя из набора оборудования, а также исходных данных производится выбор рекомендуемого оборудования для проведения буровых работ. Выбор проводится на основании технических характеристик оборудования и степени их приближения к условиям проектирования.

3. Конструкция скважины
Самый главный и трудно формализуемый этап. Конструкция скважины является базой для дальнейших расчетов и проектирования технологии проведения работ. Здесь же целесообразно провести выбор промывочного агента и тампонажных работ. Возможно использование предыдущих разработок [3].

4. Выбор ПРИ
Выбор ПРИ основан на наибольшей степени приближения его области применения (категория по буримости, группа по трещиноватости, группа по абразивности, диапазон диаметров, вид бурения) к условиям проектируемых работ.

5. Расчет режимных параметров
Согласно известной и общепринятой методике проводится расчет трех режимных параметров: осевой нагрузки, частоты вращения, подачи промывки. Полученные расчетные значения конкретизируются принимая во внимание геологическую информацию, а также возможности оборудования (также проводятся расчеты затрат мощности и прочностные расчеты).

6. Проектирование дополнительных работ (геофизические и др.)

7. Расчет объема работ и затрат времени материалов на сооружение скважины.

8. Расчет стоимости работ

В результате проектирования будет получен следующий набор документов:

  • ГТП бурения скважины
  • текст проекта с обоснованием и необходимыми расчетами
  • сводная таблица объемов работ
  • спецификация потребности в материалах
  • смета на производство работ

Следует отметить, что это только предварительные решения, которые, возможно, подвергнуться значительным преобразованиям в процессе дальнейшей работы над проектом.

Литература

1. Козловский Е.А., Комаров М.А., Питерский В.М. Кибернетические системы в разведочном бурении. - М.: Недра, 1985, 285 с.
2. Каракозов А.А., Рудковская К.Н., Русанов В.А. Оптимизация комплекса работ, связанных с сооружением скважин на основе программирования на ЭВМ // Тезисы докладов научно-технической конференции "Оптимизация бурения скважин в осложненных условиях" - Донецк, ДПИ, 1991. - с. 73 - 74.
3. Каракозов А.А., Ивачев Л.М., Филимоненко Н.Т. Разработка метода проектирования на ЭВМ оптимальной конструкции скважины в осложненных условиях. // Тезисы докладов научно-технической конференции "Оптимизация бурения скважин в осложненных условиях" - Донецк, ДПИ, 1991. - с. 74 - 76.
4. Курсове та дипломне проектування бурових робiт: навчальний посiбник / Калiнiченко О.I., Юшков О.С., Iвачов Л.М. та iншi: Пiд ред. Калiнiченко О.I. - Донецьк: ДонДТУ, 1998. - 153 с.

Биография Ссылки Библиотека