К вопросу о проведении компьютерного моделирования при разработке новых технических средств для бурения скважин

Глущенко Е.С.
Донецкий национальный технический университет

Источник: Сборник докладов – 2011 / Матеріали II всеукраїнської студентської науково-техн. конференції. –Дніпропетровськ, НГУ –2011, –с. 10-11.


  В настоящее время, ввиду сложного экономического положения, основным препятствием для разработки новых и совершенствования существующих технических средств, является высокая стоимость изготовления, а также множественные конструктивные недостатки, которые проявляются только в процессе работы с новым оборудованием. Многие предприятия имеют несовершенную техническую базу, однако, оценив все риски, отрицательно относятся к внедрению нового оборудования, независимо от ожидаемого эффекта.
    Неотъемлемой частью при разработке нового, либо совершенствовании существующего оборудования является компьютерное моделирование. Существующий уровень прогресса и новейшие технологии, дают возможность производить моделирование уже с первоначальных этапов разработки, что позволяет:
    - определить принципы взаимодействия отдельных деталей и узлов, поведение оборудования во время работы при различных режимах и параметрах;
    - установить имперические зависимости, определяющие экстремальные значения режимов работы;
    - установить условия, при которых оборудование будет работать с максимальной производительностью;
    - определить тип и свойства материалов, для изготовления как основных узлов и деталей, так и деталей, подвергающихся воздействию критических нагрузок.
    Использование существующего, либо разработка принципиально нового программного обеспечения, позволяет свести к минимуму ошибки и погрешности, возникающие при расчетах ввиду человеческого фактора, а также автоматизировать и систематизировать процесс исследования. При конструировании нового оборудования, разработчик довольно часто оказывается в ситуации, когда при внеплановом изменении какого либо значения появляется необходимость повторного проведения расчетов. Использование специализированного ПО позволит изменением любого значения, совершить перерасчет всего алгоритма, и мгновенно получить необходимый результат.
    На ряду с разработкой программного обеспечения существует возможность создания и внедрения баз данных, позволяющих включить, и что немаловажно объединить необходимые вспомогательные материалы, сведя к минимуму обращение к различного рода библиотекам в дальнейшем.
    Задавание в качестве исходных данных необходимого конечного результата, позволяет определить необходимые значения геометрических, режимных параметров, прочностных характеристик и соответственно рекомендуемых материалов для изготовления исследуемого оборудования.        
    Aнализ полученных данных, их сравнение с уже известными зависимостями позволяет определить оптимальные параметры, для максимизации производительности.
    Я считаю, что моделирование и анализ, в обязательном порядке, необходимо производить при разработке, исследовании, а также после внедрения в производство бурового оборудования, работающего непосредственно в скважине. Задание различных геологических условий, режимов бурения и вспомогательных данных позволяет предвидеть, и ограничить различного рода аварии и осложнения.