CC BY
14
4
Системный анализ и управление^
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Глухов В.В., Балашова Е.С. Организация производства. Бережливое производство: Учеб. пособие. СПб.: Изд-во Политехи, ун-та, 2007. 238 с.
2. Судов Е.В. Интегрированная информационная поддержка жизненного цикла машиностроительной продукции: Принципы. Технологии. Методы. Модели. М.: ООО Изд. дом "МВМ", 2003. 264 с.
3. Норенков И.П., Кузьмин П.К. Информационная поддержка наукоемких изделий. CALS-технологии. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2002. 320 с.
4. Соломенпев Ю.М., Митрофанов В.Г., Павлов В.В., Рыбаков A.B. Информационно-вычислительные системы в машиностроении. CALS-технологии. М.: Наука. 2003. 292 с.
5. Адлер Ю.П. Что нам ждать от бережливого производства? // Рациональное управление предприятием. 2007. № 4. С. 70—73.
6. Аалст В. вам дер, Хейс К. ван. Управление потоками работ: модели, методы, системы : Пер. с англ. М.: Физматлит, 2007. 316 с.
7. Хаммер ML, Чампи Д. Реинжиниринг корпорации: Манифест революции в бизнесе. М.: Манн, Иванов и Фербер, 2006. 287 с.
8. Гриженко JI. Удерживать лидерство за счет осознанного управления себестоимостью // Intelligent Enterprise. Корпоративные системы. 2006. № 8. С. 30-33.
9. Васильев Н. Качество, стоимость и сроки дают комплексный подход к пониманию эффективности // Intelligent Enterprise. Корпоративные системы. 2007. № 19. С. 4—10.
УДК 622.24
A.A. Цуприков
чувствительность показателей механического бурения к изменению параметров управления
Анализ чувствительности связан с изучением влияния изменения параметров на поведение динамических систем и позволяет определить, как изменяются показатели системы при варьировании ее параметров. Для проведения анализа нужно построить модель чувствительности, которая состоит из функций чувствительности показателей системы по каждому параметру.
Фактически чувствительность показывает величину приращения функции при единичном приращении аргумента, т. е. скорость ее изменения по этому аргументу.
Функции чувствительности определяются по математической модели исследуемого объекта следующим образом.
Пусть модель системы описывается векторным уравнением
^- = F[X.t.p(t)]: at
*('о) = *о
(!)
где X =
— вектор состоянии системы;
F =
— векторная функция;
p(t) =
Р\ Рг
— вектор параметров, которые
могут иметь различные физические свойства, быть постоянными или переменными во времени.
В качестве параметра р могут быть использованы параметры, изменяющие состояние
системы, начальные условия, коэффициенты, ошибки округления, погрешности измерения и др.
Функцией чувствительности называется производная составляющая вектора пространства состояний системы (1) по параметру р [3]:
к = 1,2,...,о. (2)
Ф(0
Анализ чувствительности процесса механического разрушения породы долотом проведем для следующих показателей: механической скорости бурения текущей проходки И и критерия ''минимум стоимости I м проходки" </. Система уравнений показателей процесса [2] имеет вид
Ч, =
h = (1-е*);
К
(3)
я =
С;х+СТ + СсиТа1+СлрТпр
где и0 =-
I +1ОЛС/ Од )■• /(0,265 - 3.568 • I (Г* / peg»') ~ начальная механическая скорость проходки; а — коэффициент пропорциональности; к — декремент механической скорости проходки; г — время; Сл — стоимость долота; С, Т — стоимость и время механического бурения; Ссп, Тсп — стоимость и время спуско-подъем-ных операций; Спр, Тпр — стоимость и время прочих операций; С — осевая нагрузка на долото; А, — диаметр долота; п — скорость вращения ротора: р — плотность бурового раствора; е — коэффициент расхода бурового раствора; Q — расход бурового раствора.
Чувствительность показателей определяем для изменения параметров С, п, р, 0 и /)л. Данные для расчетов получены в Краснодарском филиале ООО "БУРГАЗ" и приведены в табл. I.
Значения коэффициентов а, к и показателя степени а определены согласно [2], величина е принята равной 2,5-Ю-2 для всех глубин. Значения им и И рассчитаны по уравнениям модели (3), совпадение рассчитанных и практических данных составляет 81,2-99,7%.
Величина 0 вычислена по формуле
0 = 0,7854
где ¿/сэ, (1И э — эквивалентные диаметры скважины и бурильной колонны, приведенные
I
к глубине ¿с по формулам с1а -
(где /— номер участка ствола скважины с одинаковым сечением), ¿/н э = (Шн + 1ус1н у)/£с (где / и (1И — длина и наружный диаметр бурильных труб; /у и у — длина и наружный диаметр утяжеленных бурильных труб).
Скорость течения раствора в кольцевом пространстве ик п принята равной 0,5 м/с.
Модель чувствительности механической скорости проходки к изменению параметров процесса имеет вид
——= 2а ■ 10"4 nae~h (GA,-2\ (Гй G'5 /А,)/ A;D*; 5G
Эи
- = «•10 а-и С an
^ = 10"4/7йGV"e05(0,265/4, -А4А,)/А?; (4) Эр
——= £/ •10"''паG'e^'ptQ1 (0,768A, -3A4AS)/А}:; dQ
2а • 1 о-»« G V* (112^1 _ А) / A;Da, Э£> Д
Таблица
Lc, км G, кН D., м я, об/м а к U ч р, кг/м3 q, руб. Q, м}/с ии, м/ч И, м
1 9 0,295 160 0,70 0,10 4,4 1160 877,5 0,0231 6,35 35,10
2 12 0,295 120 0,64 0,13 5,3 1200 1187,2 0,0231 3,89 29,68
3 14 0,295 94 0,58 0,17 5,8 1400 2036,0 0,0231 2,06 20,36
4 18 0,243 80 0,52 0,23 6,6 1600 3820,0 0,0180 1,23 19,10
5 16 0,190 60 0,46 0,27 7,8 1800 1907,4 0,0140 0,21 5,61
6 12,4 0,151 42 0,40 0,30 11,4 2020 1776,0 0,1110 0,03 2,96
Системный анализ и управление
где с=ао;,
А, = 0.265 - 3,568-Ю'УреО3; А2 = НЮ"8^,;
А3 = ре03(О,265 + Ю^С4) - 3,568-10~4;
А2 = 0.265 + Ю-8 С4;
А] = 0,265 ре (Я — 3,568- Ю-4.
Значения функций чувствительности системы (4), рассчитанные для различных глубин, приведены в табл. 2. Из нее следует, что с ростом глубины чувствительность скорости бурения ъм к механическим параметрам С, п уменьшается, причем особенно сильно на участках сужения ствола скважины (4—6 км). Влияние реологических и гидравлических параметров р и О на однородных по сечению участках ствола (1—3 км) увеличивается, на участках сужения — уменьшается.
Таблица 2
¿с. <4 ¿4 ¿4 Эим
км эс дп Эр дд
1 1,445 2,75- 10"2 8,9110 5 0,776 -44,09
2 0,70 2.07-10 2 1,82-10-' 27,5 -28,5
3 0,359 1,27-10"2 2,14-10-' 37,74 -16,76
4 0.314 1,13-Ю"2 1,62-10 ' 42,63 -23,23
5 0,086 6,87-10 •> 2,25-10 6,16 -7,21
6 0,0042 2,07-10 1,18-10" 0,629 -0,346
Влияние А, с ростом глубины в целом увеличивается по величине, но имеет отрицательный знак, т. е. увеличение диаметра приводит к уменьшению скорости проходки и наоборот.
Диапазон изменения функций чувствительности составляет два-четыре порядка. Для аргументов (7, л, р, 0 характер изменения чувствительности скорости бурения показан в логарифмических координатах на рис. 1, а для аргумента /) — на рис. 2.
Аналогично можно рассчитать функции чувствительности для проходки И и критерия q, они приведены в табл. 3 и 4.
Для проходки И также отмечается в целом уменьшение значений функций чувствительности для параметров 6, п, влияние параметров р и 0 на однородных участках возрастает, на сужающихся — падает, а изменение А, с ростом глубины увеличивает чувствительность проходки, причем с отрицательным знаком.
*--- —■
1 2 -■____ 5 6
•______________
—V ^
^•с* км
Рис. 1. Функции чувствительности скорости бурения к варьированию параметров С, п, р, О (линии /, 2, 3, 4 соответственно)
Рис. 2. Функция чувствительности скорости бурения к варьированию параметра Ц,
Таблица 3
к, КМ ЭЛ дО ЭЛ дп 3/7 Эр ЭА до ЭЛ ЭОд
1 7,99 0,152 4,93-10-1 4.29 -243,69
2 5,34 0,158 1,39-10 ' 210,46 -217,43
3 3,55 0,126 2,12-10-' 373,08 -165,67
4 4,87 0,175 2,51-10"' 660,43 -360,49
5 2,29 0,186 6,02-10~* 164,62 -192,67
6 0,42 0,020 1,14-10^ 61,99 -34,19
Таблица 4
К. дЧ дд Э</ дс, д Ч
км дв дп Эр дО ЭОд
1 -5,69 -0,108 -3,51-10 ' -3,06 173,58
2 -7,19 -0,213 -1,87-10 ' -283,73 293,09
3 -17,44 -0,019 -1,02-10 2 -1832,47 813,77
4 -50,99 -1,83 -2,6310" -6915,36 3774,69
5 -138,79 -11,27 -3,65-10 2 -9977,62 1167,72
6 -85,13 -4,06 -2,31-10 2 -12565,4 6930,31
1 33
С увеличением глубины забоя влияние параметров (/, л, р, (2 на чувствительность критерия <7 в целом уменьшается, причем имеет отрицательный знак, а для диаметра долота (7 — увеличивается, на участках сужения ствола скважины более резко.
Чувствительность критерия д к варьированию параметров с ростом глубины изменяется более плавно, чем для показателей им и И.
Численные значения функций чувствительности свидетельствуют, что по степени влияния на скорости изменения им, И и q параметры располагаются следующим образом: наибольшее количественное влияние оказывают параметры Д, и 0, затем идут (7, п и р.
1. Чувствительность механической скорости бурения к изменению нагрузки на долото и оборотов ротора с ростом глубины скважины уменьшается, для плотности и расхода бурового раствора на однородных по сечению участках ствола скважины функции чувствительности растут, на сужающихся участках — уменьшаются. Для диаметра долота значения функции чув-
ствительности возрастают, но имеют отрицательный знак, т. е. при положительном приращении (7 (увеличении диаметра) приращение им отрицательно (скорость бурения уменьшается).
2. Для скорости проходки влияние осевой нагрузки на чувствительность функции с ростом глубины в целом падает; для оборотов ротора находится на одном уровне, но на большой глубине резко уменьшается; для плотности и расхода раствора сначала растет, затем падает; для диаметра долота в целом уменьшается и также отрицательно по знаку.
3. Чувствительность критерия "минимум стоимости метра проходки" к изменению нагрузки на долото, оборотов ротора, плотности и расхода бурового раствора, а также диаметра долота с ростом глубины скважины в целом уменьшается и имеет отрицательный знак. Влияние диаметра долота на чувствительность критерия увеличивается.
4. По количественному влиянию на чувствительность показателей ом, И и ц регулируемые параметры располагаются в следующем порядке: Дд и 0. затем С, я и р.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике. М.: Физматгиз, 1959. 608 с.
2. Погарскнй А.А., Чефранов К.А., Шишкин О.П.
Оптимизация процессов глубокого бурения. М.: Недра. 1981. 296 с.
3. Розенвассер E.H., Юсупов P.M. Чувствительность систем управления. М.: Наука, 1981. 464 с.
УДК б 16.076
В.О. Петров, О.О. Привалов, И. В. Степанченко
методика автоматизированного анализа фации перитонеальной жидкости по растровому изображению
при микроскопии
Перитонеальная жидкость — неотъемлемая часть внутрибрюшной среды, количество и качество которой находится в прямой зависимости от функционального состояния брюшины. Динамика цитологической картины перитоне-альной жидкости служит зеркалом протекаю-
щих процессов воспаления и регенерации [I]. Одним из перспективных при анализе медико-биологического препарата такого рода является метод клиновидной дегидратации [2].
Метод клиновидной дегидратации как средство диагностики заболеваний очень
