Научная статья на тему 'Структура технологической системы бурового комплекса'

Структура технологической системы бурового комплекса Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
125
18
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Ошкордин О. В., Фролов С. Г., Батрак А. Ф., Лефтон О. Л.

Авторами предпринята попытка выделить структуру единого бурового комплекса, т. е. расписать характеристики каждого из элементов, входящих в буровой комплекс по уровням организации технологической системы

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Структура технологической системы бурового комплекса»

Выводы

1. Оценка достоверности способа опробования должна проводиться по метрологическим картам гомогенных корреляционных полей сопряжённых измерений. Использование для этой цели гетерогенных корреляционных полей даёт завышенные оценки коэффициента корреляции и, как следствие этого, искажённые значения статистических и метрологических характеристик.

2. При оценке классической систематической погрешности недостаточно устанавливать её статистическую значимость, но необходимо определять и её практическую существенность, без учёта которой велика вероятность забраксвать вновь предлагаемый метод или рекомендовать его анедренне по чисто формальным соображениям.

3. Проведённый аудит механизированного способа бороздового опробования кернов разведочных скважин свидетельствует о его недостоверности из-за наличия классической и знакопеременной систематических погрешностей, неудовлетворительной категории точности, особенно для содержаний серы и фосфсра.

4. Увеличение числа борозд с опробованного интервала керна не гарантирует высокую .достоверность и представительность метода, так как он имеет небольшую глубинность относительно scero объёма керна, совершенно не отражая информации о внутренней части керна.

5. Для получения количественной информации по всему объёму керна необходимо отбирать с его поверхности не бороздовые пробы, а. согласно принципам стереологии и методов разведки месторождений полезных ископаемых, получать полные пересечения вдоль оси керна. Для этого грезерование керна надо заменить распиловкой его вдоль оси на два сегмента, а материал из распила использовать в качестве представительной пробы от керна.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Альбов М.Н., Челышев B.JL, Панов Ю.К. Бороздовое механическое опробование кернов разведочных скважин. М.: Госгеолтехиздат, 1963. 68с.

2. Мягков В.Ф. Новый способ решения некоторых задач опробования // Геология и разведка. 1958. № 10. С. 95-102.

3. Панов Ю.К. О метрологическом содержании достоверности способа опробования // Изв. УГГГА. Серия: Геология и геофизика. 2000. Выи. 10. С. 156-160.

4. Панов Ю.К. Современное состояние и задачи разработки теоретических основ опробования руд и техногенных продуктов // Проблемы разведки, добычи и обогащения руд благородных металлов и техногенного сырья: Труды Междунар. науч.-техн. конф. Екатеринбург: Изд-во УГГГА, 2000. С. 49-51.

5. Смирнов В.И. Геологические основы поисков и разведок рудных месторождений: Учебн. пособие. М.: Изд-во МГУ, 1957. 588 с.

УДК 622.143.001.57

О.В. Ошкордип, С.Г. Фролов, А.Ф. Батрак, ОЛ. Лефтон СТРУКТУРА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ БУРОВОГО КОМПЛЕКСА

Выделить структуру единого бурового комплекса - это значит расписать характеристики каждого из элементов, входящих в буровой комплекс, по уровням организации технологической системы, что позволяет математически описать и анализировать структуру бурового комплекса с использованием методов теории множеств, комбинаторики, теории графов и теории марковских процессов [2].

Традиционно анализу подвергаются схема конструкции бурового комплекса и его функциональная схема. Однако задача разработки методов выработки решений требует анализа схемы системной организации, т. е. анализа целостной совокупности всех составляющих бурового комплекса в их взаимовлиянии.

В схему системной организации бурового комплекса входят элементы, т. е. такие отдельные части (устройства, материалы, операционные схемы), которые имеют строго фиксированный набор внутренних свойств, характеристик (конструктивные параметры, хим. состав, физические свойства и т.д.). Элементы комплекса через целевые функции (назначение, участие в решении частных

технологических задач) системно связаны с условиями производства работ. Характер системных связей можно описать через вероятность выполнения целевой функции элемента в данных условиях.

Существенно важным является распределение элементов и связей по уровням организации системы, т. с. разделение их на такие совокупности, в которых действуют определенные закономерности: закономерности одного уровня организации не распространяются на закономерности другого уровня.

Рассмотрим принципиальную схему системной организации бурового комплекса (см. рисунок), основные подходы по формированию которой были сформулироьаны в работах [1,3].

Уровень бурового инструмента

Схема системной организации бурового комплекса

Первый уровень организации - уровень инструмента. В широком толковании под инструментом в данном случае предлагается понимать любую деталь, устройство, материал (например, промывочную жидкость), которые непосредственно реализуют тот или иной физический процесс в ходе бурения: дробление или резание породы, калибровку стенок скважины, кольматацию проницаемых стенок и околоствольного пространства, центрацию, обеспечение жесткости или гибкости низа колонны бурильных труб, отрыв и удержание керна, изоляцию его от конкретных механических или гидравлических разрушающих воздействий, изменение сил трения колонны бурильных труб о стенки скважины и многое другое.

Как у всяких элементов системы, их технологические возможности (рабочие характеристики) определяются жестким набором внутренних свойств: конструктивных или технических параметров.

В основе алгоритма выбора инструмента лежит следующее положение: определенным техническим или конструктивным параметрам инструмента соответствуют определенные параметры условий бурения. Таким образом, рабочие характеристики инструмента при разработке алгоритма следует рассматривать как его внешние свойства, по сути взаимосвязи параметров инструмента и условий бурения.

Если воспользоваться языком теории множеств, то математическую основу (модель) выбора решений на уровне инструмента можно представить прямоугольной матрицей М вида

XI

К= х2

УI У2 - Уп

{Pi}

Хп

(1)

гдеу{ ... уп - конструктивные или технические параметры инструмента; дг/ ... х„ параметры условий бурения; {Л} - рабочие характеристики инструмента.

В данной матрице взаимосвязи параметров инструмента и условий бурения (рабочие характеристики) представлены статистическими мерами реализации целевой функции при работе инструмента {Л}-

На первый взгляд (при традиционном нормативном способе выработки решений) параметры инструмента и условий бурения сопоставляются непосредственно напрямую: абразивность пород -твердость матрицы, твердость пород - зернистость алмазов и т.д.

Однако в действительности рациональный выбор инструмента путем сравнения различных вариантов комбинаций коронки, расширителя, кернорватсля, центраторов, колонковой трубы, очистного агента, конструкции низа колонны бурильных труб и т. д. имеет важную особенность: сопоставляя параметры инструмента и условий бурения, необходимо фиксировать и учитывать последствия правильного и неправильного подбора параметров по всем целевым функциям (решаемым задачам) всех элементов бурового комплекса. Это очень сложная задача, не разрешимая без использования специальных методов системного анализа.

На кафедре ТТР МПИ разработана компьютерная программа выработки технологических решений, алгоритм которой позволяет учесть взаимовлияние элементов бурового комплекса друг на друга с учетом изменчивости и неопределенных условий производства буровых работ.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Ошкордин О.В.. Мецгер A.A. Обоснование принципов рациональной организации технологической структуры средств геологоразведочного бурения на примере технологии кернометрии / Рукопись дсп. в ВИНИТИ 13.10.88. Х°5009-88. М., 1988. 22 с.

2. Ошкордин О.В., Мецгер A.A., Фролов С.Г. Марковость как свойство геологических объектов и ее влияние на выбор технико-технологических решений, обеспечивающих качество буровых работ//Техника и технология бурения скважин на твердые полезные ископаемые. Вып. 14: Межвуз. науч. темат. сб. Свердловск: Изд-во СГИ. 1991. С. 15-22.

3. Ошкордин О.В., Фролов С.Г., Пурвинскнй Н.Г. Методы системного анализа в технологии разведочного бурения. М., 1993. 36 с. (Матем. меюды и автоматиз. системы в геологии. Обзор/МГП "Геоинформмарк").

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.