Ідентифікація та моделювання технологічних параметрів буріння для задач автоматичного керування

Abstract

Об’єкт дослідження: процес буріння нафтогазових свердловин та взаємозв’язки між його основними технологічними параметрами (осьовим навантаженням на долото, крутним моментом, швидкістю обертання бурильної колони, механічною швидкістю проходки та тиском бурового розчину) в умовах автоматизованого керування. Мета проекту: дослідження, ідентифікація та моделювання технологічних параметрів процесу буріння нафтогазових свердловин з метою створення адекватної математичної моделі об’єкта керування та підвищення ефективності функціонування автоматизованих систем керування процесом буріння. Методи дослідження: методи теорії автоматичного керування, математичного та комп’ютерного моделювання, ідентифікації динамічних систем, системного аналізу технологічних процесів, статистичної обробки експериментальних даних, а також методи чисельного моделювання та імітаційного дослідження у середовищі MATLAB / Simulink. Результати кваліфікаційної роботи: розглянуто питання ідентифікації та математичного моделювання технологічних параметрів процесу буріння нафтогазових свердловин для задач автоматичного керування. Проведено аналіз сучасних методів автоматизації буріння, досліджено основні технологічні параметри та побудовано математичні моделі процесу на основі методів ідентифікації динамічних систем із використанням передавальних функцій і моделей у просторі станів. На основі отриманих результатів запропоновано структуру системи автоматичного керування, яка забезпечує підвищення точності регулювання, зниження ризику аварійних ситуацій та покращення енергоефективності бурових операцій.