Розглянуто теоретичні аспекти теорії катастроф та описано можливості застосування методів теорії катастроф для оцінювання фактичних даних геолого-технічного контролю процесу поглиблення свердловин. Досліджено метод розпізнавання динамічного режиму поглиблення свердловини з метою управління цим процесом. Доведено доцільність використання не тільки елементарної катастрофи Р. Тома типу «збірка», але й феноменологічної моделі Vapor Pressure. В результаті досліджень визначено таку ознаку як «час буріння 1 м породи» для розпізнавання динамічної стійкості процесу, який схильний до стрибкоподібних змін. Визначено основні аргументи для застосування теорії катастроф щодо моделювання динамічної стійкості процесу поглиблення свердловин. Показано, що поведінку системи в катастрофічному стані можна описати не лише канонічним кубічним рівнянням, розв'язання якого виконується за формулами Кардано, але і феноменологічною моделлю, побудованою на засадах холістичного підходу. Використовуючи холістичний підхід до розв'язання задач моделювання динамічної стійкості процесу поглиблення свердловин, запропоновано структуру базової феноменологічної математичної моделі динаміки розвитку катастроф. Доведено, що на початкових етепах розвитку катастроф, коли спостерігається збільшення часу, що витрачається на буріння одного метра порід по глибині свердловини, за допомогою запропонованої феноменологічної математичної моделі можна змоделювати динаміку розвитку катастроф. Під час подальшого поглиблення свердловини, коли спостерігається зменшення часу, що витрачається на буріння одного метра порід, динаміку розвитку катастрофи можна описати цим самим законом, але коефіцієнти моделі і їх знаки будуть іншими. Вона має змогу ідентифікувати параметри моделі за єдиним алгоритмом, а також прогнозувати появу катастрофи на етапі її розвитку. Це сприяє запобіганню ускладнень і аварій в процесі поглиблення свердловини. За результатами імітаційного моделювання підтверджено теоретичні висновки щодо вибору типу моделі як оптимальної для опису катастроф в процесі поглиблення свердловин та встановлено, що запропонована феноменологічна модель є адекватною реальним процесам. Водночас слід дотримуватись базових принципів теорії катастроф, що дозволяє забезпечити ефективне прогнозування і виявлення передаварійних ситуацій і ускладнень, які виникають в процесі поглиблення свердловин. Отримані дані корисні і важливі тому, що дозволяють удосконалити математичне і програмне забезпечення системи автоматизованого управління процесом поглиблення свердловин і зменшити аварійність в бурінні Ключові слова: теорія катастроф, процес поглиблення свердловин, динамічна стійкість, моделювання, холістичний підхід, феноменологічна математична модель
Using the experimental data obtained intheprocesso fchange inthetime of the degree of increase in gas pressure, as well as the performance of the centrifugal supercharger of the gas pumping unit, . Digitization of graphs of change of degree of increase of pressure of gas, and also productivity of the centrifugal supercharger of gas-pumping unitis made with the help of software Graph2Digit. The digitization wasper formed with a sampling period of 0.3 s. The number of values forth edegree of increase of gaspressure, as well as the performance of the centrifugal pump gas pumping unitis 581 each. The experimental data are divide dinto ranges (1 - 811 sec - 818 sec; 2 - 818 sec - 825 sec; 3 - 811 sec - 831 sec; 4 - 825 sec - 831 sec; 5 - 827 pp. - 832 pp .; 6 - 829 pp. - 831 pp.). In the course of the study, the mathematical expectation for each of the intervals, as well as the spectral density equation for the degree of gas pressure increase and the spectral density equation for the performance of the centrifugal supercharger of the gaspumping unit, were determined at appropriate intervals. Using there lation between the spectral densitiesand the fact function of the Matlab software product, which factorizes fractional-rational expression, the gear function saredetermine date achinter valand the stability stocks are determine dusing the Nyquist criterion. The plot of the stability reserve of the centrifugal supercharger of the gas pumping unit as an object of control from the mathematical expectation, which is obtained on the basis of the spectral density ratios, is made. This dependency is approximated by the CurveExpert Professional software to select the optimalma them at icalmodel. From the set of results, the one with the high estcorrelation coefficient and the small eststandard error isselected.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.