Способ управления процессом бурения и система для его осуществления



Способ управления процессом бурения и система для его осуществления
E21B44/00 - Системы автоматического управления или регулирования процессом бурения, т.е. самоуправляемые системы, осуществляющие или изменяющие процесс бурения без участия оператора, например буровые системы, управляемые ЭВМ (неавтоматическое регулирование процесса бурения см. по виду процесса; автоматическая подача труб со стеллажа и соединение бурильных труб E21B 19/20; регулирование давления или потока бурового раствора E21B 21/08); системы, специально предназначенные для регулирования различных параметров или условий бурового процесса (средства передачи сигналов измерения из буровой скважины на поверхность E21B 47/12)

Владельцы патента RU 2588053:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ухтинский государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин и может быть использовано для оптимизации управления процессом бурения. Техническим результатом является повышение эффективности управления на основе реализации разработанной стратегии бурения, увеличение точности управления, компенсация автоколебаний бурильной колонны и как результат увеличение механической скорости проходки скважины. Технический результат достигается предложенным способом оптимизации процесса бурения, при котором осуществляется регулирование осевой нагрузки и угловой скорости вала привода в зависимости от расчетной стратегии бурения. При этом компенсация автоколебаний бурильной колонны на промежуточных этапах стратегии бурения осуществляется по динамическому приращению крутящего момента. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

 

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин и может быть использовано для оптимизации процесса бурения.

Известен способ адаптивного управления процессом бурения скважин по патенту РФ №3495240, МПК Е21В 44/00, опубл. 04.05.2012, включающий использование модели процесса бурения, технический результат в которой достигается оперативным управлением коэффициентами этой модели, значения которых определяются минимальными вибрациями бурильной колонны. Недостатками способа являются предварительное построение модели процесса бурения, привязанное конкретно к данной геологической структуре, знанию ее геологического строения и твердости пород, а также проведение бесконечного множества скважинных измерений. Использование детерминированной модели часто приводит к ее непредсказуемому обновлению, и как следствие, низкой точности управления. Использование сложной наземной аппаратуры и скважинной системы измерения забойных параметров создает дополнительные, иногда нерешаемые задачи.

Известен способ управления работой в скважине и система бурения скважины по патенту RU 2244117, МПК Е21В 44/00, опубл. 10.01.2005, техническая реализация которого осуществляется с использованием вычислительной модели процесса бурения, представляющей комбинированное сочетание влияния условий на забое скважины и работы бурильной колонны. Модель процесса бурения непрерывно обновляется результатами скважинных измерений, производимых в ходе операции бурения. На основании непрерывных измерений вырабатываются и исполняются различные сценарии управления для передачи данных в систему управления наземным оборудованием. К недостаткам предложенного изобретения можно отнести все вышеперечисленные недостатки предыдущего изобретения.

Известен способ и устройство для уменьшения колебаний прилипания-проскальзывания по патенту РФ №2478781, МПК Е21В 44/00, опубл. 10.04.2013, патентообладатель НЭШНЛ ОЙВЕЛЛ ВАРКО (US), в котором демпфирование колебаний осуществляется путем использования бурильного механизма изменения веса бурильной колонны и регулирование скорости вращения бурильного механизма с использованием ПИ-регулятора. Недостатком предложенного изобретения является сложность настройки ПИ-регулятора с использованием скважинных измерений. Включение ПИ-регулятора в цепь управления бурильной колонной повышает порядок астатизма замкнутой структуры, что еще более ухудшает условия устойчивости системы управления. Использование полосы оптимальных частот не позволяет реализовать надежное управление с углублением (длиной бурильной колонны) скважины.

Известно устройство для измерения крутящего момента ротора буровых установок по патенту РФ №1661596, МПК GOIL 3/10, опубл. 07.07.91, согласно которому измерение момента проводится как частное от деления мощности двигателя, измеряемой по первому каналу, к приращению частоты вращения вала, измеряемой по второму каналу.

Известно устройство для измерения крутящего момента на роторе буровых установок по а.с. СССР №1695157, МПК GOIL 3/10, опубл. 30.11.91, где приращение крутящего момента определяется через каналы измерения в виде дифференцирующих фильтров мощности двигателя привода и частоты вращения буровой колонны.

Более близким по сущности предлагаемого изобретения является способ управления процессом бурения, включающий измерение глубины проходки скважины, построение модели процесса бурения, на основании которой задают стратегию бурения, включающую различные этапы, характеризуемые оптимальными значениями регулируемых параметров бурения для заданных глубин бурения RU 2495240 С1, опубликован 10.10.2013. Недостатком способа является отсутствие реакции на

динамическое поведение бурильной колонны. Предлагаемый способ отличается от известного тем, что управление процессом бурения включает измерение динамического приращения крутящего момента.

Предпосылки изобретения

Бурение нефтяной или газовой скважины включает в себя создание ствола скважины значительной глубины, часто в несколько километров по вертикали. Бурильная колонна содержит буровое долото на своем нижнем конце и звенья трубы, свинченные вместе. Бурильную колонну вращает бурильный механизм на поверхности, колонна в свою очередь вращает долото для проходки скважины. Бурильный механизм, обычно верхний привод или ротор, по существу является массивным маховиком. Бурильная колонна является гибкой конструкцией и во время бурения может закручиваться под действием крутящего момента, запасая потенциальную энергию. При достаточном ее запасе наблюдается прокручивание низа колонны (проскальзывание), т.е. наблюдается процесс перехода потенциальной энергии в кинетическую. На основании работ Перминова Б.А., Перминова В.Б., Заикина С.Ф., Быкова И.Ю. [1-6], возникающие в результате превращения энергии крутильные автоколебания бурильной колонны определяют колонну как неустойчивый объект управления. Это положение подтверждается и анализом структурной схемы бурильной колонны [5], из которого следует, что как объект управления бурильная колонна является структурно неустойчивым звеном. Отсюда следует, что процесс бурения скважины всегда сопровождается автоколебаниями бурильной колонны, что существенно уменьшает механическую скорость проходки скважины, увеличивает износ бурового инструмента. Приведенные способы оптимизации процесса бурения не позволяют эффективно демпфировать автоколебания бурильной колонны, сопряжены со сложностями скважинных измерений, а управление с использованием моделирования не выдерживает критики, так как невозможно создать модель структурно неустойчивого объекта управления. Кроме того, рассмотренные

способы и системы по их осуществлению не учитывают стратегию бурения, которая рассчитывается на базе геологической структуры проектной скважины и имеет решающее значение для определения оптимальных параметров режима бурения.

Сущность изобретения.

Стратегия бурения задается с помощью датчика глубины проходки скважины, а с помощью переключателей программы управления параметрами бурения задаются оптимальные параметры - осевая нагрузка Р и скорость вращения долота n [7]. Так как стратегия предусматривает ступенчатое изменение этих параметров для различных глубин проводки скважины, то режим компенсации автоколебаний включается при переходе с одного участка расчетной стратегии параметров бурения на другой, а реализация автокомпенсаций колебаний осуществляется по динамическому приращению крутящего момента.

Способ реализуется системой, содержащей датчик глубины проходки скважины, переключатель программатора управления буровыми параметрами осевой нагрузки и скорости вращения долота, измеритель динамического приращения крутящего момента.

Настоящее изобретение ставит целью устранить недостатки, связанные с выбором стратегии бурения и возникающими автоколебаниями бурильной колонны на конкретных участках проходки скважины по выбранной стратегии, и предложить способ и систему оптимизации процесса бурения, позволяющую эффективно демпфировать автоколебания бурильной колонны.

Способ в соответствии с настоящим изобретением заключается в переключении программатора управления режимными параметрами бурения в зависимости от глубины проводки скважины и автоматическом управлении процессом бурения на промежуточных участках стратегии по динамическому приращению крутящего момента.

Способ в соответствии с настоящим изобретением основан на понимании того, что режимные параметры бурения - осевая нагрузка и скорость вращения бурового инструмента - зависят от глубины проводки скважины [7]. Оптимальные их значения определяются расчетной стратегией бурения, а срыв установившегося процесса бурения и возникновение автоколебаний на промежуточных этапах стратегии бурения происходит в результате воздействия на бурильную колонну какого-либо возмущения, например резкого изменения момента сопротивления. Это приводит к динамическому приращению значения крутящего момента. Если измерять мощность двигателя и частоту вращения его вала с выделением их приращений [1-4], то приращение крутящего момента можно определить соотношением:

;

где k - коэффициент передачи канала измерения;

ΔN - приращение мощности двигателя привода, Вт;

Δω - приращение скорости вращения вала привода, рад/с;

ΔM - приращение крутящего момента, Нм.

Эффективный способ регулирования процесса бурения через буровое оборудование состоит в определении глубины скважины, выборе участка стратегии бурения в зависимости от глубины проводки и регулировании процесса бурения на выбранном участке стратегии бурения по динамическому приращению крутящего момента с изменением режимных параметров бурения - осевой нагрузки и скорости вращения бурового инструмента.

Система регулирования процесса бурения в соответствии с настоящим изобретением включает в себя привод, связанную с ним бурильную колонну, датчик глубины проводки скважины, переключатель программатора управления режимными параметрами бурения, измеритель динамического

приращения крутящего момента, регулятор осевой нагрузки, регулятор скорости вращения бурового инструмента.

На чертеже показано схематическое изображение структуры системы управления процессом бурения, включающей в себя привод 1, колонну бурильных труб с буровым инструментом 2, датчик глубины проводки скважины 3, переключатель этапов стратегии бурения 4, программатор управления процесса бурения 5, регулятор осевой нагрузки 6, регулятор скорости вращения вала привода 7, измеритель динамического приращения крутящего момента 8.

Принцип действия системы. С помощью привода 1 к бурильной колонне 2 прилагается крутящий момент М, в результате чего колонна приобретает вращательное движение с угловой скоростью ω. Осевая нагрузка и начальная угловая скорость бурильной колонны задаются с помощью датчика глубины 3, переключателя стратегии бурения 4 и программатора процесса бурения 5, через регулятор осевой нагрузки 6 и регулятор скорости вращения 7. Регулирование процесса бурения на этапе стратегии бурения осуществляется по динамическому приращению крутящего момента, который измеряется с помощью измерителя 8, при этом автоматически изменяются угловая скорость и осевая нагрузка с использованием регулятора осевой нагрузки 6 и регулятора угловой скорости вращения 7, поддерживая их значения в заданном диапазоне этапа стратегии бурения для текущих значений глубины проводки скважины.

Литература

1. Перминов Б.А. Устройство для измерения крутящего момента на роторе буровой установки. А.с. СССР №1691690, 1991.

2. Перминов Б.А., Сабов В.В. Устройство для измерения крутящего момента на роторе буровой установки. А.с. СССР №1695157, 1991.

3. Перминов Б.А., Перминов В.Б. Устройство для измерения крутящего момента на роторе буровой установки. А.с. СССР №1697157, 1991.

4. Быков И.Ю., Заикин С.Ф., Перминов Б.А. Дифференциальная (вариационная) структура измерителя крутящего момента на валу электродвигателя буровых установок // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. - 2011. - №8. - С. 5-9.

5. Быков И.Ю., Заикин С.Ф., Перминов Б.А. Колонна бурильных труб в процессе углубления скважины как объект автоматического регулирования // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. - М.: ОАО «ВНИИОЭНГ», 2012. - №10. С. 13-17.

6. Быков И.Ю., Заикин С.Ф., Перминов Б.А. Оптимизация управления процессом углубления скважины // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. - М.: ОАО «ВНИИОЭНГ», 2012. - №10. С. 17-21.

7. Юнин Е.К., Хегай В.К. Динамика глубокого бурения. - М.: Недра, 2004. - 286 с.

1. Способ управления процессом бурения, включающий измерение динамической составляющей крутящего момента, измерение глубины проводки скважины, отличающийся тем, что задают стратегию бурения, включающую различные этапы, характеризуемые оптимальными значениями регулируемых параметров бурения для заданных глубин бурения.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют переключение заданных режимных параметров бурения в соответствии с этапом стратегии бурения по глубине проводки скважины.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что управление на промежуточных этапах стратегии бурения осуществляют по динамическому набросу крутящего момента.

4. Система управления процессом бурения, включающая в себя колонну бурильных труб с породоразрушающим инструментом, привод с движителем, регулятор осевой нагрузки, регулятор осевой скорости вала привода, датчик глубины проводки скважины, измеритель динамического наброса крутящего момента, отличающаяся тем, что к датчику глубины подключен переключатель этапов бурения.

5. Система по п. 4, отличающаяся тем, что к выходу переключателя этапов бурения подключен программатор бурения, выход которого, в свою очередь, подключен к регуляторам осевой нагрузки и угловой скорости.

6. Система по п. 4, отличающаяся тем, что выход измерителя динамического наброса крутящего момента подключен к программатору управления процессом бурения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способам и системам бурения скважины с автоматическим ответом на детектирование события. Техническим результатом является повышение эффективности бурения.

Группа изобретений относится к средствам управления давлением и потоком при буровых работах. Техническим результатом является повышение точности управления давлением в стволе скважины.

Изобретение относится к способу и системе калибровки коэффициента трения для операции бурения. Техническим результатом является повышение точности калибровки коэффициента трения.

Изобретение относится к горной технике с использованием вибрационных или колебательных средств. Техническим результатом является повышение эффективности производительности бурения различных по физико-механическим свойствам горных пород.

Изобретение относится к моделированию и приведению в действие барьеров безопасности. Техническим результатом является повышение безопасности буровой установки.

Изобретение относится к способу и устройству мониторинга погружного ударного бурения. Техническим результатом является оптимизации бурения.

Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин и может быть использовано для оптимального управления процессом бурения. Техническим результатом является упрощение структуры системы управления, увеличение точности управления, оптимизация систем измерения, снижение вибраций бурильной колонны и как результат увеличение скорости проходки скважины.

Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин и может быть использовано для оптимального управления процессом бурения. Техническим результатом является упрощение структуры системы управления, увеличение точности управления, оптимизация систем измерения, снижение вибраций бурильной колонны и как результат увеличение скорости проходки скважины.

Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин и может быть использовано для оптимального управления процессом бурения. Техническим результатом является упрощение структуры системы управления, увеличение точности управления, оптимизация систем измерения, снижение вибраций бурильной колонны и как результат увеличение скорости проходки скважины.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при шарошечном бурении взрывных и разведочных буровых скважин на горных предприятиях. Технический результат заключается в обеспечении эффективности использования долота.

Изобретение относится к определению оптимальных параметров для забойной операции. Техническим результатом является повышение эффективности управления забойной операцией. Компьютерно-реализуемый способ управления забойной операцией содержит этапы, на которых принимают в хранилище данных, по существу, непрерывный поток данных реального времени, связанный с текущей забойной операцией, принимают от пользователя выбор забойного параметра, оптимизируют с помощью вычислительной системы выбранный забойный параметр на основании части принятого потока данных для достижения целевого значения выбранного забойного параметра, и используют оптимизированный забойный параметр в текущей операции. Причем текущая забойная операция является первой забойной операцией, и способ дополнительно содержит этап, на котором используют оптимизированный забойный параметр во второй забойной операции, отличной от первой забойной операции. 2 н. и 26 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин и может быть использовано для оптимального управления процессом. Техническим результатом является увеличение точности оптимального управления режимом бурения и увеличение механической скорости проводки скважины за счет бурения на оптимальных режимах. Технический результат достигается способом оптимального адаптивного управления процессом бурения скважин, при котором осуществляют адаптацию детерминированной модели дробно-степенного вида к условиям на забое изменением ее коэффициентов, вычислении оптимальной осевой нагрузки и бурением скважины на оптимальных режимах, достижение которых определяется по минимуму частоты вибрации бурильной колонны. Способ предусматривает многократное обновление коэффициентов модели по результатам скважинных измерений, расчет оптимальной осевой нагрузки на долото по критерию "максимум механической скорости", выполнение бурения на рассчитанных параметрах с контролем достижения оптимума по минимуму вибрации бурильной колонны. 1 ил.

Изобретение относится к области подземного направленного бурения, а более конкретно к системе наведения на цель при направленном бурении, устройству и связанному с ним способу. Устройство, используемое совместно с системой для выполнения горизонтально направленного бурения; система включает в себя бурильную колонну, вытянутую от буровой установки до бурового инструмента, так чтобы буровой инструмент управлялся на основании ориентации по крену. Система также включает в себя устройство для выработки команд управления для направления бурового инструмента на положение цели. В ответ, по меньшей мере частично, на указанные команды управления, дисплей выполнен с возможностью избирательного отображения команды поворота, команды толкания и командой вращения. Описан индикатор управления, который показывает текущую ориентацию по крену бурового инструмента. 3-D сетка может быть анимационной и отцентрированной на индикаторе управления или индикаторе цели. Округление отношения команд управления позволяет ограничить отображение лишь такими ориентациями по крену цели, которые может измерить и показать заданный измерительный преобразователь бурового инструмента. 5 н. и 25 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для прогнозирования операционных результатов операции бурения. По меньшей мере некоторыми из иллюстративных вариантов осуществления являются способы, включающие в себя сбор данных датчиков относительно соседних скважин и контекстных данных относительно соседних скважин и размещение данных датчиков и контекстных данных в хранилище данных, создание сокращенного набора данных посредством идентификации корреляции между данными в хранилище данных и операционным результатом в операции бурения, создание модели на основе сокращенного набора данных и прогнозирование операционного результата на основе модели. При этом контекстные данные относятся к аспектам бурения, которые не измеряются физическими датчиками, ассоциированными с операцией бурения. Технический результат - повышение достоверности прогнозирования операционных результатов операции бурения. 3 н. и 24 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к системе и способу прогнозирования риска в реальном времени во время буровых работ. Техническим результатом является повышение точности прогнозирования риска в реальном времени во время буровых работ. Система и способ прогнозирования риска в реальном времени во время буровых работ с использованием данных реального времени от незаконченной скважины, подготовленной толстослойной модели и подготовленной тонкослойной модели для каждого соответствующего слоя подготовленной толстослойной модели. Наряду с использованием систем и способов для прогнозирования риска в реальном времени возможно использование этих систем и способов также для мониторинга других незаконченных скважин и для статистического анализа длительности каждой степени риска в скважине, на которой выполняется мониторинг. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к бурению скважин шарошечными долотами и может быть применено для совершенствования условий бурения. Техническим результатом является получение коэффициентов трения вращательного и поступательного движений долота при взаимодействии его вооружения с горной породой забоя, т.е. системы «долото-забой». Результат достигается путем представления процессов, реализуемых в системе «долото-забой», преобразователями, характеризуемыми обобщенными параметрами - коэффициентами передачи: коэффициент передачи скоростей - мгновенной скорости бурения к окружной скорости переферии долота, коэффициент передачи объема разрушенной породы к расходу промывочной жидкости. Обратные величины этих коэффициентов определяют коэффициенты трения соответственно разрушения породы забоя и очистки его от разрушенной породы. Суммирование коэффициентов трения разрушения и очистки определяют коэффициент трения поступательного движения системы «долото-забой». Котангенс отношения коэффициента трения вращательного движения к коэффициенту трения поступательного движения определяет угол атаки вращения долота, который в свою очередь определяет шаг винтообразной кривой движения долота, что в свою очередь способствует увеличению механической скорости бурения. Практическое значение знания угла атаки - прогнозирование механической скорости бурения по выбираемым параметрам: диаметру долота, числу его оборотов, расходу промывочной жидкости. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к симуляторам забоя скважины и, более конкретно, к системе для симуляции задержанного давления в кольцевом пространстве и движения устья скважины во время сценариев события бурения на забое скважины. Техническим результатом является повышение точности определения увеличения задержанного давления в кольцевом пространстве. Способ для симуляции условий бурения вдоль ствола скважины содержит этапы, на которых определяют начальные температурное и барическое условие бурения ствола скважины, определяют конечное температурное и барическое условие бурения ствола скважины, определяют по меньшей мере одно из задержанного давления в кольцевом пространстве ствола скважины на основе начальных и конечных температурных и барических условий бурения и симулируют по меньшей мере одно из задержанного давления в кольцевом пространстве ствола скважины во время операции бурения. 4 н. и 19 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может быть использовано при разработке газовых и газоконденсатных месторождений для контроля технического состояния скважин и оперативного изменения технологического режима их эксплуатации. Техническим результатом является повышение эффективности промышленной безопасности эксплуатации газовых и газоконденсатных скважин и снижение риска возникновения аварийных ситуаций. Способ включает: считывание данных с серверов автоматизированной системы управления технологическими процессами (АСУ ТП) датчиками телеметрии и телемеханики, загрузку и хранение их в базе данных, конструкции скважин и результатов исследований скважин, конструкции газосборной сети, моделирование пластового давления в зонах расположения скважин с использованием гидродинамической модели месторождения или аппроксимационных моделей кустов скважин, которое осуществляют по данным планируемых и фактических отборов газа (по данным телеметрии), загрузку получаемых результатов в базу данных, которые используют для проведения адаптации модели системы внутрипромыслового сбора газа по фактическим данным эксплуатации, на основе которой оптимизируют параметры работы скважин и шлейфов, обеспечивая выполнение заданных целевых условий и соблюдение технологических ограничений, и, учитывая их, проводят установку указанных параметров методом ручного регулирования или с использованием средств телемеханики. АСУ ТП интегрируют с программным комплексом, который имеет в своем составе модели пластовой системы, системы внутрипромыслового сбора газа и численный алгоритм расчета технологического режима работы скважин, обеспечивающий определение оптимального распределения отборов по фонду скважин. АСУ ТП с помощью этого программного комплекса периодически, с шагом квантования, который задается с учетом истории эксплуатации промысла, проводит проверку совпадения фактических измеряемых параметров функционирования промысла с их расчетными значениями. В случае выявления расхождения при сравнении контролируемых параметров с их расчетными значениями на величину, превышающую предельно допустимые значения, АСУ ТП осуществляет регулирующие воздействия на промысел с одновременным запуском интегрированного программного комплекса. Используя его, АСУ ТП методом итераций приводит промысел в состояние, при котором разность фактических и расчетных значений параметров его эксплуатации укладывается в допустимые технологическими ограничениями пределы. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способу и системе уменьшения колебаний буровой колонны. Техническим результатом является устранение или значительное снижение скачкообразных колебаний в бурильной колонне. Способ и система для уменьшения или предотвращения, по меньшей мере, осевых или крутильных колебаний в бурильной колонне с буровым долотом, присоединенным к ее нижнему концу, и управляемой подъемным механизмом и вращающим механизмом, присоединенными к ее верхнему концу, при этом регулируемыми переменными являются вертикальная скорость и скорость вращения, а переменными отклика являются сила осевого натяжения и крутящий момент, отнесенные к верху бурильной колонны, причем данный способ содержит следующие шаги: i) выбирают по меньшей мере одну подлежащую регулированию колебательную моду бурильной колонны; ii) выполняют мониторинг регулируемой переменной и переменной отклика, релевантных для указанной колебательной моды; iii) определяют период колебаний указанной моды; iv) оценивают динамическую скорость бурового долота на основании релевантных переменных отклика указанной моды; v) определяют импульс скорости, способный генерировать колебания с амплитудой, по существу равной амплитуде указанной оценочной скорости долота; и vi) инициируют регулируемое без обратной связи изменение скорости посредством добавления указанного импульса скорости к задающей скорость команде оператора, когда амплитуда указанной оценки скорости долота превышает определенный пороговый уровень, а противофаза указанной оценки скорости долота соответствует фазе генерируемого импульсом колебания. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к скважинному оборудованию для бурения скважины в толще земных пород. Техническим результатом является уменьшение осцилляций прерывистого скольжения в скважинном оборудовании для бурения буровой скважины в толще земных пород. Скважинное оборудование моделируют посредством расчетной модели для компьютерного моделирования. Модель содержит элементы, отражающие определенное механическое и физическое поведение скважинного оборудования. В моделированном режиме прилипания скважинного оборудования значения физических величин загружены в элементы, причем эти значения описывают начальное состояние скважинного оборудования до перехода из режима прилипания в режим скольжения. На основании моделирования такого перехода получен временной отклик скоростей поворота системы привода и оборудования низа бурильной колонны скважинного оборудования и определено то нижнее предельное значение скорости поворота системы привода, для которого управляемая поворотная скорость оборудования низа бурильной колонны равна нулю. 4 н. и 16 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин и может быть использовано для оптимизации управления процессом бурения. Техническим результатом является повышение эффективности управления на основе реализации разработанной стратегии бурения, увеличение точности управления, компенсация автоколебаний бурильной колонны и как результат увеличение механической скорости проходки скважины. Технический результат достигается предложенным способом оптимизации процесса бурения, при котором осуществляется регулирование осевой нагрузки и угловой скорости вала привода в зависимости от расчетной стратегии бурения. При этом компенсация автоколебаний бурильной колонны на промежуточных этапах стратегии бурения осуществляется по динамическому приращению крутящего момента. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх