Аналіз амплітудно-фазових функцій бурильної колони як складової системи автоматики

Автор(и)

  • Vitaliai Kropyvnytska Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу вул. Карпатська, 15, м. Івано-Франківськ, Україна, 76019, Україна https://orcid.org/0000-0001-5231-7104
  • Taras Humeniuk Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу вул. Карпатська, 15, м. Івано-Франківськ, Україна, 76019, Україна https://orcid.org/0000-0003-2610-2550
  • Natalya Sabat Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу вул. Карпатська, 15, м. Івано-Франківськ, Україна, 76019, Україна https://orcid.org/0000-0003-2907-0195
  • Georgiy Sementsov Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу вул. Карпатська, 15, м. Івано-Франківськ, Україна, 76019, Україна https://orcid.org/0000-0001-8976-4557

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.120544

Ключові слова:

процес буріння, амплітудно-фазові характеристики, бурильна колона, енергоінформаційний підхід, автоматизована система

Анотація

За допомогою методів математичного аналізу визначені амплітудно-фазові частотні функції бурильної колони для поступального руху при бурінні занурними двигунами. Проведено аналіз динамічних режимів процесу буріння свердловини як об’єкта керування. Запропоновано застосувати енергоінформаційний підхід до аналізу процесів в системі управління бурінням свердловини. Це дозволяє вирішити прикладну проблему визначення амплітудно-фазових характеристик бурильної колони залежно від глибини свердловини і використовувати в математичному забезпеченні автоматизованої системи управління

Біографії авторів

Vitaliai Kropyvnytska, Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу вул. Карпатська, 15, м. Івано-Франківськ, Україна, 76019

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра комп’ютерних систем і мереж

Taras Humeniuk, Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу вул. Карпатська, 15, м. Івано-Франківськ, Україна, 76019

Кандидат технічних наук

Кафедра комп’ютерних систем і мереж

Natalya Sabat, Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу вул. Карпатська, 15, м. Івано-Франківськ, Україна, 76019

Кандидат техничних наук

Кафедра комп’ютерних систем і мереж

Georgiy Sementsov, Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу вул. Карпатська, 15, м. Івано-Франківськ, Україна, 76019

Доктор технічних наук, професор

Кафедра автоматизації і комп’ютерно-інтегрованих технологій

Посилання

  1. Ohorodnikov, P. I., Svitlytskyi, V. M., Hohol, V. I. (2014). Doslidzhennia zviazku mizh pozdovzhnimy i krutylnymy kolyvanniamy burylnoi kolony. Naftohazova haluz Ukrainy, 2, 6–10.
  2. Svitlytskyi, V. M., Hohol, V. I. (2013). Analiz vibratsiynoi mitsnosti burylnoi kolony. Materialy 9-oi mizhnarodnoi naukovo-praktychnoi konferentsii «Nafta i haz Ukrainy – 2013». Yaremne, 65–66.
  3. Gulyaev, V. I., Gaidachuk, V. V., Glushakova, O. V. (2011). Andronov-Hopf bifurcations in wave models of torsional vibrations of drill strings. International Applied Mechanics, 46 (11), 1275–1283. doi: 10.1007/s10778-011-0420-y
  4. Hakimi, H., Moradi, S. (2010). Drillstring vibration analysis using differential quadrature method. Journal of Petroleum Science and Engineering, 70 (3-4), 235–242. doi: 10.1016/j.petrol.2009.11.016
  5. Nandakumar, K., Wiercigroch, M. (2013). Stability analysis of a state dependent delayed, coupled two DOF model of drill-stringvibration. Journal of Sound and Vibration, 332 (10), 2575–2592. doi: 10.1016/j.jsv.2012.12.020
  6. Gulyayev, V. I., Borshch, O. I. (2011). Free vibrations of drill strings in hyper deep vertical bore-wells. Journal of Petroleum Science and Engineering, 78 (3-4), 759–764. doi: 10.1016/j.petrol.2011.09.001
  7. Khajiyeva, L., Kydyrbekuly, A., Sergaliyev, A., Umbetkulova, A. (2013). Simulation of Movement of Drill Rods at Large Deformations. Advanced Materials Research, 702, 253–258. doi: 10.4028/www.scientific.net/amr.702.253
  8. Parepa, S., Nicolae, I. (2005). Experimental researches regarding the drilling process of the mine shafts by means of surface installations. Annual of the university of mining and geology “St. Ivan Rilski”, 48, 47–52.
  9. Elmgerbi, А., Thonhauser, G. et. al. (2016). Application of Computer Programming to Estimate Volumetric Change of an Active Drilling Fluid System Cause by Elastic Deformation of an Open Borehole Section Wall. Global Journal of Computer Science and Technology, 16 (3), 14–29.
  10. Ohorodnikov, P. I., Svitlytskyi, V. M., Hohol, V. I. (2013). Deiaki pytannia ekspluatatsiynoi nadiynosti burylnoi kolony ta yii elementiv u protsesi budivnytstva sverdlovyny. Naftohazova haluz Ukrainy, 1, 9–14.
  11. Umbetkulova, A. B. (2017). Modeling of drill string nonlinear longitudinal-transverse vibrations and their analisys. Bulletin of National Academy of Sciences of the Republic of Kazakhstan, 1 (365), 255–265.
  12. Parepa, S. (2001). Experimental researches regarding the dynamics of the mine shafts drilling process. „Universitaria ROPET 2001” International Symposium. Vol. 1. Mining engineering. University of Petroşani, 105–108.
  13. Rappold, K. (1993). Drill string vibration measurements detect bit stick-slip. Oil and Gas Journal, 66–70.
  14. Carcione, J. M., Poletto, F. (2002). A telegrapher equation for electric – telemetering in drill strings. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 40 (5), 1047–1053. doi: 10.1109/tgrs.2002.1010892
  15. Che, D., Ehmann, K., Cao, J. (2015). Analytical Modeling of Heat Transfer in Polycrystalline Diamond Compact Cutters in Rock Turning Processes. Journal of Manufacturing Science and Engineering, 137 (3), 031005. doi: 10.1115/1.4029653
  16. Bruton, G., Crockett, R., Taylor, M. et. al. (2014). PDC Bit Technology for the 21st Century. Oilfield Review, 26 (2), 48–57.
  17. Chen, Y., Liu, Z. Y., Duan, L. C. (2012). Simulation on Hydraulic Performance of Two Kinds of Coring Diamond Bits with Different Crown. Advanced Materials Research, 497, 350–355. doi: 10.4028/www.scientific.net/amr.497.350
  18. Zhang, Y., Liu, Y., Xu, Y., Ren, J. (2011). Drilling characteristics of combinations of different high pressure jet nozzles. Journal of Hydrodynamics, Ser. B, 23 (3), 384–390. doi: 10.1016/s1001-6058(10)60127-8
  19. Yang, X., Li, X., Lu, Y. (2011). Temperature analysis of drill bit in rock drilling. Journal of Central South University (Science and Technology), 10, 46–56.
  20. Mingxin, H., Yu, W., Baolin, L., Mingshuai, G., Liguang, W. (2014). Development of Downhole Motor Drilling Test Platform. Procedia Engineering, 73, 71–77. doi: 10.1016/j.proeng.2014.06.172
  21. Fernandez, M., Ibanez, D., Storey, D. (2005). Significant Results in Field Trials (Argentina) of an Electronically Controlled Automatic Drilling System. Proceedings of SPE Latin American and Caribbean Petroleum Engineering Conference. doi: 10.2523/94889-ms
  22. Boyadjieff, G., Murray, D., Orr, A., Porche, M., Thompson, P. (2003). Design Considerations and Field Performance of an Advanced Automatic Driller. SPE/IADC Drilling Conference. doi: 10.2118/79827-ms
  23. Branch, A. J., Andersen, K., Lavillonniere, J. L., Larsen, T., Kremer, Y., Capacho, G. A. (2001). Real-time Well Construction Monitoring – A Case History of Sincor's Heavy Oil Project. Proceedings of SPE/IADC Drilling Conference. doi: 10.2523/67757-ms
  24. Ohorodnikov, P. I., Svitlytskyi, V. M., Hohol, V. I. (2013). Analiz vibratsiynoi mitsnosti burylnoi kolony z vykorystanniam teoriy vypadkovykh kolyvan. Naftohazova haluz Ukrainy, 2, 13–18.
  25. Md Zin Che, L., Sering, L., Bakar, A. A., Sundal, E., Daudey, J. (2000). Real-Time Data Analysis While Drilling Provides Risk Management for Both Geological and Geometric Uncertainties in the Sotong K2.0 Reservoir. SPE Asia Pacific Oil and Gas Conference and Exhibition. doi: 10.2118/64477-ms
  26. Vyatkin, V. B. (2009). Sinergeticheskaya teoriya informatsii. Ch. 2. Otrazhenie diskretnyh sistem v ploskosti priznakov ih opisaniya. Nauchniy zhurnal KubTAU. 2009. Issue 45.
  27. Oganov, G. S., Shirin-Zade, S. A., Paramonov, A. A. (2009). Dinamicheskiy analiz protsessa uglubleniya skvazhin. Vestnik Assotsiatsii burovyh podryadnikov, 1, 40–44.

##submission.downloads##

Опубліковано

2018-01-11

Як цитувати

Kropyvnytska, V., Humeniuk, T., Sabat, N., & Sementsov, G. (2018). Аналіз амплітудно-фазових функцій бурильної колони як складової системи автоматики. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1(2 (91), 48–58. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.120544

Номер

Том 1 № 2 (91) (2018): Інформаційні технології. Системи управління в промисловості

Розділ

Системи управління в промисловості

Ліцензія

Авторське право (c) 2018 Vitaliai Kropyvnytska, Taras Humeniuk, Natalya Sabat, Georgiy Sementsov

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.