Метою дисертаційного дослідження є розроблення математичних моделей процесу механічного буріння гвинтовими вибійними двигунами і на цій основі синтезувати систему оптимального керування.
У дисертаційній роботі наведене теоретичне узагальнення і вирішення актуальної науково-практичної задачі оптимального керування процесом буріння нафтових і газових свердловин гвинтовими вибійними двигунами в умовах невизначеності за критерієм вартості метра проходки з врахуванням раціонального відпрацювання доліт за озброєнням, що дало змогу синтезувати відповідну систему оптимального керування.
У вступі розкрито стан наукової проблеми, її актуальність, сформульовано мету та задачі досліджень.
У першому розділі розглянуто технологічний процес поглиблення свердловини як об’єкт автоматизації, який характеризується великою кількістю режимних параметрів, що визначають його ефективність.
В другому розділі запропоновано математичну модель процесу поглиблення свердловини при бурінні гвинтовими вибійними двигунами, в яку входить аналітична залежність, що встановлює взаємозв’язок між кутовою швидкістю асинхронного двигуна і тиском промивальної рідини.
В третьому розділі розроблений метод оптимального керування процесом механічного буріння з ГВД-приводом, який поєднує у собі раціональне відпрацювання доліт за озброєнням і вибір оптимальних керуючих дій – осьового навантаження на долото і тиску промивальної рідини за критерієм мінімуму вартості метра проходки при умові, що відомі обмеження на керуючі дії.
В четвертому розділі розроблено дворівневу схему оптимального керування процесом поглиблення свердловини, розв’язана задача другого рівня керування, яка зводиться до підтримки оптимальних значень керуючих дій, визначених на першому рівні системи.
Ключові слова: процес буріння, свердловина, гвинтовий вибійний двигун, тиск, осьове навантаження, оптимізація, автоматизація, система керування, генетичні алгоритми, математичні моделі, моделювання, нечіткі величини, апроксимація, програмне забезпечення
1 Кропивницька В.Б., Кропивницький Д.Р. Визначення адекватності математичної моделі контролю механічної швидкості проходки свердловини. Методи та прилади контролю якості. Івано-Франківськ:ІФНТУНГ, 2015. №2(35).С.105-110
2 Горбійчук М.І., Кропивницький Д.Р. Математична модель процесу поглиблення свердловини під час буріння гвинтовими вибійними двигунами. Збірник наукових праць національного університету кораблебудування імені адмірала Макарова. Миколаїв: видавничий дім "Гельветика", 2021. №1(484).С. 68-74
3 Горбійчук М.І., Кропивницький Д. Р. Числовий метод обчислення критичного навантаження на долото при бурінні свердловин. Automation o ftechnological and business processes. Odessa, 2021. Vol.13. Iss.1.C.31-42
4 Горбійчук М.І., Кропивницький Д.Р. Оптимальне керування процесом поглиблення свердловини з врахуванням стану озброєння долота. Вісник Хмельницького національного університету. Том 1. №1, 2023(317).С.58-66
5 Mykhail Horbiychuk, Dmytro Kropyvnytskyi, Vitalia Kropyvnytska. Improving Empirical Models оf Complex Technological Objects Under Conditions оf Uncertainty. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. Харків, 2023. №2(122).C.53–63
6 Кропивницький Д.Р., Горбійчук М.І. Побудова математичної моделі бурового насосного агрегату для автоматичної системи керування тиском на його виході. Методи та прилади контролю якості. Івано-Франківськ:ІФНТУНГ, 2023. №1(50).С.48-59
7 Кропивницький Д.Р. Структура таблиць бази даних інформаційно- вимірювального комплексу СКУБ-М2. Інформаційні технології в освіті, техніці та промисловості: тези доп. всеукр. наук.-практ. конф., 10-13 жовтня 2017 р. Івано-Франківськ, 2017.С.19-22
8 Кропивницька В.Б., Кропивницький Д.Р. Взаємозв’язок підсистем процесу буріння свердловин. Інформаційні технології в освіті, техніці та промисловості: тези доп. всеукр. наук.-практ. конф., 8 жовтня 2020р. Івано-Франківськ, 2020. С.89-90
9 Кропивницька В.Б., Кропивницький Д.Р. Побудова діаграми Ісікави для структурного аналізу процесу буріння. Інформаційне суспільство: технологічні, економічні та технічні аспекти становлення: тези доп. міжн. інтернет-конф., 8 червня 2021р. Тернопіль, 2021. Вип.59.С.29-30.
10 Кропивницький Д.Р., Кропивницька В.Б. Дослідження амплітудно-фазових характеристик бурильної колони. Інформаційне суспільство: технологічні, економічні та технічні аспекти становлення: тези доп. міжн. інтернет-конф. 7-8 червня 2022р. Тернопіль, 2022. Вип.68.С.85-86
11 Кропивницький Д.Р., Кропивницький В.Р. Формалізація процесу механічного буріння при використанні гвинтових вибійних двигунів. Нафтогазова енергетика: тези доп. міжн.-техн. конф., 21-24 вересня 2021р. Івано-Франківськ, 2021.С.50-51
12 Кропивницький Д.Р. Взаємозв’язок кутової швидкості асинхронного двигуна та тиску промивальної рідини при ГВД-бурінні. Інформаційні технології в освіті, техніці та промисловості: тези доп. всеукр. наук.-практ. конф., 13 жовтня 2022р. Івано-Франківськ, 2022.С.100-102
