автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Методическое и экспериментальное обеспечение диагностирования состояния породоразрушающего инструмента в процессе бурения

На правах рукописи

00345 гооо Салахов Тагир Рамилевич

МЕТОДИЧЕСКОЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ СОСТОЯНИЯ ПОРОДОРАЗРУШАЮЩЕГО ИНСТРУМЕНТА В ПРОЦЕССЕ БУРЕНИЯ

Специальность 05.02.13 - «Машины, агрегаты и процессы» (нефтегазовая отрасль)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 г & *

Ч

Уфа-2008

003457353

Работа выполнена на кафедре нефтегазопромыслового оборудования Уфимского государственного нефтяного технического университета.

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Ямалиев Виль Узбекович.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Байков Игорь Равильевич; кандидат технических наук Лугуманов Мансур Гаянович.

Ведущая организация ООО «Башнефть-Геопроект».

Защита состоится «25» декабря 2008 года в 11-00 на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.289.05 при Уфимском государственном нефтяном техническом университете по адресу: 450062, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уфимского государственного нефтяного технического университета.

Автореферат разослан «24 » ноября 2008 года.

Ученый секретарь совета

Лягов А.В.

Общая характеристика работы

Актуальность работы

На сегодняшний день проблеме оценки технического состояния породоразрушающего инструмента (например, долота) уделяется большое внимание. Связано это с его сложным конструктивным исполнением, возможностью возникновения отказов при достижении критических значений режима его работы. Однако долото не всегда до конца вырабатывает свой ресурс. Рациональное использование ресурса долота невозможно без применения современных методов и средств контроля и прогнозирования его технического состояния в процессе эксплуатации.

Неоднородность горных пород при бурении скважин, случайные колебания осевой нагрузки, пульсация давления промывочной жидкости постоянно оказывают влияние на состояние элементов бурильной колонны. Поэтому получение дополнительной информации о техническом состоянии долот, забойных двигателей в нормальных условиях эксплуатации и на критических режимах имеет большое значение.

Колебания, сопровождающие работу глубинного бурового оборудования, носят случайный характер. Анализ случайных колебаний технологических параметров процесса бурения, представленных в виде стационарных участков временных реализаций, с их вероятностно-статистической оценкой и классификацией по методу искусственных нейронных сетей, реализованных в единой экспертной системе, позволит максимально достоверно оценивать техническое состояние долота в процессе его эксплуатации.

Цель работы - повышение точности оценки фактического технического состояния долота в процессе бурения скважин для рационального использования его ресурса.

Основные задачи исследования:

1 Анализ существующих методов распознавания технического состояния долота в процессе его эксплуатации.

2 Разработка устройства с экспертной системой для оценки технического состояния долота в процессе эксплуатации, включающего преобразование временных реализаций технологических параметров процесса бурения, хранение и обработку анализируемых данных с применением вероятностно-статистических методов и аппарата теории искусственных нейронных сетей, идентификацию выходного параметра фактическому состоянию исследуемого объекта.

3 Анализ изменения технического состояния долота в процессе бурения скважины в зависимости от варьирования применяемых вероятностно-статистических критериев и длительности получаемого сигнала.

4 Разработка алгоритма распознавания технического состояния долота при бурении скважин.

Научная новизна

1 Установлены соответствия между различными техническими состояниями долота в процессе эксплуатации и выходными параметрами экспертной системы при оптимальных сочетаниях критериев диагностирования при разбуривании Дмитриевской, Лисовской и Ардатовской площадей ООО «Туймазинское УБР»: «Джини-Энтропия-Дисперсия-Спектр» и «Энтропия-Дисперсия-Спектр» по колебаниям давления промывочной жидкости; «Джини-Энтропия-Дисперсия» по колебаниям осевой нагрузки.

2 Экспериментально выявлено, что диагностирование технического состояния долота в процессе бурения скважины с применением экспертной системы необходимо вести на свободном от помех инфранизком частотном диапазоне (0,04-0,25) Гц.

Методы решения задач

Поставленные задачи решались с использованием методов спектрально-корреляционного анализа, теорий случайных функций и искусственных нейронных сетей, вероятностно-статистических методов обработки временных реализаций замеров технологических параметров процесса бурения, экспериментальных исследований работы долота в процессе бурения скважин.

Основные защищаемые положения:

1 Программные и технические решения при разработке устройства для диагностирования технического состояния долота в процессе его эксплуатации, основанного на обработке временных реализаций технологических параметров процесса бурения, применении вероятностно-статистических методов и теории искусственных нейронных сетей.

2 Метод оценки технического состояния долота при бурении скважин с использованием экспертной системы.

3 Результаты экспериментальных и промысловых исследований при изменении технического состояния породоразрушающего инструмента в процессе бурения с применением различных сочетаний вероятностно-статистических критериев диагностирования.

Практическая ценность

1 Разработано устройство для оценки технического состояния породоразрушающего инструмента (патент РФ №2335629), которое прошло успешные испытания в ООО «Туймазинское Управление буровых работ» при бурении скважины № 640 Ардатовской площади.

2 Для практического применения составлено методическое руководство по диагностированию технического состояния долота в процессе бурения скважины с использованием разработанного устройства. Методическое руководство применяется в учебном процессе и научных

исследованиях в Уфимском государственном нефтяном техническом университете.

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались:

- на заседаниях кафедры нефтегазопромыслового оборудования УГНТУ;

- научно-технических конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых (Уфа, УГНТУ, 2006,2007, 2008 гг.);

- Российской технической нефтегазовой конференции и выставке 2008 БРЕ «Технологии настоящего и будущего» (Москва, ВВЦ, 2008г.).

Публикации

Основные результаты диссертационной работы изложены в 7 печатных работах, в том числе 2 статьях (1 - в издании, входящем в перечень ВАК), тезисах 4 докладов; получен патент РФ.

Объем и структура работы

Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, основных выводов, библиографического списка и приложений. Работа изложена на 129 страницах машинописного текста, содержит 24 рисунка, 14 таблиц, библиографический список из 127 наименований, 6 приложений.

Основное содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цель и задачи исследования, научная новизна выполненных исследований и их практическая значимость.

В первой главе выполнен обзор способов и методов оценки технического состояния глубинного бурового оборудования, приведен

анализ существующих информационных и экспертных систем управления процессом бурения, рассмотрены каналы связи для получения информации с забоя скважины.

При взаимодействии глубинного бурового оборудования со стенками скважины в любом его сечении возникают колебания, изменяются статическая и динамическая составляющие осевой нагрузки на долото. Наблюдаемые при этом явления, в частности нелинейные колебательные эффекты, представляют собой следствие взаимосвязанного действия поперечных, продольных и крутильных колебаний.

Значительный вклад в исследование характера колебаний, возникающих в процессе эксплуатации бурового оборудования, внесли Александров М.М., Балицкий П.В., Векерик В.И., Габдрахимов М.С., Галеев A.C., Григулецкий В.П., Гуреев И.Л., Иоаннесян Ю.Р., Ишемгужин Е.И., Калинин А.Г., Керимов З.Г., Копылов В.Е., Лягов A.B., Мавлютов М.Р., Мирзаджанзаде А.Х., Попов А.Н., Симонов В.В., Султанов Б.З., Санников Р.Х., Шлык Ю.К., Юнин Е.К., Янтурин А.Ш. и многие другие, а также зарубежные исследователи.

В последнее время все более широкое применение находят методы синергетики, дающие возможность описать процессы в сложных системах различной природы с помощью некоторых универсальных представлений и моделей.

Известно, что графики временных рядов замеров, снятых при нормальной работе сложных объектов, часто имеют фрактальную структуру, что позволило академику А.Х. Мирзаджанзаде использовать фрактальные характеристики временных рядов замеров (такие как показатели Хаусдорфа и Херста, корреляционная размерность) в качестве диагностических критериев, определяющих состояние объектов управления.

Анализируя графики временных рядов замеров технологических параметров, снятых в процессе бурения скважины, можно также заметить их фрактальную структуру, что скорее всего является следствием

пространственно-временной фрактальности явлений, сопровождающих этот процесс. Применение фрактальных характеристик позволяет получить практически важную информацию по данным нормальной эксплуатации глубинного бурового оборудования, т.е. без проведения активного эксперимента.

На сегодняшний день почти все буровые установки снабжаются автоматизированными газокаротажными (АГКС) и технологическими станциями, которые позволяют замерять и оценивать, а также контролировать как технологические параметры бурения, так и геолого-геофизические (плотность, пористость, проницаемость горных пород, угол наклона, азимут скважины и т.д.). Данные, полученные с помощью наземных и скважинных автономных измерительных систем через блок согласования, после предварительной обработки и преобразования в цифровую форму вводятся в специализированное вычислительное устройство, где по заданным алгоритмам производится их обработка и выдается заключение.

Для получения дополнительной информации о состоянии глубинного оборудования необходимо к уже имеющейся системе контроля на АГКС подключать модули, позволяющие производить необходимый анализ по новым разработанным алгоритмам и программам применения различных критериев для оценки состояния оборудования.

Недостатком известных автоматизированных систем контроля состояния оборудования является то, что на применяемых АГКС нет возможности одновременно вести анализ по всем критериям диагностирования. Сначала оператор определяет значение одного критерия, затем необходимо произвести настройку системы на другой и т.д.

Различные критерии оценки технического состояния глубинного бурового оборудования предложены следующими авторами: В.П. Белоруссовым, Э.Ш. Имаевой, И.Е. Ишемгужиным, А.Х. Мирзаджанзаде, С.А. Москвиным, Р.Ф. Надыршиным, Б.З. Султановым, М.М. Хасановым, В.У. Ямалиевым и другими.

Некоторые критерии связаны с оценкой рейсовой, механической, мгновенной скорости бурения, проходкой долота, что позволяло оценить степень износа вооружения и опоры инструмента. Другие критерии получены при оценке параметров случайных технологических параметров процесса бурения (колебаний осевой нагрузки, давления промывочной жидкости, момента на роторе) для оценки технического состояния долота.

Для диагностирования технического состояния породоразрушающего инструмента, а именно долота, в процессе его эксплуатации, необходимо: использование современных компьютерных технологий с учетом разумного компромисса между их стоимостью и получаемой информацией с забоя скважины; разработка системы контроля, которая осуществляет обработку информации о технологических параметрах процесса бурения, представленных в виде временных реализаций одновременно по нескольким ранее разработанным вероятностно-статистическим критериям.

Во второй главе рассмотрены вопросы разработки устройства, позволяющего оценить техническое состояние долота в процессе его эксплуатации, а также предлагаются технические решения, а также программная часть устройства - экспертная система.

Принцип действия устройства заключается в измерении двух технологических параметров процесса бурения (рисунок 1). Для замера осевой нагрузки на долото используется комплекс измерения веса на крюке с тензометрическим датчиком, установленным на неподвижном конце талевого каната. Для снятия показаний об изменении давления промывочной жидкости используется тензометрический датчик, который устанавливается в нагнетательной линии совместно со штатным манометром (через тройник). Колебания нагрузки и давления измеряются дискретно через равные промежутки времени в диапазоне (1...60 с), а каждое полученное измерение оцифровывается. Далее замеренные данные передаются на технологический компьютер, где подвергаются обработке в экспертной системе

разработанного устройства с последующей выдачей решения о состоянии долота («7,») на монитор бурильщика.

Рисунок 1 - Схема устройства для оценки технического состояния долота в процессе бурения скважины

Сигнал с обоих датчиков передается по кабелю передачи типа RS 485 на систему сбора ТВР60-8А в составе с аналого-цифровым преобразователем (АЦП), которая производит сбор входящей информации, ее преобразование в цифровой вид, предварительную обработку и фильтрацию. Технологический компьютер принимает данные по кабелю передачи данных RS-485. Полученная информация поступает в систему регистрации и отображения.

После оцифровки и подготовки в системе сбора данные поступают на технологический персональный компьютер (ПК) с процессором не ниже Pentium 3 и оперативной памятью не менее 512 Мб. Оцифрованные данные обрабатываются в экспертной системе, где определяется текущее техническое состояние долота, информация о котором передается на графический монитор бурильщика МБГ-2-12 с настраиваемым временньм интервалом отображения.

Сформированные ряды колебаний измеряемых параметров бурения подвергаются расчетам вероятностно-статистическими методами -критериями оценки технического состояния долота.

и

Для идентификации технического состояния долота в процессе бурения предлагается использование сочетания следующих критериев в рамках реализации единой экспертной системы:

1) критерий «энтропия» (Е), являющийся мерой неопределенности случайной величины;

2) критерий «коэффициент Джини» (Т), основанный на построении кривой Лоренца, или линии распределения;

3) критерий «амплитуда спектра» (Б), основанный на классическом преобразовании Фурье;

4) критерий «дисперсия» (Б), используемый для характеристики рассеивания случайного процесса в каждом его значении относительно математического ожидания.

В качестве программной части устройства - экспертной системы -предлагается компьютерная система контроля, выходным параметром которой является одно из технических состояний долота «2,»: отсутствие износа или незначительный износ «21» (долото исправное, износ вооружения «В1»=10%, люфт опоры «П1» до 2 мм), уровень износа средний «22» (износ вооружения «В2»=10-40°/о, «П2» до 4 мм), уровень износа большой «2з» (износ вооружения «В3»=40-60%, люфт опоры «ПЗ» более 5 мм), «отказ» «24» (износ вооружения «В4» более 60%, разрушение опор «П4»). Идентификация технического состояния долота после вычисления каждого критерия производится по методу искусственных нейронных сетей (рисунок 2). Это направление опирается на биологические основы естественного интеллекта и позволяет проектировать системы, способные к обучению и самоорганизации, на основе образов, поступающих на сеть, что дает возможность адаптировать сеть к решаемой задаче. Нейронные сети обучают, подавая множество образов по одному на вход и подстраивая веса до тех пор, пока для всех образов не будет достигнут требуемый выход. Интерфейс программы представлен на рисунке 3.

Незначит, износ

«Отказ»

Критерий

Спектр

Критерий Энтропия

Критерий Джини

Критерий дисперсия

Монитор бурильщика

Модуль

Блок _ визуали-' зации отчета о ■ состоянии ■ долота '

Датчик

давления

ПЖ

Датчик веса

Колебания осевой нагрузки

Система обора

АЦП

Колебания давления ПЖ в

ОЦифрОв вННО/А

виде

Колебания давления ПЖ

---------------------------------------------------1

Вход Выход

Колебания осевой нагрузки в оцифрованном виде

Экспертная система

Информация о состоянии долота (И)

Рисунок 2 - Схема работы программной части устройства - экспертной системы оценки технического состояния породоразрушающего инструмента

•ой» №СП»*<К.-

ЖДЭ"

'Пэриоавцчисяв^ия. ¡-ниу^т . Начальная г.щэ^ча 745.00 (

1,746525 1.54.1V 11934 15.390 :

; М5.Й1 .54123 ШЙО • -.

'мьаь 154121"' 1*ай-""'1§зю ; •

рм ЙмЙ" .Ш8»'";Ш90 | ф !:746 57в1иц4 Тм»"|1Йв ¡:Й-

| 7«ббг ¡б^'иг Чаёв' '»»Г': р

^ос.оо^йкоК*.

Люфт опоры'» Зич

Рисунок 3 - Интерфейс программной части устройства для оценки технического состояния долота

Для каждого типа долота формируется «библиотека» диапазонов значений критериев оценки технического состояния и весовых коэффициентов нейросети (обучение по алгоритму обратного распространения ошибки). Для обучения нейронной сети необходимо на ее «вход» подать текущие значения критериев оценки технического состояния долота, а на «выход» - соответствующие фактические износ вооружения или люфт опоры. Задача нейросети - обнаружить функциональную связь между «входом» и «выходом» и зафиксировать связи в «библиотеке знаний». Идентификация технического состояния долота происходит по алгоритму, приведенному на рисунке 4.

Рисунок 4 - Алгоритм идентификации технического состояния долота с применением экспертной системы

Образец «библиотеки» для долота типа «215,9 НР 63Р» приведен в таблице 1. К примеру, полученное экспертной системой значение критерия «Джини» (Т=0,9975) по колебаниям давления промывочной жидкости соответствует износу долота по коду В2111.

Таблица 1 - «Библиотека» значений критериев диагностирования износа вооружения и люфта опоры долота типа «215,9 НР 63Р» по колебаниям давления промывочной жидкости (Р)

ГР"

«

Ш

£р

-ви

а

1.0000 Э39Э9а 0 ООО

0 000

0.999

0.998 50.937 0.996 10.995 10 991 0.000

¡2.0006 ¡1.!

------

¡0 0044 ю:

о.оогэ ¡ЬГоогг'|о.юоо

2.0007 -2.0006 ¡1.5001

-----------;------

ооо« 'ооо« югооа

1.0002 |1 0001 10.000 . 1~50ШЗ ¡99999 С' 0 8006 ;99999 С?

тт

ре

1? Р~ РЗ

1 000 ¡0.996 :о ЭЭ5 987 ¡0 986 ¡0.970 9999ГоГ9008 ¡1~9007 ¡Гб432 |Т МзПГэИг ¡0 9541 |0 000 0"000 ":00047 |6'0М8~|1 7171 И 717212.7674-2 7675 'ЭЭЗЭЭ С|

I 000 ¡0.0026 ;0.0027 ¡6.0564 ¡0.0565'¡1.2000 '1 2001 ¡99999X1

-пгЬгзяйваиггЬ«?-! гыгяЛг&ншЛ

Экспертной системой при оценке технического состояния долота «2,у> принимается во внимание наибольший износ либо вооружения, либо опоры долота (например, при износе долота В2Ш определяется состояние «23у>).

Экспертной системой устройства предусмотрено, что в процессе бурения скважины оценка технического состояния долота может вестись с использованием четырнадцати сочетаний выбранных критериев по каждому технологическому параметру бурения. Также имеется возможность выбора частоты проведения измерений колебаний осевой нагрузки и давления промывочной жидкости.

Третья глава посвящена разработке алгоритма оценки технического состояния породоразрушающего инструмента с применением экспертной

системы и проведению экспериментальных исследований при бурении скважин.

Для оценки технического состояния долота с применением устройства были проведены исследования на скважинах №417, 427, 440 Лисовской площади, №2470 Дмитриевской площади, разбуриваемых ООО «Туймазинскос УБР» с использованием записей колебаний осевой нагрузки и давления промывочной жидкости в электронном виде (файлы типов *.las, *.tim).

Исследования на вышеназванных скважинах проводились в различных интервалах при бурении долотом типа «215,9 HP 63Р» с целью построения «библиотеки знаний» для этого типа долота и дальнейшего ее применения при идентификации технического состояния долота «Z,» при бурении последующих скважин.

При работе экспертной системы устройства были задействованы все возможные комбинации критериев диагностирования (14 сочетаний критериев по одному технологическому параметру), значения которых определялись на интервале частот дискретизации (1...0,015) Гц измерения колебаний осевой нагрузки и давления промывочной жидкости.

В результате проведенных исследований при бурении скважин ООО «Туймазинское УБР» установлено, что экспертная система при комбинациях критериев диагностирования «Джини-Энтропия-Дисперсия-Спектр» и «Энтропия-Дисперсия-Спектр» по колебаниям давления промывочной жидкости и «Джини-Энтропия-Дисперсия» по колебаниям осевой нагрузки идентифицирует фактическое техническое состояние долота.

В таблице 2, в качестве примера, представлены результаты работы экспертной системы устройства по всем комбинациям критериев при определении состояния долота на интервале 1967-2020 м скважины №427 с обработкой временных рядов замеров колебаний давления промывочной жидкости для всего диапазона частот (1...0,015) Гц. Фактический износ долота после его подъема составил В2ГО (уровень износа большой «Z?»).

Таблица 2 — Результат работы экспертной системы оценки технического состояния долота при обработке колебаний давления промывочной жидкости на интервале 1967-2020 м при бурении скважины № 427 Лисовской площади ООО «Туймазинское УБР». Фактическое состояние долота — уровень износа большой (<^з»)

Частота дискретизации f(f4) Комбинации критериев

Т Е д 5 r+z> Г+S £+5 £>+S T+E+D T+E+S T+E+D+S

1 Z2 Z 2 Z 2 7.3 ' , ' "" i Z 2 . Z3 Z 2 Z2 : 2з Z3

0,5 Z2 Z 2 Zi Z 2 Z 2 Z 2 Z 2 Z 2 Z 2 Z 2 Z2 Z2 Z2 Z 2

0,25 Z2 i ;¿3 Za • Z3;Í: xZh Zs -23 ; Z3

0,2 Z 2 Z3 -;Z3 Z 2 Z 2 Z^-j: Z 2 -;.Z3 Z3 -'^ZiT -. -Zá'

0,125 Z 2 Z 2 Z2 Z 2 Z 2 Z2 Z 2 Z 2 Z2 Z2 Z 2 Z 2

0,1 Z3 Zi ZS'.'i Z 2 Z 2 Zi Z 2 ¿■/z* ;

0,05 Ъ\ Z3 Z з Z2 Zi 'Z3 Z 2 ,^'z з'' ■ ■'■'zi;'. '.:" 23 ' 23'-5'

0,04 Z 2 Ж Z 2 Z3 Zi Z 2 ••ÍZ3!' Z3 ' 7л Z 2 '" 23

0,03 Z3 Zi Z3 . Z3 Z 2 Z 2 Z3 z.3 Zi ; Z3

0,015 Z 2 Z2 Z 2 Z 2 Z 2 Z2 Z 2 Z 2 Z 2 Z 2 Z 2 Z2 Z2

Число соответствий значений Zi фактическому [ состоянию долота 4 4 6 6 4 4 6 4 6 5 5 5 '/■''Ж-:-.'. 7

Как видно из таблицы 2, наибольшее количество соответствий выходного параметра экспертной системы «2,» фактическому состоянию долота наблюдалось при комбинации критериев «Энтропия-Дисперсия-Спектр».

Дальнейшие исследования проводились для определения частоты дискретизации проведения замеров с датчиков колебаний осевой нагрузки и давления промывочной жидкости при полученных оптимальных сочетаниях критериев диагностирования.

Анализ результатов выходного параметра «2,» экспертной системы показал, что в диапазоне частот дискретизации (0,04-0,25) Гц при сочетаниях критериев «Джини-Энтропия-Дисперсия-Спектр» и «Энтропия-Дисперсия-Спектр» по колебаниям давления промывочной жидкости «Джини-Энтропия-Дисперсия» по колебаниям осевой нагрузки экспертная система достоверно оценивает техническое состояние долота.

На рисунке 5 представлена визуализация работы экспертной системы в конце каждого интервала бурения при сочетании критериев «Энтропия-Дисперсия-Спектр» по колебаниям давления промывочной жидкости на десяти частотах дискретизации. На графиках видно, что линии, соответствующие частотам 0,25Гц, 0,1 Гц и 0,04 Гц (пунктирные линии), точно совпадают с фактическим состоянием долота (жирная линия) в конце каждого интервала бурения скважины №427 ООО «Туймазинское УБР».

Для идентификации технического состояния долота типа «215,9 НР 63Р» в процессе его эксплуатации в промысловых условиях была использована «библиотека знаний», сформированная при исследованиях на скважинах №417, 427, 440 Лисовской площади и №2470 Дмитриевской площади, разбуриваемых ООО «Туймазинское УБР».

Частота дискретизации (Гц)

1913 1953 1967 2020

Глубина, м

Рисунок 5 — Показания экспертной системы при комбинации критериев «Энтропия-Дисперсия-Спектр» по колебаниям давления промывочной жидкости на различных частотах дискретизации при бурении интервалов 1913-1953, 1953-1967, 1967-2020 м скважины №427 Лисовской площади ООО «Туймазинское УБР»

При бурении скважины №640 Ардатовской площади ООО «Туймазинское УБР» в интервале 1165-1437 м было использовано долото типа «215,9 НР 63Р». Фактический износ на момент подъема В2П1 («Я;»). Техническое состояние долота оценивалось экспертной системой нри бурении этого интервала на глубинах 1165, 1233, 1301, 1369 и 1437 м (рисунок 6). При сочетаниях критериев «Джини-Энтропия-Дисперсия-Спектр» (жирная линия) и «Энтропия-Дисперсия-Спектр» по колебаниям давления промывочной жидкости (тонкая линия), «Джини-Энтропия-Дисперсия» (пунктирная линия) по колебаниям осевой нагрузки (частота дискретизации измерений 0,04 Гц) показания экспертной системы соответствуют среднему уровню износа (<&2») породоразрушающего инструмента.

* Т+Е+В+3(Р)~ —в— Е+0+Э(Р) —А — Т+Е+Р (О)

Глубина, м

___________________________I

Рисунок 6 - Оценка технического состояния долота с применением

экспертной системы при бурении скв. № 640 на интервале 1165-1437м

Результаты работы экспертной системы при бурении последующих интервалов долотом типа «215,9 НР 63Р» на скважине № 640 Ардатовской площади представлены на рисунках 7 и 8. Максимальное количество соответствия показаний экспертной системы фактическому состоянию долот на моменты подъема инструмента получены при сочетаниях критериев

«Джини-Энтропия-Дисперсия» по колебаниям осевой нагрузки и «Энтропия-Дисперсия-Спектр» по колебаниям давления промывочной жидкости. При комбинации «Джини-Энтропия-Дисперсия-Спектр» по колебаниям давления промывочной жидкости на интервале 1437-1630 м показание экспертной системой незначительно отклонилось от фактического технического состояния инструмента (рисунок 7).

Существенное отклонение зафиксировано при комбинации критериев «Дисперсия-Спектр» по колебаниям осевой нагрузки (рисунок 8), однако данное сочетание не является оптимальным по результатам диагностирования технического состояния долота.

¡ДФакт ■ Т+Е+Р+Э (Р) ПТ+Е+Р (О) } К5 4 -

469-848 848-1166 1166-1437 1437-1630

Интервал, м

Рисунок 7 - Оценка технического состояния долота с применением ЭС при сочетаниях критериев «Джини-Энтропия-Дисперсия-Спектр» по колебаниям давления промывочной жидкости, «Джини-Энтропия-Дисперсия» по колебаниям осевой нагрузки при бурении скв, № 640 частоте дискретизации 0,04 Гц

469-848

[ИФакт МЕ+Р+З (Р)

848-1166 1166-1437

Интервал, м

1437-1630

Рисунок 8 - Оценка технического состояния долота с применением ЭС при сочетаниях критериев «Энтропия-Дисперсия-Спектр» по колебаниям давления промывочной жидкости, «Дисперсия-Спектр» по колебаниям осевой нагрузки при бурении скв. № 640 при частоте дискретизации 0,04 Гц

В результате проведенных исследований разработан алгоритм распознавания технического состояния долота с применением устройства. Для реализации этого алгоритма необходимо:

1) устройство для оценки технического состояния долота;

2) определение оптимального сочетания критериев диагностирования технического состояния долота;

3) установление частотного диапазона проведения измерений технологических параметров бурения;

4) формирование библиотеки знаний технического состояния исследуемого объекта. '' '

Разработанное устройство со сформированной «библиотекой знаний» может быть использовано в дальнейшем для оценки технического состояния долота при бурении скважин в идентичных условиях.

Основные выводы

1 Разработано устройство для распознавания технического состояния породоразрушающего инструмента при бурении нефтяных и газовых скважин, включающее обработку временных реализаций колебаний давления промывочной жидкости и осевой нагрузки на долото, их вероятностно-статистическую оценку различными критериями диагностирования (патент РФ №2335629), которое прошло успешные испытания на скважине №640 Ардатовской площади ООО «Туймазинское УБР».

2 Установлено, что оценку технического состояния долота эффективно вести по сочетаниям четырех независимых вероятностно-статистических критериев обработки временных реализаций технологических параметров процесса бурения: коэффициенту Джини, энтропии, дисперсии, амплитуде спектра.

3 Установлены соответствия выходного параметра разработанного устройства фактическим техническим состояниям долот при бурении скважин ООО «Туймазинское УБР» при оптимальных сочетаниях вероятностно-статистических критериев:

-«Джини-Энтропия-Дисперсия-Спектр» по колебаниям давления промывочной жидкости;

-«Энтропия-Дисперсия-Спектр» по колебаниям давления промывочной жидкости;

-«Джини-Энтропия-Дисперсия» по колебаниям осевой нагрузки.

4 Определен частотный диапазон (0,04-0,25) Гц для проведения измерений временных реализаций технологических параметров бурения с использованием разработанного устройства для оценки технического состояния долота.

5 На основании экспериментальных и промысловых исследований при разбуривании скважин ООО «Туймазинское УБР» разработано методическое руководство, включающее алгоритм пошагового распознавания технического состояния долота.

Основное содержание диссертационной работы опубликовано в следующих работах:

1 Ямалиев В.У. О возможности распознавания технических состояний глубинного бурового оборудования / Ямалиев В.У., Салахов Т.Р., Имаева Э.Ш. // Нефтегазовое дело. - 2005. - №3. - С. 127-132.

2 Yamaliev V. About the deep drilling equipment technical condition recognition possibility / Yamaliev V., Imaeva E., Salakhov T. // Intellectual service for oil and gas industry. Analysis, solution, perspectives: Procecding.-Miskolc, 2007.-P. 197-201.

3 Yamaliev V. Evalution procedure of technical conditions of deep drilling equipment with use of neural networks / Yamaliev V., Imaeva E., Salakhov T. // Нефтегазовое дело. - 2007. - том 5, №1. -http://www.ogbus.ru/eng/authors/Yamaliev_3.pdf

4 Салахов Т.Р. Метод определения работоспособности породоразрушающего инструмента / Салахов Т.Р., Ямалиев В.У. // Материалы 57-й научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. - Уфа: Изд-во УГНТУ, 2006. - С. 103.

5 Салахов Т.Р. Экспертная система для определения работоспособности породоразрушающего инструмента / Салахов Т.Р., Ямалиев В.У. // Материалы 58-й научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. - Уфа: Изд-во УГНТУ. - С. 188.

6 Пат. №2335629 Российская Федерация, МГПС Е 21 В 44/00. Устройство для оценки состояния породоразрушающего инструмента / Ямалиев В.У., Салахов Т.Р., Имаева Э.Ш. (РФ). - №2006145009/03; заявлено 18.12.06; опубл. 10.10.08, Бюл. №28.-2008.-С. 1058.

щ

I

7 Salakhov T. A Field-Proven Methodology for Real-Time Drill Bit Condition Assessment and Drilling Performance Optimization / Salakhov T., Yamaliev V., and Dubinsky V. // Электронный сборник материалов российской технической нефтегазовой конференции и выставки SPE 2008 «Технологии настоящего и будущего», г. Москва. - SPE 114990.

Подписано в печать 19.11.08. Бумага офсетная. Формат 60x84 1/16. Гарнитура «Тайме». Печать трафаретная. Усл. печ. л. 1. Тираж 90. Заказ 250. Типография Уфимского государственного нефтяного технического университета

Адрес типографии: 450062, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1

ВВЕДЕНИЕ.

1 ОБЗОР ИССЛЕДОВАНИЙ ПО КОЛЕБАНИЯМ ГЛУБИННОГО ОБОРУДОВАНИЯ, СПОСОБАМ ПОЛУЧЕНИЯ И ОБРАБОТКИ ЗАБОЙНОЙ ИНФОРМАЦИИ, МЕТОДАМ ОЦЕНКИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ БУРОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ.

1.1 Частотный состав колебаний бурильной колонны.

1.2 Обзор каналов связи устья с забоем скважины.

1.3 Методы оценки технического состояния глубинного оборудования, основанные на обработке временных реализаций технологических параметров.

1.4 Современные системы диагностирования технического состояния бурового оборудования.

ВЫВОДЫ.

2 РАЗРАБОТКА УСТРОЙСТВА ДЛЯ ОЦЕНКИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПОРОДОРАЗРУШАЮЩЕГО ИНСТРУМЕНТА.

2.1 Техническое обеспечение устройства для оценки состояния породоразрушающего инструмента в режиме реального времени.

2.2 Квантование непрерывного сигнала.

2.3 Программное обеспечение устройства - экспертная система.

2.3.1 Вероятностно-статистические критерии диагностирования, применяемые в экспертной системе оценки технического состояния породоразрушающего инструмента.

2.3.1.1 Энтропийный анализ процесса при диагностировании технического состояния породоразрушающего инструмента.

2.3.1.2 Диагностирование оборудования с применением коэффициента Джини.

2.3.1.3 Спектральный анализ случайного процесса.

2.3.1.4 Дисперсия колебаний технологических параметров процесса бурения скважин.

2.3.2 Применение искусственных нейронных сетей в экспертной системе. 60 ВЫВОДЫ.

3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ И ПРОМЫСЛОВЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УСТРОЙСТВА ДЛЯ ОЦЕНКИ ТЕХНИЧЕСКОГО

СОСТОЯНИЯ ПОРОДОРАЗРУШАЮЩЕГО ИНСТРУМЕНТА.

3.1 Экспериментальное обеспечение диагностирования технического состояния долота.

3.1.1 Определение комбинаций критериев диагностирования технического состояния породоразрушающего инструмента.

3.1.2 Определение частотного диапазона проведения замеров технологических параметров.

3.3 Испытания устройства для оценки технического состояния породоразрушающего инструмента в промысловых условиях.

ВЫВОДЫ.

АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ

На сегодняшний день проблеме оценки технического состояния породоразрушающего инструмента (например, долота) уделяется большое внимание. Связано это с его сложным конструктивным исполнением, возможностью возникновения отказов при достижении критических значений режима его работы. Однако долото не всегда до конца вырабатывает свой ресурс. Рациональное использование ресурса долота невозможно без применения современных методов и средств контроля и прогнозирования его технического состояния в процессе эксплуатации.

Неоднородность горных пород при бурении скважин, случайные колебания осевой нагрузки, пульсация давления промывочной жидкости постоянно оказывают влияние на состояние элементов бурильной колонны. Поэтому получение дополнительной информации о техническом состоянии долот, забойных двигателей в нормальных условиях эксплуатации и на критических режимах имеет большое значение.

Колебания, сопровождающие работу глубинного бурового оборудования, носят случайный характер. Анализ случайных колебаний технологических параметров процесса бурения, представленных в виде стационарных участков временных реализаций, с их вероятностно-статистической оценкой и классификацией по методу искусственных нейронных сетей, реализованных в единой экспертной системе, позволит максимально достоверно оценивать техническое состояние долота в процессе его эксплуатации.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Повышение точности оценки фактического технического состояния долота в процессе бурения скважин для рационального использования его ресурса.

ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1 Анализ существующих методов распознавания технического состояния долота в процессе его эксплуатации.

2 Разработка устройства с экспертной системой для оценки технического состояния долота в процессе эксплуатации, включающего преобразование временных реализаций технологических параметров процесса бурения, хранение и обработку анализируемых данных с применением вероятностно-статистических методов и аппарата теории искусственных нейронных сетей, идентификацию выходного параметра фактическому состоянию исследуемого объекта.

3 Анализ изменения технического состояния долота в процессе бурения скважины в зависимости от варьирования применяемых вероятностно-статистических критериев и длительности получаемого сигнала.

4 Разработка алгоритма распознавания технического состояния долота при бурении скважин.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

1 Установлены соответствия между различными техническими состояниями долота в процессе эксплуатации и выходными параметрами экспертной системы при оптимальных сочетаниях критериев диагностирования при разбуривании Дмитриевской, Лисовской и Ардатовской площадей ООО «Туймазинское УБР»: «Джини-Энтропия-Дисперсия-Спектр» и «Энтропия-Дисперсия-Спектр» по колебаниям давления промывочной жидкости; «Джини-Энтропия-Дисперсия» по колебаниям осевой нагрузки.

2 Экспериментально выявлено, что диагностирование технического состояния долота в процессе бурения скважины с применением экспертной системы необходимо вести на свободном от помех инфранизком частотном диапазоне (0,04-0,25) Гц.

МЕТОДЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

Поставленные задачи решались с использованием методов спектрально-корреляционного анализа, теорий случайных функций и искусственных нейронных сетей, вероятностно-статистических методов обработки временных реализаций замеров технологических параметров процесса бурения, экспериментальных исследований работы долота в процессе бурения скважин.

ОСНОВНЫЕ ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1 Программные и технические решения при разработке устройства для диагностирования технического состояния долота в процессе его эксплуатации, основанного на обработке временных реализаций технологических параметров процесса бурения, применении вероятностно-статистических методов и теории искусственных нейронных сетей.

2 Метод оценки технического состояния долота при бурении скважин с использованием экспертной системы.

3 Результаты экспериментальных и промысловых исследований при изменении технического состояния породоразрушающего инструмента в процессе бурения с применением различных сочетаний вероятностностатистических критериев диагностирования.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ

1 Разработано устройство для оценки технического состояния породоразрушающего инструмента (патент РФ №2335629), которое прошло успешные испытания в ООО «Туймазинское Управление буровых работ» при бурении скважины № 640 Ардатовской площади.

2 Для практического применения составлено методическое руководство по диагностированию технического состояния долота в процессе бурения скважины с использованием разработанного устройства. Методическое руководство применяется в учебном процессе и научных исследованиях в Уфимском государственном нефтяном техническом университете.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ

Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались:

- на заседаниях кафедры нефтегазопромыслового оборудования УГНТУ;

- научно-технических конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых (Уфа, УГНТУ, 2006, 2007, 2008 гг.);

- Российской технической нефтегазовой конференции и выставке 2008 SPE «Технологии настоящего и будущего» (Москва, ВВЦ, 2008г.).

ПУБЛИКАЦИИ

Основные результаты диссертационной работы изложены в 7 печатных работах, в том числе 2 статьях (1 - в издании, входящем в перечень ВАК), тезисах 4 докладов; получен патент РФ.

ОБЪЕМ И СТРУКТУРА РАБОТЫ

Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, основных выводов, библиографического списка и приложений. Работа изложена на 129 страницах машинописного текста, содержит 24 рисунка, 14 таблиц, библиографический список из 127 наименований, 6 приложений.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1 Разработано устройство для распознавания технического состояния породоразрушающего инструмента при бурении нефтяных и газовых скважин, включающее обработку временных реализаций колебаний давления промывочной жидкости и осевой нагрузки на долото, их вероятностно-статистическую оценку различными критериями диагностирования (патент РФ №2335629), которое прошло успешные испытания на скважине №640 Ардатовской площади ООО «Туймазинское УБР».

2 Установлено, что оценку технического состояния долота эффективно вести по сочетаниям четырех независимых вероятностно-статистических критериев обработки временных реализаций технологических параметров процесса бурения: коэффициенту Джини, энтропии, дисперсии, амплитуде спектра.

3 Установлены соответствия выходного параметра разработанного устройства фактическим техническим состояниям долот при бурении скважин ООО «Туймазинское УБР» при оптимальных сочетаниях вероятностно-статистических критериев:

-«Джини-Энтропия-Дисперсия-Спектр» по колебаниям давления промывочной жидкости;

-«Энтропия-Дисперсия-Спектр» по колебаниям давления промывочной жидкости;

-«Джини-Энтропия-Дисперсия» по колебаниям осевой нагрузки.

4 Определен частотный диапазон (0,04-0,25) Гц для проведения измерений временных реализаций технологических параметров бурения с использованием разработанного устройства для оценки технического состояния долота.

1. Аветисов А.Г. Прогнозирование, предупреждение и ликвидация прихватов с использованием статистических методов. -М.: ВНИИОЭНГ, 1978.-63с.

2. А.с. № 1427059 (СССР). Способ определения степени износа породоразрушающего инструмента / Е.И. Ишемгужин, В.У. Ямалиев, Б.З. Султанов и др. Заявл. 08.09.86, № 4142241/22-03; Опубл. 30.09.88 // Открытия. Изобретения. - 1988. - № 36.

3. А.с. № 1506094 (СССР). Способ определения работоспособности породоразрушающего инструмента / Е.И. Ишемгужин, Б.З. Султанов, В.У. Ямалиев и др. Заявл. 03.09.87, № 4301919/23-03; Опубл. 07.09.89 // Открытия. Изобретения. — 1989. - № 33.

4. А.с. № 1555469 (СССР). Способ определения степени износа породоразрушающего инструмента / Е.И. Ишемгужин, Б.З. Султанов, В.У. Ямалиев и др. Заявл. 27.06.88., №4448583/31-03.- Опубл. 07.04.90 //Открытия. Изобретения. - 1990. -№ 13.

5. А.с. № 1629455 (СССР). Способ определения степени износа опор турбобура / Е.И. Ишемгужин, Б.З. Султанов, В.У. Ямалиев и др. Заявл. 10.03.88., №4391324/03.- Опубл. 23.02.91 //Открытия. Изобретения. - 1991. -№7.

6. А.с. № 1741918 (СССР). Способ оценки работоспособности гидроциклона / В.У. Ямалиев, Е.И. Ишемгужин, А. Р.Брот и др. Заявл. 21.05.90., № 4843211/26.- Опубл. // Открытия. Изобретения. - 1992. -№ 23.

7. А.с. № 1800011 (СССР). Способ определения работоспособности породоразрушающего инструмента / А.Х. Мирзаджанзаде, Е.И. Ишемгужин, В.У. Ямалиев и др. Заявл. 12.02.91., № 4910926/03.- Опубл. 07.03.93. // Открытия. Изобретения. - 1993. -№ 9.

8. Абдрахманов Г.С. Контроль технологических процессов в бурении — М.: Недра, 1974.-376с.

9. Агеев J1.E. Основы расчета оптимальных и допускаемых режимов работы машино-тракторных агрегатов. Л.: Колос, 1978.- 296с.12Акбулатов Т.О., Левинсон Л.М., Мавлютов М.Р. Телеметрические системы в бурении: Учеб. Пособие. Уфа: Изд. УГНТУ, 1999. - 65с.

10. Армянинов Г.Ф., Кулябин Г.А. Влияние резонансных явлений в бурильной колонне на работу долота // Технология бурения скважин в Западной Сибири. Тюмень, 1976.- Вып.54. - С.5-13.

11. Балицкий В.П., Дранкер Г.И. коэффициент динамичности разрушения забоя при турбинном бурении вертикальных скважин // Машины и нефтяное оборудование. — 1976. — №12. С. 15-18.

12. Балицкий П.В. Взаимодействие бурильной колонны с забоем скважины. -М.: Недра, 1975.- 293с.

13. Балицкий П.В. Исследование критических и резонансных частот вращения шарошечных долот // Нефтяное хозяйство. 1980.- № 12. - С. 1517.

14. Балицкий П.В. Осевые динамические силы, действующие на турбобур при бурении вертикальных скважин // Машины и нефтяное оборудование. 1976. - №10. - С.35-39.

15. Бендат Д.Ж., Пирсол А. Измерение и анализ случайных процессов. -М.: Мир, 1974.-464с.

16. Варламов С.Е. Контроль забойных параметров в процессе сверхглубокого бурения с использованием гидравлического канала связи. — Дис. канд. техн.наук — Уфа, 1997. 121с.

17. Васильев Ю.С., Скобло В.З., Злотин Ю.С., Павлов Ю.В. Влияние продольных колебаний долота на работу турбобура // Изв. вузов. Нефть и газ 1985. - №7. - С. 19-28.

18. Векерик В.И. ,Мойсишин В.М. Определение динамической составляющей осевой нагрузки на долото по данным колебаний верхней части бурильной колонны // Изв. вузов. Нефть и газ. 1986. -№4. - С.22-26.

19. Веремейкин Б.Я. Вынужденные продольные колебания колонны бурильных труб при некруглой форме поперечного сечения скважины//РНТС ВНИИОЭНГ. Сер. Машины и нефтяное оборудование. 1976. - №10. - С. 3233.

20. Веремейкин Б.Я., Симкин В.Я. Динамическая устойчивость колонны бурильных труб//РНТС ВНИИИОЭРВГ. Сер. Машины и нефтяное оборудование. 1969. - №3. - С. 7-10.

21. Вольгемут Э.А., С.В. Греков. / Разработка основ телеметрической системы контроля забойных параметров в процессе бурения с гидравлическим каналом связи // Нефтегазовое дело, 2003. №3. - С. 55-68.

22. Ворожбитов М.И. / Анализ взаимодействия долота с забоем скважины по данным записи вибрации // Нефтяное хозяйство. -1972. № 4. -С.29-33.

23. Габдрахимов М.С., Султанов Б.З. Динамические гасители колебаний бурильного инструмента. — М.:ВНИИОЭНГ.- Обзорная информация. — 1991. 60с.

24. Гайдукевич В.И., Титов B.C. Случайные нагрузки силовых электроприводов. -М.: Энергоатомиздат, 1983 .-160с.

25. Ганджумян Р.А. Экспериментальное исследование продольных колебаний штыревых шарошечных долот в стендовых условиях // Машины и нефтяное оборудование. 1970. - №6. — С.6-10.

26. Григулецкий В.Г. Оптимальное управление при бурении скважин. М.:Недра, 1988.-229с.

27. Горбань А.Н. Нейроинформатика. Новосибирск: Наука. Сибирское отделение РАН, 1998. - 296с.

28. Гуреев И.Л., Мазур В.И., Черемных А.Г. , Ахв В.А. О случайных функциях колебаний зубьев долота // Межвуз. тематич. сб. Технология бурения скважин в Западной Сибири.- Тюмень, 1976. - С.35-42.

29. Залманзон Л.А. Преобразование Фурье, Уолша, Хаара и их применение в управлении, связи и других областях. -М.: Наука, 1989.- 496с.

30. Из опыта исследования вибраций бурильного инструмента в бурящихся скважинах Татарии / Чупров. В.П., Сираев А.Х., Бикчурин Т.Н. и др. //Автоматизация и телемеханизация нефтяной промышленности, 1978. -№2.-С. 24-25.

31. Имаева Э.Ш. Вибронагруженность глубинного бурового оборудования при случайных колебаниях. — Дис. канд.техн.наук. Уфа, 2003- 128с.

32. Имаева Э.Ш. Методы исследования хаотических систем: термины и определения / Под ред. И.Р. Кузеева. Уфа: Монография, 2006. - 209с.

33. Иоаннесян Р.А., Иоаннесян Ю.Р. Развитие техники турбинного бурения глубоких скважин. // Нефтяное хозяйство. 1971. - №5. - С. 23-26.

34. Иоаннесян Р.А., Иоаннесян Ю.Р., Сильман Л.Ф. Новый метод оптимизации режимов турбинного бурения. // Нефтяное хозяйство. 1971. -№6.-С. 6-10.

35. Иориш Ю.И. Измерение вибрации. М.: Машгиз, 1956. - 403 с.

36. Исследования колебаний бурильной колонны методом диагностики/ Ma Fei. Song Shufang // Huanan Ligong daxue xuebao. Ziran Kexue ban = J.S. China Univ. Technol. Natur. Sci., 1996.- 24.- № 12.- p.1-5.

37. Ишемгужин Е.И., Надыршин Р.Ф., Шаисламов Ш.Г. Обработка параметров бурения для оценки состояния глубинного оборудования // Нефтегазовое дело, 2006. т.4, №2. - С. 4-9.

38. Ишемгужин Е.И., Шайдаков В.В., Ямалиев В.У. и др. Анализ каналов связи с забоем скважины с целью повышения эффективности использования элементов КНБК // Современные проблемы буровой и нефтепромысловой механики: сб. науч. тр. — Уфа. 1989. - С. 68-77.

39. Карасев В.А., Ройтман А.Б. Доводка эксплуатируемых машин. Вибродиагностические методы. -М.: Машиностроение, 1986,- 192с.

40. Керимов З.Г. Динамические расчеты бурильной колонны. М.: Недра, 1970.- 155с.

41. Копылов В.Е., Файн Г.М., Герман О.И. Виброуправляемые компоновки низа бурильной колонны труб из алюминиевых сплавов с увеличенной толщиной стенки // РНТС ВНИИОЭНГ. Сер. Машины и нефтяное оборудование. 1982. - №5. - С. 14-16.

42. Копылов В.Е., Гуреев И.Л. Акустическая система связи с забоем скважины при бурении.- М.: Недра, 1979. 184с.

43. Копылов В.Е., Чистяков Ю.А., Мухин Э.М. Вибрации при алмазном бурении. М.: Недра, 1967. - 128с.

44. Ковшов Т.Н., Алимбеков Р.И., Шабер А.В. Инклинометры. Уфа: Гилем, 1998.-380с.

45. Кулябин Г.А., Копылов В.Е. Измерение в скважине крутильных колебаний бурильного инструмента // Изв.вузов. Нефть и газ.- 1970.- №6. -С. 33-36.

46. Купер Дж., Макгилем К. Вероятностные методы анализа сигналов и систем. -М.: Мир, 1989. -376с.

47. Лебедев Н.Ф. Динамика гидравлических забойных двигателей. М.: Недра, 1981.-251с.

48. Лурье Л.И. Крутильные колебания бурильной колонны. Дис. канд.техн.наук. - Пермь, 1976. - 143с.

49. Мелик Шахназаров A.M. Контроль глубинных параметров по данным вибрации бурильной колонны // Изв. вузов. Нефть и газ. — 1972. - № 12.-С.83-86.

50. Мирзаджанзаде А.Х., Сидоров Н.А., Ширинзаде С.А. Анализ и проектирование показателей бурения. —М.: Наука, 1976.- 237с.

51. Мирзаджанзаде А.Х., Керимов З.Г., Копейкис М.Г. Теория колебаний в нефтепромысловом деле. Баку: Маариф, 1976.- 363с.

52. Мирзаджанзаде А.Х., Хасанов М.М., Бахтизин Р.Н. Этюды о моделировании сложных систем нефтедобычи. Нелинейность, неравномерность, неоднородность.-Уфа: Гилем, 1999. 464с.

53. Мирсалимов P.M., Гасанов Т.А., Атабаев Р.Э., Фатуллаев К.И. Исследование вибраций бурильной колонны и инструмента на забое скважины комплексным устройством // Изв. ВУЗов.- Нефть и газ, 1978,- № 4.- С.72-76.

54. Мухин Э.М., Копылов В.Е. О форме поперечных колебаний бурильных труб, связанной с упругим основанием // Нефть и газ Тюмени. — Тюмень, 1969. Вып.2.- с.25-29.

55. Надежность и эффективность в технике: Справочник. В Ют. / Под ред. B.C. Авдуевского и др. -М.: Машиностроение, 1990.

56. Огородников П.И. Низкочастотные колебания бурильной колонны при турбинном способе бурения / Ивано-Франк. ин-т нефти и газа.- Ивано-Франковск, 1988.-11с. Деп. В УкрНИИНТИ 22.11.88, №2929.

57. Огородников П.И., Реймерс Н.А. Вибросостояние бурильной колонны в процессе углубления скважины / Ивано-Франковск, 1986.-11с. -Деп. в УкрНИИНТИ 14.0786, № 1717.

58. Определение колебаний бурильной колонны на поверхности // Huanan Ligong daxue xuebao. Ziran Kexue ban = J.S. China Univ. Technol. Natur. Sci., 1996.- 24.- № 12.- p.6-10.

59. Отчет № 78007901 // Разработка методики установления отработки по устьевым замерам вибрации бурильного инструмента при компоновке низа колонны виброгасителем. — Баку, 1977.- 24с.

60. Отчет № 78003825 // Разработка методики использования виброизмерительной аппаратуры для получения информации о забойных параметрах режима турбинного бурения. Тюмень, 1978. - 112с.

61. Панфилов Г.А., Ащепков Ю.А., Копылов В.Е. и др. Передача информации о забойных параметрах в процессе бурения с помощью комбинированной системы беспроводного канала связи // Технология бурения скважин в Западной Сибири. Тюмень. - 1976. - С.85-89.

62. Патент № 2119582 РФ, МКИ Е21В 47/12. Беспроводной канал связи с забоем скважины при турбинном бурении / Ю.К. Шлык.- Опубл. 27.09.98.-Бюл. №27.

63. Патент РФ 2124125. Способ регулирования оптимальной осевой нагрузки на долото при бурении скважин / И.Е. Ишемгужин, В.У. Ямалиев, В.В. Пашинский и др. Заявл. 12.03.97., № 97103910/03; Опубл. 27.12.98. // Открытия. Изобретения. - 1998. -№ 36.

64. Патент РФ 2029049. Способ определения работоспособности породоразрушающего инструмента / В.У. Ямалиев, Е.И. Ишемгужин, А.Р. Брот и др. Заявл. 21.05.90., № 4844173/03; Опубл. 20.02.95. //Открытия. Изобретения. - 1995. -№ 5.

65. Патент РФ 2182659. Способ определения работоспособности породоразрушающего инструмента / А.Х. Мирзаджанзаде, В.У. Ямалиев, М.М. Хасанов, Е.И. Ишемгужин, Заявл. 19.03.2001, № 2001107329/03; Опубл. 20.05.2002. //Открытия. Изобретения. - 2002 . -№ 14.

66. Пат. №2335629 Российская Федерация, МПК Е 21 В 44/00. Устройство для оценки состояния породоразрушающего инструмента / Ямалиев В.У., Салахов Т.Р., Имаева Э.Ш. (РФ). №2006145009/03; заявлено 18.12.06; опубл. 10.10.08, Бюл. №28. - 2008. - С. 1058.

67. Пашинский В.В, Ямалиев В.У., Ишемгужин И.Е.Стенд для исследования динамических свойств бурильной колонны // Методы кибернетики химико-технологических процессов.- Сб. тез. докл. науч-технич. конф. Уфа,- УГНТУ, 1999. - С.210-211.

68. Перспективы совершенствования гидроциклонов на основе анализа патентной информации // Ишемгужин Е.И., Ямалиев В.У., Горшунова Л.П. и др. Технология бурения нефтяных и газовых скважин: Межвуз. науч-тематич. сб. - Уфа, 1985. - С.86-90.

69. Песляк Ю.А. Расчет напряжений в колонне труб нефтяных скважин. -М.: Недра, 1973.- 216с.

70. Пицик Р.Л., Борисевич Б.Д., Векерик В.И. Экспериментальное исследование особенностей работы шарошечного долота при износе его вооружения // Изв. вузов. Нефть и газ. 1988. - №8. - С.21-24.

71. Расчет, конструирование и эксплуатация турбобуров / Гусман М.Т., Любимов Б.Г., Никитин Г.Н. и др. М.:Недра, 1976. - 368с.

72. Реакция колебаний бурильной колонны при непостоянных нагрузках // Huanan Ligong daxue xuebao. Ziran Kexue ban = J.S. China Univ. Technol. Natur. Sci., 1996.- 24.- № 12,- P.33-36.

73. Ребрик Б.М. Вибротехника в бурении. М.: Недра, 1966. - 232 с.

74. Рукавицин В.II. Контроль забойных параметров в процессе бурения скважин // Обз. инф. ВНИИОЭНГ. Автоматизация и телемеханизация нефтяной промышленности, 1987.-№7/15. С.1-42.

75. Салахов Т.Р. Метод определения работоспособности породоразрушающего инструмента / Салахов Т.Р., Ямалиев В.У. // Материалы 56-й научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. Уфа: Изд-во УГНТУ, 2006. - С. 103.

76. Салахов Т.Р. Экспертная система для определения работоспособности породоразрушающего инструмента / Салахов Т.Р., Ямалиев В.У. // Материалы 57-й научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. Уфа: Изд-во УГНТУ. - С. 188.

77. Санников Р.Х., Мавлютов М.Р. Вынужденные продольные колебания бурильного инструмента и динамическая нагрузка на долото и талевый канат // Изв. вузов. Сер. Нефть и газ. 1973. - №2. - С. 35-40.

78. Санников Р.Х., Мавлютов М.Р. Некоторые вопросы теоретического исследования колебаний бурильного инструмента при работе долота // Труды УНИ.-1969.-Вып.7.

79. Сафиуллин P.P. Анализ причин искривления ствола скважин в результате бурения с использованием демпфера в составе компоновки//Современные проблемы буровой и нефтепромысловой механики: межвуз. темат. сб. науч. тр./Уфа: УГНТУ, 1996. С. 104-108.

80. Сборник задач по теории вероятностей, математической статистики и теории случайных функций // Б.Г. Володин, М.П. Ганин, И.Я. Динер и др. М.: Наука, 1970.- 665с.

81. Светлицкий В.А. Случайные колебания механических систем. -М.: Машиностроение, 1976.- 216с.

82. Свешников А.А. Прикладные методы теории случайных функций.- 2-е изд., перераб. и доп. -М.: Наука, 1968.-464 с.

83. Силаев А.А. Спектральная теория подрессоривания транспортных машин. -М.: Машиностроение, 1972.- 192с.

84. Симонов В.В., Юнин Е.К. Влияние колебательных процессов на работу бурильного инструмента. М.:Недра, 1977. 217с.

85. Скобло В.З., Васильев Ю.С., Власов И.А., Миракян В.И. Контроль забойных параметров при турбинном бурении // Нефтяное хозяйство, 1987. -№ 10. С.14-18.

86. Султанов Б.З. Управление устойчивостью и динамикой бурильной колонны. -М.:Недра. 1991.-208с.

87. Султанов Б.З., Ишемгужин Е.И., Шаммасов Н.Х., Сорокин В.Н. Работа бурильной колонны в скважине. -М.:Недра, 1973.- 216с.

88. Тимофеев Н.С., Ворожбитов М.И., Дранкер Г.И. Исследование влияния колебаний низа бурильной колонны на работу шарошечных долот при бурении турбобуром изверженных пород//Нефтяное хозяйство. 1974. -№2.-С. 10-12.

89. Тимофеев Н.С., Ворожбитов М.И., Бергштейн О.Ю. и др. Забойный прибор для записи вибрации низа бурильной колонны // Нефтяное хозяйство.- 1970.-№ 1. — С.11-14.

90. Уоссермен Ф. Нейрокомпыотерная техника: теория и практика. -М.: Мир, 1992.

91. Управление динамикой бурильной колонны: Учебное пособие / Копылов В.Е., Черемных А.Г., Шлык Ю.К. и др. Тюмень: ТГУ, 1985. -119с.

92. Шарошечные долота: Международный транслятор-справочник. -Под ред. акад. РИА Кершенбаума, акад. РАПК Торгашова А.В. М: Технонефтегаз, 2000. - 248с.

93. Шлык Ю.К., Мавлютов М.Р., Санников Р.Х. Механико-гидравлический канал связи с забоем при турбинном бурении. Тюмень. — Вектор Бук, 1999. - 200с.

94. Э.И. Автоматизация и телемеханизация в нефтяной промышленности. -М.:ВНИИОЭНГ. 1986. - № 12.- 18с.

95. Эйгелес В.М., Стрекалова Р.В. Расчет и оптимизация процесса бурения скважин. М.: 1977.- 200с.

96. Эскин М.Г., Исаченко JT.E. Определение мощности, расходуемой забойным двигателем на вибрацию бурильной колонны // Бурение, 1972.-№4 С.35-38.

97. Юнин Е.К. Низкочастотные колебания бурильного инструмента. М.: Недра, 1983.- 132с.

98. Ямалиев В.У, Имаева Э.Ш. Применение вероятностно-статистического метода диагностирования нефтяного оборудования. // Проблемы нефтедобычи Волго-Уральского региона. Сб. докл. науч-технич. конф. -Уфа, 2000. -С.112-113.

99. Ямалиев В.У. О возможности распознавания технических состояний глубинного бурового оборудования / Ямалиев В.У., Салахов Т.Р., Имаева Э.Ш. // Нефтегазовое дело. 2005. - №3. - С. 127-132.

100. Ямалиев В.У, Имаева Э.Ш. Энтропийный анализ изменения технического состояния породоразрушающего инструмента. // Проблемы нефтедобычи Волго-Уральского региона. Сб. докл. науч-технич. конф. -Уфа, 2000. -С.47-48.

101. Ямалиев В.У., Ишемгужин И.Е. Диагностирование бурового и нефтепромыслового оборудования: Учеб. пособие. Уфа: Изд. УГНТУ, 2000.- 83с.

102. Ямалиев В.У., Ишемгужин И.Е., Пашинский В.В. Методы диагностирования глубинного оборудования // Тез. докл. науч-технич. конф-Уфа, 1999.-С.89.

103. Ямалиев В.У., Ишемгужин И.Е., Пашинский В.В. Алгоритм оценки корреляционной функции при диагностировании оборудования // Научно-технические достижения и передовой опыт в нефтегазовой промышленности. Сб. науч. тр. - Уфа. УГНТУ, 1999. - С. 190-193.

104. Ямалиев В.У., Зотов А.Н. Оценка технического состояния породоразрушающего инструмента по вращающему моменту на бурильном инструменте // Нефть и газ Западной Сибири: Тез. докл. II всесоюз. конф. -Тюмень, 1989.-С.99-100.

105. Янтурин А.Ш. Расчет наддолотных гасителей продольных колебаний бурильной колонны // Нефтяное хозяйство. 1987. - №12. - С. 2023.

106. Farge M. Ann. Rev. Fluid Mech. 24395 (1992).

107. Eronini I.E, Sometron W.H., Auslander D.R. A dynamic model for rotary drilling // "Trans. ASME.J. Energy Resour. Techol. ", 1982.- 104,- № 2.-P.108-120.

108. Honejbourne W. Future MWD technology will focus on two levels // Oil and Gas J., 1985.-№9.

109. How to engineer an effective drill string // Oil and Gas J., 1979.-Vol.77.- № 10.- p.99

110. Lamb H. Statics. Cambridge University Press. - New York. - N.Y. -I960.- 357p.

111. Lamb H. Statics. Hydrodynamics. - New York. - N.Y. - 1945.

112. Martin Charles A. Multisensor measurements while drilling toll improves drilling economies // Oil and Gas J., 1984.- Vol.82.- № 12.

113. McDonald W.J., Ward C.E. Borehole telemetry system is key to cortinuous down-hole drilling measurements // Oil and Gas, 1975.- 73.-№37. -P.lll-118.

114. Willcox M.J., Karle А.В. Chaver down-hole shock absorber // Drilling, 1977.- 48.-№9. P.29-31.

115. Yamaliev V. About the deep drilling equipment technical condition recognition method / Yamaliev V., Imaeva E., Salakhov Т. // Нефтегазовое дело. 2007. - http://www.ogbus.ru/eng/authorsA7'amaliev3.pdf.