автореферат диссертации по энергетике, 05.14.04, диссертация на тему:Повышение эффективности промышленных теплоэнергетических установок, использующих процесс горения твердого топлива в жидкой среде при высоких давлениях

На правах рукописи

МУХУТДИНОВ АГЛЯМ РАШИДОВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОМЫШЛЕННЫХ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК, ИСПОЛЬЗУЮЩИХ ПРОЦЕСС ГОРЕНИЯ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА В ЖИДКОЙ СРЕДЕ ПРИ ВЫСОКИХ ДАВЛЕНИЯХ

Специальность 05 14 04 - «Промышленная теплоэнергетика»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

□03 176431

Казань - 2007

003176431

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Казанский государственный энергетическ университет»

Научный консультант доктор технических наук, профессор

Марченко Герман Николаевич, КГЭУ

Официальные оппоненты доктор физико-математических наук, профессор

Чуйко Сергей Васильевич, Институт хим физ. РАН

Ведущая организация Казанский государственный технический университет им А Н Туполева (КАИ)

Защита состоится 14 декабря 2007 г в 14 час 00 мин в малом зале заседаний Ученого совета (корпус «В», 2 этаж) на заседании диссертационного совета Д212 082 02 при Казанском государственном энергетическом университете по адресу 420066, г. Казань, ул Красносельская, д 51

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенный печатью, просим направить по адресу. 420066, г Казань, ул Красносельская, д51, Ученый совет

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Казане государственный энергетический университет»

С авторефератом можно ознакомиться на сайте КГЭУ http //info kgeu ru

доктор технических наук, профессор Косточко Анатолий Владимирович, КГТУ (КХТИ)

доктор технических наук, профессор, Гурьянов Алексей Ильич, КГЭУ

КГЭУ

Автореферат разослан « ^ » ноября 2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета д т н, профессор

Гильфанов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Горение является основой энергетики, многих технологических процессов и производств Оно широко применяется как в стационарных теплоэнергетических установках, так и в автономных теплогенерирую-щих устройствах Ряд проблем в теплоэнергетическом оборудовании возможно решить при повышении эффективности применения как самого твердого топлива (ТТ), так и процесса его горения

Последние тенденции экономического развития нашей страны выводят ТТ (уголь) на лидирующую позицию, делая его основным сырьем для тепловых электрических станций (ТЭС) Проблемы, возникающие при использовании ТТ, в основном, связаны с продуктами его сгорания, которые приводят к уменьшению эффективности ТЭС, незапланированным отключениям вследствие отказов оборудования или для их очистки Оценить потенциальную степень влияния продуктов сгорания на производительность таких станций сложно из-за вариаций состава используемого ТТ, сложности поведения продуктов сгорания и изменяющихся условий работы Для предсказания этого влияния должны быть определены и учтены все параметры и факторы процесса горения Ныне действующие методы оценки либо неэффективны, либо слишком дороги и требуют много времени Аналогичные проблемы возникают при использовании ТТ ам-миачно-селитренного состава (АСС) в теплогенерирующих устройствах для интенсификации нефтедобычи Они связаны с недостаточно обоснованными представлениями о физико-механических параметрах ТТ и характеристиках его горения, в частности, с отдельными случаями нарушения нормального (послойного) воспламенения и сгорания заряда из ТТ или преждевременного нарушения герметичности корпуса устройства, вследствие недостаточной прочности его заряда Наряду с этим и мало изучены закономерности процесса горения ТТ в условиях жидкой среды и давления, имитирующих скважинные

В связи с этим совершенствование ТТ и конструкций теплоэнергетического оборудования возможно только на основе точного моделирования Однако, построение математической модели процесса горения ТТ существующими методами вызывает сложность, т к выходная характеристика [температура (в топочных устройствах) или скорость горения (в теплогенерирующих устройствах)] зависит более чем от двух входных параметров (состава топлива, соотношения окислителя и горючего, давления, дисперсности и плотности частиц топлива и др ) Кроме того, при увеличении размерности задачи сложность ее решения такими методами резко возрастает и, что немаловажно, делает невозможной единую программную реализацию для случаев произвольной размерности Одним из перспективных путей решения данной проблемы является применение нейротехнологий, основывающихся на искусственных нейронных сетях (ИНС), обладающих возможностями моделирования сложных систем и позволяющих также оптимизировать альтернативные ТТ для автономных аппаратов погруж-

ного горения (ААПГ), применяемых с целью нагрева и выпаривания различных растворов, и для устройств повышения производительности нефтяных скважин

Таким образом, создание новых методов моделирования процесса горения ТТ для повышения эффективности работы тепловых электрических станций и разработка новых конструкций теплогенерирующих устройств является актуальной задачей, представляющей существенный научный и бесспорный практический интерес.

Диссертационная работа, выполнялась в рамках 8 государственных программ научно-технического развития, среди которых:

- Единый заказ-наряд (Министерство образования РФ от 26 апреля 1997 г.);

- Федеральная научно-техническая программа «Конверсия и высокие технологии» (Топливо и энергетика, 1997 - 2000 г.);

- Региональная научно-техническая программа «Химия и химическая технология» (1995 - 2000 г );

- Федеральная научно-техническая программа «Вузовская наука - регионам» (1997 - 2000 г.),

- Федеральная программа «Разработка и применение технологий двойного назначения»;

- Государственная программа Республики Татарстан «Развитие науки по приоритетным направлениям на период до 2000 г.» (Письмо Госкомимущества Республики Татарстан №2119от11 апреля 1997 г );

- Грант Президента РФ МК-2156 2004.8 «Компьютерное моделирование процесса горения твердого топлива в условиях жидкой среды и давления»;

- Грант Президента РФ МК-553 2007.8 «Нейросетевая система управления эксплуатационными параметрами процесса горения твердого топлива для тепловых электрических станций»

Цель диссертационной работы. Развитие теоретических основ и методов моделирования горения твердого топлива для повышения эффективности промышленных теплоэнергетических процессов.

Задачи исследования:

- разработать твердое топливо АСС с повышенными физико-механическими характеристиками,

- разработать методику на основе искусственных нейронных сетей для моделирования и управления эксплуатационными параметрами процесса горения в теплоэнергетических установках,

- показать возможность энерго- и ресурсосбережения за счет использования нейросетевого моделирования и управления эксплуатационными параметрами процесса горения,

- исследовать закономерности процесса горения ТТ в жидкой среде при высоком давлении, имеющих место в призабойных зонах нефтедобычи,

- разработать методику и алгоритм расчета характеристик горения ТТ в жидкой среде при высоком давлении, имеющих место в призабойных зонах нефтедобычи,

- разработать новые конструкции теплогенерирующих устройств для повышения производительности нефтяных скважин и выпаривания различных растворов

Научная новизна диссертационной работы заключается в том, что

- впервые, с использованием разработанной методики фоторегистрации в условиях окружающей жидкой среды и давления, установлены особенности и закономерности процесса горения образцов ТТ АСС, проявляющиеся, по сравнению с газовой средой, в изменении процессов воспламенения, структуры фронта и зоны горения, характера распространения газообразных продуктов, эффективности действия добавок, скорости и зависимости ее от давления,

- впервые разработан алгоритм расчета характеристик горения ТТ АСС и построена математическая модель процесса горения в жидкой среде при высоком давлении, установлены некоторые особенности и закономерности процесса горения ТТ в теплоэнергетических установках, проявляющиеся, по сравнению с газовой средой, в изменении скорости и зависимости ее от давления,

- впервые создана методика на основе искусственных нейронных сетей для моделирования и управления эксплуатационными параметрами процесса горения ТТ (угля) на тепловых электрических станциях, установлены особенности показателей значимости входных данных и соответствия их с закономерностями процесса горения ТТ,

- уточнены закономерности достижения наибольшей прочности ТТ в процессе отверждения образцов аммиачно-селитренного состава с использованием нового отвердителя и пластификатора горюче-связующего как в условиях нормальной, так и повышенной влажности,

- сформулировано научно-техническое обоснование разработанной конструкции теплогенерирующего устройства на основе ТТ АСС для выпаривания различных растворов,

- предложены научно-технические, технологические и экономические обоснования разработанным ТТ с повышенными эксплуатационными характеристиками, усовершенствованным и созданным на их основе теплогенерирующим устройствам для технологии комплексного воздействия на призабойную зону пласта (ПЗП), обеспечивающим повышение производительности скважин

Достоверность полученных результатов и выводов обеспечивается согласованием теоретических и экспериментальных данных, согласованием точности проведенных расчетов с известными результатами классических моделей, подтверждением прогноза эксплуатационных параметров, полученных с использованием ИНС, проведением стендовых испытаний с применением стандартных методов экспериментальных исследований, успешной апробацией разработок в промышленности

Практическая ценность. Показана возможность и перспективность применения нейросетевого моделирования и управления эксплуатационными параметрами процесса горения (зольность, температура и теплотворная способность) на тепловых электрических станциях для повышения эффективности их работы,

энерго- и ресурсосбережения Разработанная на основе искусственных нейронных сетей методика моделирования и управления эксплуатационными параметрами процесса горения может быть использована при проектировании автоматизированных механизмов систем автоматизации технологического процесса выработки электроэнергии на тепловых электрических станциях Показана возможность и перспективность применения разработанной математической модели для оптимизации рецептур ТТ АСС в теплогенерирующих устройствах, эксплуатируемых в различных условиях Разработанные ТТ могут быть использованы при создании теплогенерирующих устройств для выпаривания различных растворов и для повышения производительности нефтяных скважин. Технико-экономический расчет для последнего случая показал, что использование новой конструкции устройства в термоимплозионной обработке ПЗП снижает его себестоимость на 28 % и, увеличивая коэффициент успешности, повышает экономический эффект от единичной скважино-обработки на 9 %. Разработанная методика фоторегистрации, установленные особенности и закономерности процесса горения образцов ТТ АСС в условиях жидкой среды и давления могут быть использованы при изучении и выявлении механизма и закономерностей изменения характеристик горения подобных систем и создании новых устройств, эксплуатируемых в условиях жидкой среды и давления.

Реализация результатов. Результаты исследований и практические рекомендации, полученные в диссертационной работе, использованы.

- для повышения эффективности проведения НИОКР при создании новых топ-лив и устройств на их основе в ФГУП «Краснозаводский химический завод» (г Краснозаводск),

- для повышения эффективности теплоэнергетических установок филиала «Казаньнефтепродукт» ОАО ХК «Татнефтепродукт»,

- для повышения производительности малодебитных скважин за счет внедрения теплогенерирующего устройства в пластмассовом корпусе для термоимплозионной обработки скважин в НГДУ «Альметьевнефть» ОАО «Татнефть»,

- в технологии повышения производительности малодебитных скважин при проектировании технологий обработки призабойной зоны пласта в ЗАО «КОС и Г»;

- в технологическом процессе изготовления термоисточников в пластмассовом корпусе в мастерской учебно-опытного производства КГТУ в виде разработанного технологического регламента;

- в технологии термоимплозионной обработки скважин в НГДУ «Иркеннефть» с использованием разработанного термоисточника в пластмассовом корпусе,

- в учебном процессе КГТУ. в лекционных курсах и лабораторном практикуме по дисциплинам «Основы физики горения и взрыва», «Технология и оборудование импульсной обработки материалов», «Технология взрывчатых и сгораемых материалов для интенсификации добычи нефти», а также при выполнении курсовых и дипломных работ,

- в учебном процессе КГЭУ в лекционных курсах и лабораторном практикуме по дисциплинам «Интеллектуальные средства измерений», «Программные и аппаратные средства информатики», а также при выполнении бакалаврских и дипломных работ,

- в учебном процессе КВВКУ. на лекционных и практических занятиях по дисциплине «Информатика Информационные технологии управления персоналом»

На защиту выносятся:

- особенности и закономерности горения ТТ в жидкой среде при высоком давлении для теплоэнергетических установок,

- методика определения характеристик горения ТТ АСС в жидкой среде при высоком давлении для теплоэнергетических установок,

- методика на основе искусственных нейронных сетей для моделирования и управления эксплуатационными параметрами процесса горения,

- научно-технические обоснования разработанных конструкций теплогенери-рующих устройств на основе ТТ АСС, обеспечивающих решение задач автономного выпаривания различных растворов и повышения производительности нефтяных скважин, последней дано экономическое обоснование,

- конструкции теплогенерирующих устройств на основе ТТ АСС

Апробация работы и публикации. Результаты работы докладывались

- на Всероссийской научно-технической конференции, посвященной 100-летию Н А Холево, «Фундаментальные и прикладные исследования в области энергетических конденсированных систем», КГТУ, Казань - 1997 г ,

- на научно-практической конференции, посвященной 50-летию открытия девонской нефти Ромашкинского месторождения, «Приоритетные методы увеличения нефтеотдачи пластов и роли супертехнологий», Бугульма, 1997 г,

- на Всероссийской научно-технической конференции, посвященной 75-летию К И Синаева, «Горение и воспламенение конденсированных систем», КГТУ, Казань - 1998 г,

- на IX международной конференции молодых ученых «Синтез, исследование свойств, модификация и переработка ВМС», КГТУ, Казань - 1998 г ,

- на научно-технической и учебно-методической конференции «Конверсия и высокие технологии», КГТУ, Казань - 1999 г,

- на Всероссийской научно-технической конференции, посвященной 90-летию М М Арша, «Воспламенение и горение конденсированных систем», КГТУ, Казань - 1999 г,

- на международной научно-технической и методической конференции «Современные проблемы технической химии», КГТУ, Казань - 2004 г ,

- на XIV Всероссийской научно-технической конференции «Информационные технологии в науке, проектировании и производстве», МВВО АТН РФ, Н Новгород-2005 г ,

- на XIII, XVII, XVIII и XIX Всероссийской межвузовской научно-технической конференции «Электромеханические и внутрикамерные процессы в энергети-

ческих установках, струйная акустика и диагностика, приборы и методы контроля природной среды веществ, материалов и изделий», КВАКУ, Казань - 2001,2005,2006 и 2007 г.,

- на XVIII, XIX и XX Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-18, 19 и 20», КГТУ, Казань - 2005 г, ВГТА, Воронеж - 2006 г.; ЯГТУ, Ярославль - 2007;

- на международной научно-технической конференции, посвященной 80-летию Ф.З Тинчурина, «Энерго- и ресурсоэффективность в энергобезопасности России», КГЭУ - 2006 г;

- в XVI школе-семинаре молодых ученых и специалистов под руководством академика РАН А И Леонтьева «Проблемы газодинамики и теплообмена в энергетических установках», СПбГПУ, Санкт-Петербург - 2007 г

По теме диссертации опубликовано 95 работ, из них 12 - статей, входящих в перечень ВАК, три патента РФ, одна монография и шесть учебных пособий, два из которых имеют гриф Министерства образования Российской Федерации

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов, списка использованных источников из 255 названий и приложений Общий о&ьем диссертации 299 страниц, включая 190 страниц текста, 71 рисунок, 39 таблиц

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении излагается актуальность, цель и задачи исследования, а также дается общая характеристика работы и ее краткое содержание.

Первая глава посвящена обзору научных работ по повышению эффективности процесса горения ТТ в теплоэнергетических установках Рассматриваются проблемы горения пылевидного ТТ и пути их устранения Проанализировано современное состояние применения теплогенерирующих устройств на основе ТТ АСС для повышения производительности нефтяных скважин, которое идет в направлении создания способов, позволяющих в одном устройстве объединить термогазовое, химическое и гидродинамическое воздействие на пласт энергией процесса горения топлива, что в конечном итоге приводит к повышению производительности и рентабельности технологии Отличительными особенностями таких способов с технико-экономической точки зрения являются- достаточная эффективность комплексного воздействия на ПЗП, высокая технологичность с применением современной кабельной технологии спуско-подьемных работ, малая продолжительность и стоимость, а также высокая технологическая и экологическая безопасность Среди многочисленных способов одним из перспективных является термоимплозионная технология с использованием теплогенери-рующего устройства на основе ТТ АСС, позволяющего осуществлять комплексную термогазодинамическую и имплозионную обработку скважины Так, при среднем приросте добычи нефти от одной скважины 2 т/сут и продолжительности эффекта 200 суток срок окупаемости затрат на одну обработку данным способом даже малодебитной скважины не превышает полутора месяцев Наряду с

этим по мере существенного увеличения объема скважино-обработок (более 1000 скважин) и вовлечения в обработку скважин с разнообразными и более низкими коллекторскими характеристиками пласта происходило снижение успешности обработок Показано, что снижение успешности обработок, в основном, происходит из-за нарушения нормального (послойного) воспламенения и сгорания ТТ, которые вызваны преждевременной потерей герметичности корпуса устройства, вследствие недостаточной прочности его топлива Дается описание основным процессам и факторам, определяющим скорость горения ТТ АСС в газовой среде Показано влияние природы компонентов, начальной температуры и добавок на зависимость скорости горения от давления в газовой среде В литературе практически отсутствуют сведения о закономерностях процесса горения и поведении ТТ АСС в условиях жидкой среды при высоких давлениях Приведено состояние развития моделей горения гомогенных и гетерогенных твердых топлив. Анализ литературы показал, что развитие методов теоретического моделирования процесса горения ТТ достигло уровня, когда они вносят полезный вклад в исследование процесса горения и в практическую разработку топлив и устройств на их основе. В моделях имеется много общего, каждое из них обладает своими достоинствами и недостатками Приводится краткий обзор литературы по моделированию, основанному на использовании ИНС и обеспечивающему решение сложных практических задач за счет построения гибкой математической конструкции, функционирование которой зависит от некоторого количества параметров и позволяет исследовать, а также проверять различные технические решения В связи с этим разработка новых ТТ АСС, изучение закономерностей процесса горения в скважинных условиях, а также исследование возможности усовершенствования существующих и создания новых конструкций теплогенерирующих устройств, устраняющих указанные недостатки и позволяющих повысить технико-экономическую эффективность обработки ПЗП является актуальной задачей, имеющей научный и практический интерес

Во второй главе обосновывается выбор модели процесса горения ТТ и программной среды разработки ИНС, приводятся характеристики ТТ и исходных компонентов, в том числе и новых отвердители марок АФ-2 и АФ-2М, пластификатор марки ЭДОС, предложенные для повышения прочности топлива. Охарактеризовано существующее теплогенерирующее устройство на основе ТТ АСС для термоимплозионной технологии обработки ПЗП Рассматриваются методы сжигания ТТ на тепловых электрических станциях Представлены методики

приготовления состава и изготовления опытных образцов, фотографического изучения процесса горения с использованием стендовой установки (рис 1), позволяющей за счет непосредственного контакта изучаемого образца с оптическим окошком через кварцевое стекло повысить четкость изображения пламени и поверхности горения заряда, т е качество картины процесса горения,

Рис 1 Схема стендовой установки-1 - предохранительный клапан, 2 - корпус манометрической бомбы, 3, 8 - оптическое окошко, 4, 7 - лампа осветительная, 5 - фотокамера, 6 - регистрирующая аппаратура, 9 - образец, закрепленный на кварцевом стекле, 10 - датчик давления, 11 - крышка

- определения скорости горения опытных образцов на стендовой установке (рис 2), имитирующей скважинные условия жидкой среды и давления,

- определения физико-химических, энергетических и механических характеристик образцов состава,

- создания ИНС в среде разработки для прогнозирования эксплуатационных характеристик модельного ТТ АСС (в частности, скорости горения) при следующих входных параметрах окружающая среда, давление, соотношение окислителя и горючего, дисперсность окислителя, направление распространения фронта горения, материал оболочки, диаметр заряда, плотность заряда, добавки

Суть последней методики заключается в создании базы данных из 169 экспериментов в программном средстве MS Access, значения которых вводились без предварительного отсева экспериментов, где по скорости горения получен большой разброс Затем эта база данных помещалась в программную среду разработки, где создавалась ИНС, т е определялись входные и выходные данные, ее структура Входными данными являются содержание окислителя - аммиачная селитра (АС), горючего - эпоксидного компаунда, содержание каталитической добавки, плотность ТТ, давление, диаметр ТТ, фракционный состав окислителя, среда, направление распространения фронта горения, материал оболочки. Выходным параметром является скорость горения в зависимости от входных данных После этого производилось обучение заданной ИНС по заложенному алгоритму, тестирование обученной сети. В процессе работы производился выбор оптимальной структуры нейронной сети (определялось оптимальное количество слоев - 7 и количество нейронов в слоях соответственно. 10, 30, 50; 100,

90, 80, 1) и метода оптимизации (сопряженные градиенты) Общее число шагов обучения методом сопряженных градиентов для данной выборки из 169 экспериментов составил - 17246 циклов

Рис 2 Схема стендовой установки для определения скорости горения 1, 10 - крышка, 2, 9 - пробка, 3 - корпус, 4 - линия сброса давления, 5 - держатель, 6 - опытный образец, 7 - регистрирующая аппаратура, 8 - датчик температуры, 11 - предохранительный клапан

Термостабильность существующего и разработанного ТТ определялась тер-моволюмометрическим методом с помощью измерительно-вычислительного комплекса "Вулкан-ВМ" в соответствии с ОСТ 3-84-2085-92 Физическая стабильность ТТ определялась согласно СТПУ 44А-09С-88 - СПТУ 44А-093-88, а прочность на сжатие — ССТ Б 84-426-71 Изучение адгезионной прочности и упругих характеристик производилось также по стандартным методикам

В третьей главе приведены результаты исследований и полученные закономерности процесса горения ТТ АСС в условиях жидкой среды при высоком давлении Изучена картина распространения фронта горения, а также влияние на характеристики горения отдельных факторов в стендовых условиях жидкой (водной) среды и в диапазоне давлений 10 30 МПа, характерных для интервала обработки скважины (см рис 3 по рис 6, где на рис 3 и рис 4 показан процесс для сравнения в газовой (а) и в жидкой (б) средах) С использованием разработанной методики фотографического изучения установлены особенности и закономерности процесса горения ТТ АСС в условиях окружающей жидкой среды и давления

- стабильное и надежное воспламенение образца (рис 3,6),

Рис. 4. Картина процесса горения образца ТТ АСС а - в газовой среде; б - в жидкой среде

газообразные продукты горения при малой скорости горения выделяются в виде множества газовых пузырьков (рис. 5), при повышенной скорости горения образуют моногазовый пузырь;

ингибирующий эффект добавки является следствием создания более выровненного фронта и однородной структуры зоны горения, обеспечивающие общую устойчивость и стабильность процесса (рис. 6, б), каталитический эф-

12

Рис. 3. Картина процесса воспламенения образца ТТ АСС а - в газовой среде; б - в жидкой среде

толщина зоны горения существенно уменьшается, а фронт горения имеет сравнительно низкую яркость и однородность свечения (рис. 4, б);

фект добавки проявляется в создании вогнутой поверхности фронта, неровной и гетерогенной структуры, способствующих интенсификации процесса горения (рис.6, а). р

Рис. 5. Картина процесса горения образца ТТ АСС

Рис. 6. Горение в жидкой среде образца ТТ АСС с различными добавками-а)КгСг307; б) СаС03

Выявлены особенности и закономерности процесса горения ТТ в жидкой среде при высоком давлении. Установлено, что зависимость скорости горения от давления и -^Р) для всех изученных образцов ТТ как в условиях жидкой так

13

и в условиях газовой среды имеет один и тот же почти прямолинейный характер (см рис 7) Следовательно, процессы, определяющие скорость горения, протекают преимущественно в кинетическом режиме

и Ю'?ч/с

I 1 С о-1 .—- 1

^.о—

Рис 7 Зависимость скорости горения от давления для образцов ТТ в газовой (1') и жидкой (1) средах

ю

15

20

25

/?МШ

Это определяет общность закономерностей изменения в обеих средах скорости горения исследуемых образцов топлив Показано, что влияние материала оболочки в жидкой среде при высоком давлении связано с теплопроводностью материала (рис 8)

и 1<)~ м/с

° ■х-'1 — 2

Рис 8 Влияние материала оболочки на зависимость скорости горения от давления

1 - металлический, 2 - ГТВХ

10 15 20 25 Р, МГЦ

Следует отметить, что на начальном участке топлива, когда давление и, соответственно, скорость горения малы, влияние потерь на нагрев металлической оболочки и окружающей ее среды, по сравнению с ПВХ, выше из-за большой теплопроводности, что приводит к снижению скорости горения (примерно на 15 %) В дальнейшем на последующих участках, когда возрастает давление и температура металлической оболочки, потери на нагрев топлива и металлической оболочки существенно снижаются Это, в конечном итоге, ведет к повышению скорости горения (»14 %) топлива в металлической оболочке по сравнению с ПВХ Установлено, что изменение направления фронта горения (см рис 9) не сказывается на характере зависимости и=/{Р), однако во всем изученном интервале давлений значение скорости горения образцов снизу вверх выше (примерно на 40 45 %) скорости горения образцов сверху вниз

и 1 ОТ* м/с 2 1

Ю 15 20 25 Р, МПа

Рис 9 Влияние направления распространения фронта горения образцов на зависимость скорости горения от давления 1 - снизу вверх, 2 - сверху вниз, где о - образцы с металлической оболочкой,

х - образцы с ПВХ оболочкой

Выявлено, что значения скорости горения ТТ при распространении фронта горения сверху вниз как в ПВХ, так и в металлической оболочке ложатся на прямую н=Д/>) (рис 9, кривая 2), т е материал оболочки в этом случае не влияет на скорость горения и зависимость ее от давления

V, иг5/кг

«ч.

О

^ < г----- К 2

к.

' 65 70 75 80

Рис 10 Зависимость объема газообразных продуктов горения (при Н20 - газ) от содержания АС 1 - расчетные данные, 2, 3 - экспериментальные данные, в условиях газовой и жидкой средах соответственно

Показано, что теплопроводность материала и продолжительность процесса горения изменяют зависимость ы=ДР) (рис 9, кривая 1) Условия окружающей жидкой среды существенно влияют на полноту протекания реакции в зоне горения, на состав и объем продуктов сгорания (рис 10 кривая 3)

Четвертая глава посвящена разработке теплогенерирующих устройств на основе ТТ Представлены результаты исследований возможности повышения физико-механических характеристик ТТ АСС с целью расширения его эксплуатационных параметров в более широком диапазоне давлений в экстремальных скважинных условиях, а также более полной реализации одновременных функций сгораемого материала в качестве автономного энергетического источника и конструкционного материала Как показано выше, такая задача обусловлена тем, что существующее ТТ теплогенерирующего устройства на основе АС и эпоксидной смолы с известным отвердителем ПЭПА и пластификатором ДБФ обла-

дают недостаточной прочностью (15 МПа) При эксплуатации теплогенерирую-щего устройства в скважинах с забойным давлением 15-25 МПа имело место недогорание топлива из-за нарушения герметичности вследствие низкой прочности заряда.

Одним из эффективных путей повышения прочности ТТ АСС является использование наиболее современных отвердителей марки АФ-2 (АФ-2М) и пластификатора марки ЭДОС По литературным данным они показывают возможность получения высоких прочностных характеристик в ряде эпоксидных композиций «холодного» отверждения с наполнителями в производстве ПВХ-материалов, резиновых смесей и т.д.

Первоначально эффективность новых отвердителей и пластификатора изучалась в эпоксидном компаунде в сравнении со штатным отвердителем и пластификатором Прочность на сжатие образцов эпоксидного компаунда с новыми отвердителями АФ-2, АФ-2М и пластификаторов ЭДОС существенно (примерно на 40%) выше, чем для образцов со штатными компонентами. Наилучшие показатели по прочности имеет компаунд на основе ЭД-20 с отвердителем АФ-2М и пластификатором ЭДОС, который рекомендуется использовать в качестве материала разрушаемой диафрагмы со следующим соотношением компонентов, % (мае ) эпоксидная смола - 75, отвердитель - 15, пластификатор - 10 Предложенная рецептура разрушаемой диафрагмы из эпоксидного компаунда, обладающего более высокими физико-механическими характеристиками, способствует повышению надежности ее срабатывания при определенно-заданном давлении и снижению расхода материала на ее изготовление.

Возможность повышения физико-механических характеристик образца состава на основе аммиачной селитры и эпоксидного компаунда при применении вышеуказанных отвердителей и пластификатора изучалась на базе существующей рецептуры, используемой в качестве ТТ в теплогенерируюшем устройстве, % (мае )• аммиачная селитра - 72, бихромат калия - 3, эпоксидный компаунд на основе ЭД-20 с отвердителем ПЭПА и пластификатором ДБФ - 25

Оптимизация рецептуры состава проводилась методом математического планирования и сводилась к определению при постоянном содержании наполнителя, состоящего из аммиачной селитры с бихроматом калия в соотношении 24 1, оптимального соотношения между эпоксидной смолой, указанными отвердителями и пластификатором в горюче-связующем, при котором достигается максимальная прочность (у) Оптимизация проводилась для нормальной (5055%) и повышенной (80-85%) влажности в соответствии с программой обработки результатов эксперимента методом симплекс-решетчатого планирования диаграммы "состав-свойство" Исследование проводилось в треугольной подобласти диаграммы "состав - свойство" с вершинами. ¿1(0,8, 0,2, 0), 2^0,12, 0,16, 0,12), 2з(0,88, 0,12, 0) Для описания поверхности отклика в подобласти четвертого порядка составлен соответствующий план в переменных 2\, 2Ъ 23, удовлетворяющих условиям 0 < 2, < 1, 0 = 1, 2, 3),

г^ + г1^ (и =1,2, М)

Далее, используя трансформирующую зависимость между координатными системами {Х\, Хг, Хз) и (7.\, 2г, 2з), определялось содержание исходных компонентов в экспериментальных точках плана Исследованием зависимости прочности на сжатие от времени отверждения образцов в различных точках плана установлено, что вводимые отвердители и пластификатор дают большие абсолютные показатели прочности до 29 МПа при комнатной температуре (293-298 К) за более короткий промежуток времени 18-20 суток, чем штатные 5-15 МПа за 35 суток По экспериментальным данным рассчитаны значения коэффициентов уравнения регрессии в координатах псевдокомпонентов

у = 24,05 г, + 21,25 2г + 15,75 2г + 29,8 2Х 2г + 24,6 2Х 2Ъ - 24 2г 2г +

+ 825,6 2,2 2г 23+523,2 2Х 2} 2Ъ-1160 2У 2г 2*

Это уравнение адекватно (проверялось в точке №10) описывает экспериментальные результаты Согласно табличному критерию Кохрена опыты воспроизводимы во всем объеме экспериментов Исходя из уравнения регрессии оптимальной рецептурой топлива, при которой достигается максимальная прочность на сжатие аммиачно-селитренных образцов (38,9 МПа), является смесь с содержанием компонентов, % (мае ) АС - 72, бихромат калия - 3; эпоксидный компаунд эпоксидная смола (ЭД-20) - 19,5, пластификатор (ЭДОС) - 1, отверди-тель (АФ-2М) - 4,5 Для подтверждения полученных результатов проведены экспериментальные исследования, которые показали, что прочность образцов с оптимальной рецептурой незначительно (на 3%) отличается от расчетной и составляет 37,8 МПа Данная рецептура приемлема для приготовления топлива в условиях определенной влажности (50-55%) при температуре окружающей среды 293-298 К.

Аналогичным образом проводилась оптимизация рецептуры для условий повышенной влажности (80-85%), в результате которой установлено, что оптимальной рецептурой состава для таких условий является смесь с содержанием компонентов, % (мае) АС - 72, БК - 3, ЭК эпоксидная смола (ЭД-20) - 17, пластификатор (ЭДОС) -1,5, отвердитель (АФ-2М) - 6,5

С использованием термоволюмометрического метода установлено, что введение нового отвердителя (АФ-2М) и пластификатора (ЭДОС) повышает термическую стабильность разработанной рецептуры топлива (26 мм рт ст) по сравнению с существующей (34 мм рт ст )

Изучение физической стабильности оптимизированной рецептуры ТТ, в частности холодостойкости, сезонной и суточной циклостойкости показало, что при перевозке и хранении теплогенерируюшего устройства в течение пяти лет сохраняется стабильность свойств материалов, характеристик и параметров теплогенерируюшего устройства

Основные характеристики оптимизированной рецептуры ТТ, полученного в ходе исследований, приведены в табл 1

Таблица 1 Основные характеристики топлива

Характеристика Показатель

Плотность, кг/м3 1500

Теплота сгорания (расчетная), кДж/кг 2380

Температура горения (расчетная), К 2004

Объем газообразных продуктов горения, м3/кг

- экспериментальный, в условиях жидкой среды 0,81

- экспериментальный, в условиях газовой среды 1,12

Скорость горения при давлении, *10"3 м/с

- 6 12 МПа 1,6

-15 19 МПа 2,0

-22 26 МПа 2,5

Прочность на сжатие, МПа 35 38

Чувствительность к механическим воздействиям по ГОСТ

4545-88

- к удару (груз 10 кг, высота 0,25 м), % взрыва 0

- к трению, нижний предел, МПа 360

Чувствительность к тепловым воздействиям

- температура воспламенения, К 540

- время воспламенения под воздействием пламени га-

зовой горелки диаметром 0,007 м при высоте образца над

пламенем, сек

- 0,075 м 58

- 0,085 м 80

Детонационная способность от ЭД №8 с дополнительной шашкой из А-Х1-1 массой 10 г, состав плотностью 1430 кг/м1 в металлической оболочке диаметром 0,056 м отказ

Проведено усовершенствование теплогенерирующего устройства в металлическом корпусе для термоимплозионной обработки нефтяных скважин Изучение возможности повышения стабильности процесса сгорания ТТ при срабатывании узла воспламенения в условиях высокого забойного давления и надежности раскрытия имплозионной камеры показало необходимость использования стабилизирующих узлов, а перед разрушаемой диафрагмой дополнительного введения прочной сгораемой заглушки с составом (табл 2) и характеристиками (табл 3), обеспечивающими срабатывание разрушаемой диафрагмы при заранее заданном давлении. Усовершенствованная конструкция теплогенерирующего устройства в металлическом корпусе (рис. 11) отработана в стендовых и опытно-промысловых условиях

Рис 11 Теплогенерирующее устройство с ТТ в металлическом корпусе 1 - кабельная головка, 2 - имплозионная камера, 3 - соединительная муфта, 4 - разрушаемая диафрагма, 5 - сгораемая заглушка, 6, 10 - пластмассовое кольцо, 7 - металлический корпус, 8 - твердое топливо, 9 - электрический провод, 11 - узел воспламенения, 12 - тиокольный герметизирующий слой, 13 - крышка-обтекатель

Таблица 2 Состав сгораемой заглушки

1

Наименование компонента Содержание компонентов, % (мае ) при Т=293 298 К для различных условий влажности

50-55 % 80-85 %

Аммиачная селитра 48 48

Бихромат калия 2 2

Эпоксидная смола (ЭД-20) 39 34

Пластификатор (ЭДОС) 2 3

Отвердитель (АФ-2М) 9 13

-8 -9 -10

-11

-12

Таблица 3 Основные характеристики состава сгораемой заглушки

Характеристика Показатель

Плотность состава, кг/м3 1250

Прочность на сжатие, МПа 64

Адгезионная прочность, МПа 8,2

Скорость горения при давлении, *10"3 м/с

- 9 15 МПа 0,8

- 18 22 МПа 0,9

-23 27 МПа 1,0

Изучением упругих характеристик и адгезионной прочности предлагаемого ТТ АСС, а также расчетом по полученным результатам гидростатической устойчивости и соединений конструкционных элементов показана возможность использования пластмассового корпуса в новой конструкции теплогенерирую-щего устройства Разработано теплогенерирующее устройство в пластмассовом корпусе для термоимплозионной обработки ПЗП, которое отработано в стендовых и опытно-промысловых условиях (рис 12) Установлено, что топливо обладает достаточными прочностными характеристиками, позволяющими снаряжать его в упругопластичный, пластмассовый корпус и использовать в скважинах при давлении до 30 МПа

-_)-_ Г-7

Рис 12

Рис 13

Рис 14

Рис 12 Теплогенерирующее устройство с ТТ в пластмассовом корпусе 1 - кабельная головка, 2 - имплозион-ная камера, 3 - соединительная муфта, 4 - разрушаемая диафрагма, 5 - фиксатор, 6 - переходник, 7 - сгораемая заглушка, 8 - твердое топливо, 9 - пластмассовый корпус, 10 - электрический провод, 11 - узел воспламенения, 12 - тиокольный герметизирующий слой

Рис 13 Устройство с двумя имплози-онными камерами 1 - кабельная головка, 2, 21 - имплозионная камера,

3, 12, 20 - соединительная муфта,

4, 19 - разрушаемая диафрагма,

5, 18 - сгораемая заглушка,

6, 9, 15, 17 - пластмассовое кольцо,

7, 16 — твердое топливо в металлическом корпусе, 8 - электрический провод, 10, 14 - узел воспламенения, 11, 13 - тиокольный герметизирующий слой

Рис 14 Теплогенерирующее устройство для термогазокислотной техоло-гии обработки ПЗП

I - геофизическая головка, 2 - крышка, 3 - корпус, 4 - отверстие, 5 - шашка, 6 - инертная жидкость, 7 - поршень, 8 - рабочая жидкость, 9 - запорный стакан, 10 - сменный стакан,

II - радиальное отверстие, 12 - заглушка, 13 - пружина, 14 - камера смешения, 15 - окошко, 16 - корпус, 17 - твердое топливо

Предложенная конструкция устройства выполнена на уровне изобретения и позволяет повысить надежность эксплуатации, упростить технологию изготовления и снизить его стоимость Опытно-промысловая проверка на скважинах НГДУ "Иркеннефть" натурных образцов устройства в пластмассовом корпусе, изготовленных по разработанному технологическому режиму в условиях производственных мастерских, подтвердила, что их применение позволяет при сохранении технологической эффективности улучшить коэффициент успешности с 0,78 до 0,85 и повысить технико-экономические показатели

Разработана и отработана в стендовых условиях новая конструкция устройства с двумя имплозионными камерами для термоимплозионной технологии (рис 13) Предложенная конструкция устройства выполнена на уровне изобретения Показана перспективность использования теплогенерирующего устройства в технологиях термогазокислотной обработки ПЗП (рис 14) и импульсного дренирования нефтяных скважин, а также выпаривания различных растворов Предложенная конструкция устройства для термогазокислотной обработки ПЗП выполнена на уровне изобретения

Пятая глава посвящена разработке модели процесса горения ТТ АСС в жидкой среде при высоких давлениях Приведена модель горения ТТ АСС и представлен алгоритм расчета характеристик его горения Основой для разработанной математической модели процесса горения ТТ была выбрана модель Бек-стеда - Дерра - Прайса (БДП) и ее обобщения

t<

mf = AfeRr<, mox(Dc)=Ame (1)

cf(Ts/-T0) + Qf=i^, (2)

mf

c0ATs оЛОс)~Т0]+ Д/!1+&=^Н> О)

mJA)

где mf, mox — массовые скорости разложения связующего и окислителя, Afi Аоь Ef, Еох — постоянные, Tsf, TS0X(DC) — температуры поверхностей горения связующего и частиц окислителя размером Dc, cf, сох — удельные теплоемкости связующего и окислителя, Qf— теплота разложения связующего, QL — результирующий тепловой эффект реакций, протекающих на поверхности окислителя, Ah, — теплота образования твердого окислителя, i/(i(/3,.) —тепловой поток, идущий из газовой фазы на прогрев единицы поверхности псевдосвязующего Dc с учетом влияния жидкой среды, qox(Dc) — тепловой поток, идущий из газовой фазы на прогрев единицы поверхности горения частицы окислителя, имеющей размер Д . с учетом влияния жидкой среды

Используемый подход позволил сформулировать краевую задачу для тепловых потоков и скоростей разложения псевдосвязующих различного уровня Основой расчета являются следующие уравнения

{Dc)mpфс)] = Nma(Dc)S„(Dc)Fc{Di), (4)

duc

Sp{D^~dD = 41 ~ e^f"K> +

+ {\-Pr)Qfr^FrW)Nmp{Dc)Fc{Dc)Sm{Dc), (5)

ГД6 = (6)

N ¿JD ~Dc

D — диаметр частицы окислителя, n — число частиц окислителя в единице объема, определяемое массовой долей окислителя в ТТ, с граничными условиями

21

при £>с=со ¿¡^д (д=0, если к поверхности горения ТТ не подводится энергия извне) и тр=т, а учитывая, что при £>с=0 тр=0, находится скорость горения ТТ

Полученные уравнения позволяют при заданной плотности распределения частиц окислителя Р(О) в ТТ рассчитать все параметры стационарного процесса горения для полидисперсного ТТ в жидкой среде при высоком давлении Переход к модели горения ТТ, содержащей одну или несколько узких фракций окислителя, осуществляется заменой функции ДГ») взвешенной суммой соответствующих ^-функций Для нахождения приемлемых величин различных параметров проводились параметрические расчеты в соответствии с моделью, которые затем сравнивались с известными характеристиками ТТ АСС На рис 15 приведены расчетные и экспериментальные зависимости скорости горения ТТ от давления для фракционного состава окислителя 63-315 мкм Сопоставление расчета с экспериментом показывает, что модель занижает значение скорости горения в жидкой среде (15 — 20 %) и завышает в газовой (10 - 30 %) в исследуемом диапазоне давлений Это объясняется влиянием среды на тепловыделения в газовой фазе

и, мм/с

21

- 1-- -1

-I1

10

15

20 25 £МПа

Рис 15 Зависимости скорости горения от давления для фракционного состава окислителя 63-315 мкм 11,1 - соответственно расчетная и экспериментальная в жидкой среде,

2',2 - соответственно расчетная и экспериментальная в газовой среде

Предложенная модель дает хорошее подтверждение расчета с экспериментом по скоростям горения и по температурам поверхности окислителя и связующего, а также позволяет определить структуру поверхности горения и объяснить изменение характера зависимости скорости горения ТТ от давления при изменении размера частиц окислителя и содержания его в топливе

Представлено нейросетевое моделирование скорости горения ТТ В программной среде разработки спроектирована оптимальная структура ИНС и определен метод оптимизации, что обеспечивает 100% правильно решенных примеров при 17246 циклах обучения с максимальной ошибкой не более 3 % Обоснована возможность прогнозирования скорости горения на основании вводимых в ИНС данных о ТТ [рецептура (соотношения окислителя и горючего), добавки, дисперсность окислителя, плотность и диаметр], о конструктивных особенностях изделия (материал оболочки, направление распространения фронта горения), об окружающих условиях (жидкая или газовая среда, давление) Расчет показателей значимости входных данных показал, что материал оболочки оказывает большее влияние на скорость горения, чем плотность, давление и катали-

тическая добавка Влияние среды и направления распространения фронта горения занимают среднее положение, а каталитическая добавка занимает низшую ступень. Влияние других параметров на скорость горения закономерно и хорошо согласуется с литературными и экспериментальными данными

Разработано программное средство автоматизированного проектирования устройств, повышающих производительность нефтяных скважин, с помощью которого разработаны и в стендовых условиях отработаны новые конструкции теплогенерирующих устройств первое устройство (рис 16) комплексного термогазохимического и имплозионного воздействия обеспечивает повышение эффективности технологии обработки ПЗП за счет более глубокого проникновения рабочей среды (химические агенты, газы и др) в продуктивный пласт и интенсивного растворения породы с последующим выносом загрязнений из призабойной зоны пласта, второе устройство комплексного термогазодинамического и имплозионного воздействия обеспечивает повышение эффективности технологии обработки ПЗП путем более эффективного прогрева продуктивного пласта с последующим выносом загрязнений и создания дополнительной сети трещин Предложенные технические решения выполнены на уровне изобретения

Рис 16 Устройство комплексного термогазохимического и имплозионного воздействия

1 - кабельная головка, 2, 12 - имплозионная камера, 3, 13 - соединительная муфта, 4, 15 - разрушаемая диафрагма, 5 -фиксатор, 6 - металлический корпус, 7 - высокопрочная сгораемая заглушка, 8, 19 - узел воспламенения, 10 - соединительная муфта с отверстиями, 11 - соединительные провода, 14 - металлический переходник, 16 - сгораемая заглушка, 17 - пластмассовый корпус, 18 — твердое топливо, 9,20 - герметизирующий слой

В шестой главе исследована возможность и перспективность использования нейросетевого моделирования и управления в энергетике Основным объектом исследований является процесс горения ТТ, а его определяющим эксплуатационным параметром в топках тепловых электрических станций - температура продуктов сгорания, от которой зависят надежность и экономичность работы оборудования, образование вредных выбросов в атмосферу и т д

Для разработки нейросетевой модели и системы управления пылевидного сжигания угля использовались данные по Шоптыкольскому месторождению со значениями параметров майкубенского угля, изменяющихся в диапазоне золь-

ность Ар=22,9 . 23,7%, влажность W=15 ..20%, избыток воздуха а= 1,2 1,4, дисперсность частиц угля Roo=40 .56%; твердые отложения 23,45 25,1 %; плотность р=1300. 1400 кг/м3, концентрация N0x=310 480 мг/м3, концентрация S02=770 1190 мг/м3; температура газов в зоне активного горения 1115 1298 °С Оптимальная структура ИНС спроектирована в программной среде разработки, где определен метод оптимизации, который обеспечивает 100% правильно решенных примеров при 9903 циклах обучения со средней ошибкой не более 0,4 % Входными эксплуатационными параметрами являются состав TT, дисперсность и плотность его частиц, расход подачи топлива и воздуха Температура, количество твердых отложений, концентрация NOx и S02 -выходными Обоснована возможность прогнозирования выходных данных на основании вводимых в ИНС входных данных

Апробация нейросете-вой системы управления процессом горения TT проводилась на модели представленной на рис 17 Система состоит из блока адаптивного управления, блока силовой автоматики и автоматизированного рабочего места оператора Она работает следующим образом первоначально производится настройка блока адаптивного управления на эталонный режим работы котлоагрегата, т е определяются границы изменения входных

эксплуатационных параметров для получения оптимальных выходных Далее осуществляется управление с помощью блока адаптивного управления на основе ИНС, обученной сравнению эксплуатационных параметров рабочего режима с параметрами эталонного режима работы котлоагрегата и формированию поправочных сигналов на автоматические регуляторы с целью приближения рабочих эксплуатационных параметров к эталонным

Внедрение нейросетевой системы управления позволит повысить эффективность работы теплоэнергетических установок и использования топлива за счет поддержания температуры на оптимальном уровне, что снижает образование отложений на поверхности нагрева котлоагрегата, обеспечивает уменьшение вредных выбросов, снижение времени простоя, производственных и эксплуатационных расходов

Рис 17 Блок-схема нейросетевой системы управления

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ

Даны научно-технические, технологические и экономические обоснования разработанным аммиачно-селитренным составам, ТТ и устройствам на их основе Впервые, с использованием новой методики фоторегистрации, установлены особенности и закономерности процесса горения ТТ АСС в условиях окружающей жидкой среды и давления Существенно, что они принципиально подтверждают ранее полученные данные по закономерностям горения конденсированных систем в газовой, в том числе и в воздушной среде

1. Разработаны новые рецептуры и ТТ АСС с повышенными эксплуатационными характеристиками, обладающие одновременно функциями энергетического источника и конструкционного материала для устройств. Разработана технология приготовления АСС и изготовления устройств на его основе, обеспечивающая заданные эксплуатационные характеристики как в условиях нормальной, так и повышенной влажности

2 Установлено, что условия окружающей жидкой среды и давления, по сравнению с газовой, оказывают существенное влияние на процесс и закономерности изменения характеристик горения, в том числе на процессы воспламенения, структуру фронта и зон горения, характер распространения, состав и объем газообразных продуктов горения, эффективность действия добавок, а также на скорость горения и зависимость ее от давления Выявлены особенности и закономерности процесса горения ТТ АСС в жидкой среде при высоком давлении, имеющие место в призабойных зонах нефтедобычи Исследование закономерностей изменения характеристик горения от различных факторов показало, что.

- характер зависимости скорости горения от давления, жидкой среды, плотности и диаметра образца, содержания и дисперсности окислителя один и тот же, что и в газовой среде, а уровень скорости горения меньше (примерно на 10 %) из-за больших теплопотерь, чем в газовой среде. Во всех случаях и^ДР) имеет почти прямолинейный характер,

- направление распространения фронта горения оказывает существенное влияние на скорость горения, снижая ее (до 40-45 %) при распространении его сверху вниз, но выраженный прямолинейный характер зависимости и(Р) при этом сохраняется,

- условия окружающей жидкой среды существенно влияют на полноту протекания реакции в зоне горения, на состав и объем (уменьшая примерно на 20 %) продуктов сгорания

3. Показана возможность и перспективность использования разработанных ТТ АСС повышенной прочности в устройствах для термоимплозионного воздействия, повышающих надежность эксплуатации и технико-экономические показатели, подтвержденные в условиях промышленных испытаний.

- в усовершенствованной конструкции теплогенерирующего устройства в металлическом корпусе с введением стабилизирующих узлов, диафрагмы-

заглушки комбинированного типа, позволяющих повысить надежность процесса воспламенения, сгорания и срабатывания имплозионной камеры,

- в новой конструкции теплогенерирующего устройства в пластмассовом корпусе, обеспечивающей упрощение технологии изготовления, повышение надежности эксплуатации и технико-экономических показателей за счет снижения себестоимости и увеличения коэффициента успешности,

- в новой конструкции теплогенерирующего устройства с двумя имплозион-ными камерами, позволяющей повысить эффективность имплозионного воздействия и безопасность эксплуатации,

- в новой конструкции теплогенерирующего устройства для термогазокис-лотной обработки ПЗП, расширяющей области использования ТТ и повышающей эффективность обработки за счет высоких параметров нагрева и газонасыщения рабочей жидкости,

- в новой конструкции теплогенерирующего устройства

а) для импульсного дренирования скважин,

б) для выпаривания различных растворов

Предложенные конструкции теплогенерирующих устройств в пластмассовом корпусе, с двумя имплозионными камерами и для термогазокислотной обработки выполнены на уровне изобретения

4 Обоснован выбор модели с учетом всех достоинств и недостатков, основанный на идеях Бекстеда - Дерра — Прайса и ее обобщениях. Сформулирована и решена краевая задача для тепловых потоков и скоростей разложения псевдосвязующих различного уровня, сопоставление результатов расчета с экспериментальными данными по скорости горения ТТ АСС в жидкой среде выявило достаточную степень согласования (в среднем 20%)

5 Разработана методика нейросетевого моделирования скорости горения ТТ с использованием ИНС, реализованная на программном уровне, позволяющей проектировать интеллектуальные программные модули, обучать их и тестировать Показана возможность прогнозирования скорости горения на основании вводимых в ИНС данных о ТТ [рецептура (соотношение окислителя и горючего), добавки, дисперсность окислителя, плотность и диаметр], о конструктивных особенностях изделия (материал оболочки, направление распространения фронта горения) и об условиях (жидкая или газовая среда)

6 Разработана методика нейросетевого моделирования и управления эксплуатационными параметрами процесса горения ТТ количеством золы, температурой, теплотворной способностью на основании вводимых в программное средство данных о твердом топливе, о конструктивных особенностях котельных установок и окружающих условиях Дано решение задачи распознавания отклонений от заданных режимов и управления эксплуатационными параметрами процесса горения ТТ на тепловых электрических станциях

7. Разработано программное средство, с помощью которого созданы новые конструкции теплогенерирующих технических средств

- устройство комплексного термогазохимического и имплозионного воздей-

ствия, обеспечивающего повышение эффективности технологии обработки ПЗП путем более глубокого проникновения рабочей среды в продуктивный пласт, интенсивного растворения породы, полного выноса загрязнений из призабойной зоны;

- устройство комплексного термогазодинамического и имплозионного воздействия, обеспечивающего повышение эффективности технологии обработки ПЗП за счет более эффективного прогрева продуктивного пласта с последующим выносом загрязнений из призабойной зоны пласта и создания дополнительной сети трещин

Предлагаемые устройства прошли стендовые и опытно-промысловые испытания и выполнены на уровне изобретения

8 Показано, что использование нейронных сетей для моделирования горения ТТ в теплоэнергетических установках - это новое и перспективное направление, позволяющее прогнозировать и управлять эксплуатационными параметрами процесса Последнее имеет отношение также к решению ряда проблем, относящихся к таким тепловым машинам как ракетная камера и камора артиллерийского оружия

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах: в монографии

1 Мухутдинов А Р Применение компьютерных технологий при разработке сгораемых материалов и устройств на их основе для интенсификации добычи нефти Казань- Издательский дом «Меддок», 2005 -192 с

в статьях журналов, рекомендованных ВАК для публикации результатов докторской диссертации

2 Мухутдинов А Р, Садыков И Ф Оптимизация рецептуры образца амми-ачно-селитренного состава для термоимплозионной обработки призабойной зоны пласта по характеристикам прочности // Вестник Каз гос технол ун-та 2001 Часть №1 С 149-153

3 Садыков И Ф , Мухутдинов А Р, Нуретдинов Я К, Галимов Р.Х, Тазнен M 3 , Есипов А.В , Минибаев Ш X Основные результаты разработки и внедрения новых экспресс-технологий термоимплозионной и перфорационно-имплозионной обработки малодебитных скважин II Научно-технический вестник «Каротажник» 2001 Вып 86 С 56-64

4 Мухутдинов А Р , Вахидова 3 Р, Тахавутдинов Р Г Компьютерное прогнозирование эксплуатационных характеристик твердых топлив с использованием интеллектуальных систем // Известия высших учебных заведений Проблемы энергетики 2006 №1-2 С 85-90

5. Мухутдинов А Р Нейросетевое прогнозирование и управление эксплуатационными параметрами процесса горения топлива на тепловых электрических

станциях // Известия высших учебных заведений Проблемы энергетики. 2006 №7-8 С.84-89

6. Мухутдинов А Р , Корсуков М С Современные информационные технологии в разработке устройств, повышающих продуктивность нефтяных скважин //Нефтяное хозяйство 2006. №11 С 112-115

7 Мухутдинов А Р Визуальное изучение процесса горения твердого топлива // Известия высших учебных заведений Проблемы энергетики 2007. №1-2 С 60-64.

8 Мухутдинов А Р , Тахавутдинов Р Г , Корсуков М С. Моделирование и разработка теплогенерирующих устройств на основе твердого топлива, эксплуатируемых в жидкой среде // Известия высших учебных заведений Проблемы энергетики 2007 №3-4 С 76-82

9 Мухутдинов А Р, Тахавутдинов Р Г Повышение эффективности теплоэнергетических установок за счет использования современных систем управления процессом горения топлива // Известия высших учебных заведений Проблемы энергетики 2007 №5-6 С 99-104

10 Мухутдинов А Р , Марченко Г Н Нейросетевое моделирование процесса горения твердого топлива в жидкой среде при давлении 30 МПа // Известия высших учебных заведений Проблемы энергетики 2007 №7-8 С 105-114

11 Мухутдинов А Р Энерго- и ресурсосберегающие технологии на основе твердых топлив // Энергосбережение и водоподготовка 2007 №5 С 29-32

12 Мухутдинов А Р Нейросетевой метод снижения вредных выбросов при сжигании органического топлива на тепловых электрических станциях // Химическое и нефтегазовое машиностроение 2007 №10. С 35-38

13 Мухутдинов А Р Системы автоматизированного проектирования тепло-генерирующих устройств различного назначения // Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности 2007 №10 С 26-30

в статьях, трудах и материалах научных конференций различного уровня

14 Мухутдинов А Р, Садыков И Ф Модернизация термоимплозионной технологии обработки нефтяных скважин с использованием сгораемых материалов // Синтез, исследование свойств, модификация и переработка высокомолекулярных соединений' Тез докл IX Международной конференции молодых ученых - Казань, 1998 С 209

15 Мухутдинов А Р, Садыков И Ф, Архипов В Г Закономерности горения смесевого твердого топлива на основе аммиачной селитры в условиях жидкой среды и давления // Горение и воспламенение конденсированных систем Тез докл научн конф, посвященной 75-летию К И Синаева - Казань, 1998 С 71

16 Мухутдинов А Р , Садыков И Ф , Архипов В Г Усовершенствование термоимплозионного устройства для обработки призабойной зоны скважины //

Фундаментальные и прикладные исследования в области энергетических конденсированных систем" Тезисы докладов Всероссийской конференции, посвященной 100-летию H А. Холево -Казань, 1999 С 126.

17. Садыков ИФ, Мухутдинов АР Влияние различных факторов на характеристики горения смесевого твердого топлива на основе аммиачной селитры в условиях жидкой фазы и давления // Материалы Всероссийской научно-технической и учебно-методической конференции «Воспламенение и горение конденсированных систем, изучение их пламен» Изд КГТУ, Казань, 2001, С 78-79

18. Мухутдинов АР, Садыков И.Ф, Архипов В Г. Усовершенствование термоимплозионного устройства для обработки призабойной зоны скважин // Межвуз тематич сб науч тр/КГТУ.Казань,2001 -С. 10-12.

19. Мухутдинов А Р., Садыков И Ф., Архипов В Г. Метод оценки эксплуатационных характеристик сгораемых материалов в скважинных условиях Межвуз тематич сб науч. тр./КГТУ Казань, 2001.-С.12-16.

20 Мухутдинов А Р, Садыков И Ф. Метод фотографического изучения картины процесса горения СТТ в условиях жидкой среды и давления // Межвуз тематич сб науч тр/КГТУ Казань,2001 -С.16-20

21 Садыков И Ф., Мухутдинов А Р Разработка экспресс-технологий комплексной обработки призабойной зоны пласта и устройств для их осуществления на основе новых сгораемых материалов / "Внутрикамерные процессы в энергетических установках, акустика, диагностика, экология" Тезисы докладов 13-ой Всерос межвуз научно-техн конф Каз филиала военного артиллерийского университета Казань, изд КФВАУ. Часть II 2001 г С. 10

22 Мухутдинов А Р , Вахидова 3 Р Современное состояние развития моделей горения смесевых твердых топлив // Материалы Международной научно-технической и методической конференции «Современные проблемы технической химию> Изд. КГТУ, Казань, 2004 С. 553-556

23 Мухутдинов А Р., Вахидова 3 Р Математическая модель горения смесевого твердого топлива на основе нитрата аммония // Материалы Международной научно-технической и методической конференции «Современные проблемы технической химии» Изд КГТУ, Казань, 2004 С 556-558

24 Мухутдинов АР, Вахидова ЗР Моделирование процесса горения твердых топлив в условиях жидкой среды и давления // Сб. трудов XVIII Международ. науч конф «Математические методы в технике и технологиях -ММТТ-18» Т. 5. Казань изд-во Казанского гос технол ун-та, 2005 г. С 99

25 Мухутдинов А Р., Вахидова 3 Р Интеллектуальные системы для прогнозирования эксплуатационных характеристик твердых топлив// Сб трудов XVIII Международ науч конф «Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-18» Т.6 Казань, гад-во Казанского гос технол ун-та, 2005 г С 66

26 Мухугдинов А Р., Вахидова 3 Р , Бахмуров А В , Корсуков M С Компьютерное моделирование современных наукоемких технологий на основе твердых топлив // Современные наукоемкие технологии. 3/2005 С 63-64

27 Мухутдинов А Р , Вахидова 3 Р , Любимов П Е , Корсуков M С Интеллектуальные технологии на основе искусственных нейронных сетей для решения прикладных задач в области горения //Фундаментальные исследования 3/2005 С 57-58

28 Мухутдинов А Р , Вахидова 3 Р Изучение возможности использования нейросетей для прогнозирования эксплуатационных характеристик смесевых твердых топлив // Сб. материалов XVIII Всероссийской межвузовской научно-техн конференции «Электромеханические и внутрикамерные процессы в энергетических установках, струйная акустика и диагностика, приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий» Ч 1 Казань Изд-во «Отечество», 2005 г С 321.

29 Мухутдинов А Р , Вахидова 3 Р Использование информационных технологий для создания новых сгораемых материалов // Сб материалов XVII Всероссийской межвузовской научно-техн конференции «Электромеханические и внутрикамерные процессы в энергетических установках, струйная акустика и диагностика, приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий» Ч 2 Казань Изд-во «Отечество», 2005 г. С 534

30 Мухутдинов А Р , Вахидова 3 Р , Тахавутдинов Р Г., Бахмуров А В Нейросетевое прогнозирование и управление в энергетике// Сб трудов XIX Международ науч конф «Математические методы в технике и технологиях — ММТТ-19» Т 10 Воронеж, Воронеж гос технол акад,2006г С 187-188

31 Мухутдинов А Р , Корсуков M С , Юсупов Р А , Вахидова 3 Р Программный комплекс для компьютерного моделирования технических систем и процессов // Сб трудов XIX Международ науч конф «Математические методы в технике и технологиях—ММТТ-19» Т 10 Воронеж, Воронеж гос технол акад, 2006 г С 214-215

32 Мухутдинов А Р , Вахидова 3 Р , Любимов П Е, Бахмуров А В Моделирование эксплуатационных параметров твердого топлива с использованием пакета MATLAB // Материалы XVIII Всероссийской межвузовской научно-техн конференции «Электромеханические и внутрикамерные процессы в энергетических установках, струйная акустика и диагностика, приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий» Ч 1 Казань Издательство «Отечество» 2006 г С 35

33 Мухутдинов А Р , Вахидова 3 Р , Юсупов Р А , Корсуков M С Экспресс-технология комплексного воздействия на продуктивный пласт // Материалы XVIII Всероссийской межвузовской научно-техн конференции «Электромеханические и внутрикамерные процессы в энергетических установках, струйная акустика и диагностика, приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий» Ч. 1 Казань Издательство «Отечество» 2006 г С 36

34 Мухутдинов А Р. Нейросетевое моделирование сложных систем для повышения эффективности управления эксплуатационными параметрами в энергетике // Материалы докладов Международ науч -прак. конф «Газотурбинные технологии и производство парогазотурбинных установок», Казань: Казан, гос. энерг ун-т, 2006 г С 90-93

35. Мухутдинов А.Р, Окулин M В., Баккар M M Интеллектуальная система диагностики технического состояния транспортных средств // Сб трудов XX Междунар. науч конф «Математические методы в технике и технологиях -ММТТ-20» Т 4. Ярославль- Изд-во Яросл гос. техн ун-та, 2007 г С 112

36 Мухутдинов А Р , Баккар M M, Корсуков M С Измерительный комплекс для определения упругих характеристик композиционных материалов// Сб. трудов XX Междунар науч конф «Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-20» Т 7 Ярославль- Изд-во Яросл гос техн ун-та, 2007 г С 47-48.

37. Мухутдинов А Р , Корсуков M С , Баккар М.М. Разработка программного средства для анализа изображения и определения температуры процесса горения// Сб трудов XX Междунар науч конф «Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-20» Т 7 Ярославль- Изд-во Яросл гос техн ун-та, 2007 г. С 61-62.

38 Мухутдинов А Р , Баккар M M, Корсуков М.С , Окулин M В. Информационно-измерительная система для определения упругих характеристик композиционных материалов // Материалы XIX Всероссийской межвузовской науч-но-техн конференции «Электромеханические и внутрикамерные процессы в энергетических установках, струйная акустика и диагностика, приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий» Ч 1 Казань' Издательство «Отечество» 2007 г С 110

39 Мухутдинов А Р , Тахавутдинов Р Г, Корсуков М.С , Баккар M M Применение современных информационных технологий в разработке теплоге-нерирующих устройств, использующих процесс горения твердого топлива в жидкой среде // Стендовый доклад в XVI школе-семинаре молодых ученых и специалистов под руководством академика РАН А И Леонтьева «Проблемы газодинамики и теплообмена в энергетических установках», per № 217, 21 мая 2007 года, г Санкт-Петербург

40 Мухутдинов А Р., Корсуков M С Система автоматизированного проектирования альтернативных твердых топлив и теплогенерирующих устройств на их основе // Сб материалов Международ науч техн конф «Энерго- и ресур-соэффективность в энергобезопасности России» / Под общ ред д-ра физ -мат наук, профессора Ю Я Петрушенко -Казань Казан Гос энерг ун-т, 2007 г С 149-151

41 Мухутдинов АР Адаптивная система управления процессом горения твердого топлива на тепловых электрических станциях / Каз гос энерг. ун-т M , 2007. Деп в ВИНИТИ 27 08.2007, № 841-В2007

42 Мухутдинов А Р Повышение эффективности работы автономных теп-логенерирующих устройств / Каз гос энерг ун-т M, 2007 Деп в ВИНИТИ 27 08 2007, № 842-В2007.

в патентах

43 Садыков И.Ф , Мухутдинов А Р, Архипов В Г Патент № 2114984 РФ, МКИ 6 Е 21 В 43/117, Е 21 В 43/25 Зарег 10 07 98 Устройство для вскрытия и обработки призабойной зоны скважины

44. Садыков И Ф , Антипов В H , Есипов А В, Минибаев Ш X , Мухутдинов А Р Патент №2138630 РФ, МКИ 6 Е 21 В 43/25,43/18 Зарег 27 09 99

45 Ибрагимов H Г, Закиров А Ф , Садыков И Ф, Антипов В H, Есипов А В , Минибаев Ш X, Мухутдинов А Р Патент № 2173774 РФ, МПК Е 21 В 43/27 Зарег 20 09 2001 г Способ обработки призабойной зоны пласта и устройство для его осуществления

46 Мухутдинов А Р , Вахидова 3 Р, Корсуков M С, Юсупов Р А Заявка № 2006117644/03(019204) приоритет от 22 05 2006 г Устройство для обработки призабойной зоны скважины.

47 Мухутдинов А Р , Вахидова 3 Р, Бахмуров А В , Любимов П Е Заявка № 2006136132/03(039364) приоритет от 12 10 2006 г Устройство для обработки призабойной зоны скважины

Изд лиц № 00743 от 28 08 2000 г

Подписано к печати 31 05 2007 Формат 60x84/16

Гарнитура «Times» Вид печати РОМ Бумага офсетная

Физ печ л 2 0 Уел печ л 1 86 Уч -изд л 2 06

Тираж 110 экз_Заказ N°3Q6As_

Типография КГЭУ 420066, Казань, Красносельская, 51

ВВЕДЕНИЕ.

1. ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССА ГОРЕНИЯ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА В ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ

УСТАНОВКАХ.

1.1.Проблемы повышения эффективности процесса горения в теплоэнергетических устройствах.

1.1.1. Горение пылевидного твердого топлива в теплоэнергетических установках.

1.1.2. Состояние применения твердых топлив и теплогенерирующих устройств для повышения производительности нефтяных скважин.

1.2. Анализ основных процессов и факторов, определяющих скорость горения твердого топлива в газовой среде.

1.2.1. Скорость газификации горючих и окислителей.

1.2.2. Зависимость скорости горения от начальной температуры.

1.2.3. Влияние начальной температуры на величину показателя степени давления ( у) в законе скорости горения.

1.2.4. Скорость горения окислителя и горючего в новом типе слоевой системы.

1.2.5. Влияние каталитических добавок.

1.2.6. Многостадийность горения.

1.3. Современное состояние подходов к моделированию сложных систем.

1.3.1. Состояние моделей процесса горения твердых топлив.

1.3.1.1. Модели горения гомогенных твердых топлив.

1.3.1.2. Модели горения гетерогенных твердых топлив.

1.3.2. Моделирование на основе искусственных нейронных сетей.

1.3.2.1. Основные положения теории искусственных нейронных сетей.

1.3.2.2. Программные средства нейросетевых алгоритмов.

1.3.2.3. Аппаратные средства нейросетевых алгоритмов.

Выводы и постановка задач исследования.

2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Характеристика твердого топлива и исходных компонентов.

2.1.1. Характеристика твердого топлива аммиачно-селитренного состава.

2.1.2. Характеристика ископаемых углей.

2.2. Выбор и обоснование моделей процесса горения твердого топлива.

2.2.1. Обоснование выбора математической модели.

2.2.2. Обоснование выбора программной среды для разработки искусственной нейронной сети.

2.3. Методика приготовления состава и изготовления опытных образцов.

2.4. Характеристика теплогенерирующего устройства для термоимилозионной обработки нефтяных скважин.

2.5. Определение скорости горения опытных образцов на стендовой установке.

2.6. Методика фотографического исследования процесса горения твердого топлива.

2.7. Методы сжигания твердых топлив на тепловых электрических станциях.

2.8. Определение физико-химических, энергетических и механических характеристик твердого топлива аммиачно-селитренного состава.

2.9. Определение величины давления гидравлического удара, возникающего в процессе имплозии после термогазового воздействия

2.10. Методика прогнозирования эксплуатационных характеристик твердого топлива.

3. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПРОЦЕССА ГОРЕНИЯ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА АММИАЧНО-СЕЛИТРЕННОГО СОСТАВА В УСЛОВИЯХ ЖИДКОЙ СРЕДЫ ПРИ ВЫСОКИХ ДАВЛЕНИЯХ.

3.1. Визуальное изучение процесса горения.

3.2. Зависимость скорости горения от давления и влияние на нее отдельных факторов.

3.2.1. Окружающая среда.

3.2.2. Плотность твердого топлива.

3.2.3. Дисперсность окислителя.

3.2.4. Материал оболочки.

3.2.5. Направление распространения фронта горения.

3.3. Влияние на скорость горения различных факторов.

3.3.1. Соотношение окислителя и горючего.

3.3.2. Добавки.

3.3.3. Плотность твердого топлива.

3.3.4. Диаметр твердого топлива.

3.4. Влияние соотношения компонентов на объем и состав продуктов сгорания.

Выводы.

4. УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕПЛОГЕНЕРИРУЮЩИХ УСТРОЙСТВ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ НЕФТЯНЫХ СКВАЖИН.

4.1. Повышение физико-механических характеристик твердого топлива аммиачно-селитренного состава.

4.1.1. Оптимизация рецептуры твердого топлива по прочности.

4.1.2. Исследование термостабильности оптимизированной рецептуры твердого топлива.

4.1.3. Физическая стабильность оптимизированной рецептуры твердого топлива.

4.1.4. Основные характеристики твердого топлива оптимизированной рецептуры.

4.2. Теплогенерирующее устройство в металлическом корпусе.

4.2.1. Повышение стабильности процесса сгорания твердого топлива.

4.2.2. Повышение надежности раскрытия имплозионной камеры.

4.2.3. Проверка работоспособности опытного образца теплогенерирующего устройства на стендовой установке.

4.2.4. Технология изготовления теплогенерирующего устройства в металлическом корпусе.

4.2.5. Конструкция и характеристика натурного образца для промысловой проверки.

4.3. Теплогенерирующее устройство в пластмассовом корпусе.

4.3.1. Упругие характеристики для расчета гидростатической устойчивости теплогенерирующего устройства.

4.3.2. Адгезионная прочность для расчета соединений конструкционных элементов теплогенерирующего устройства.

4.3.3. Проверка в стендовых условиях работоспособности опытного образца теплогенерирующего устройства в пластмассовом корпусе.

4.3.4. Технология изготовления теплогенерирующего устройства в пластмассовом корпусе.

4.3.5. Конструкция и характеристика натурного образца теплогенерирующего устройства в пластмассовом корпусе для промысловой проверки.

4.3.6. Оценка технико-экономической эффективности применения теплогенерирующего устройства в пластмассовом корпусе.

4.4. Разработка теплогенерирующего устройства с двумя имплозионными камерами.

4.4.1. Отработка узла воспламенения теплогенерирующего устройства с двумя имплозионными камерами.

4.4.2. Проверка в стендовых условиях работоспособности конструкции опытного образца устройства с двумя имплозионными камерами.

4.4.3. Конструкция и характеристика опытно-промышленного образца разработанного устройства с двумя имплозионными камерами.

4.5. Теплогенерирующее устройство в технологии термогазокислотной обработки нефтяных скважин.

4.6. Теплогенерирующее устройство в технологии импульсного дренирования скважин.

4.7. Тепло генерирующее устройство в технологии выпаривания различных растворов.

Выводы.

5. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ГОРЕНИЯ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА АММИАЧНО-СЕЛИТРЕННОГО СОСТАВА В ЖИДКОЙ СРЕДЕ

ПРИ ВЫСОКОМ ДАВЛЕНИИ.

5.1. Модель и основные уравнения процесса горения твердого топлива.

5.1.1. Тепловой подход.

5.1.2. Нейросетевой подход.

5.2. Реализация разработанных моделей в программном средстве автоматизированного проектирования топлив и устройств на их основе.

5.2.1. Твердое топливо, устройство и технология комплексного термогазохимического и имплозионного воздействия.

5.2.2. Твердое топливо, устройство и технология комплексного термогазодинамического и имплозионного воздействия.

Выводы.

6. ВОЗМОЖНОСТИ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НЕЙРОСЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ НА ТЕПЛОВЫХ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТАНЦИЯХ.

6.1. Нейросетевое прогнозирование эксплуатационных параметров процесса горения твердого топлива.

6.2. Нейросетевое управление эксплуатационными параметрами процесса горения твердого топлива.

Выводы.

Горение является основой энергетики, многих технологических процессов и производств. Оно широко применяется как в стационарных теплоэнергетических установках, так и в автономных теплогенерирующих устройствах (ТГУ). Ряд проблем в теплоэнергетическом оборудовании возможно решить при повышении эффективности применения как самого твердого топлива (ТТ), так и процесса его горения.

Последние тенденции экономического развития нашей страны выводят ТТ (уголь) на лидирующую позицию, делая его основным сырьем для тепловых электрических станций (ТЭС). Проблемы, возникающие при использовании ТТ, в основном, связаны с продуктами его сгорания, которые приводят к уменьшению эффективности ТЭС, незапланированным отключениям вследствие отказов оборудования или для их очистки. Оценить потенциальную степень влияния продуктов сгорания на производительность таких станций сложно из-за вариаций состава используемого ТТ, сложности поведения продуктов сгорания и изменяющихся условий работы. Для предсказания этого влияния должны быть определены и учтены все параметры и факторы процесса горения. Ныне действующие методы оценки либо неэффективны, либо слишком дороги и требуют много времени. Аналогичные проблемы возникают при использовании ТТ ам-миачно-селитренного состава (АСС) в ТГУ для интенсификации нефтедобычи. Они связаны с недостаточно обоснованными представлениями о физико-механических параметрах ТТ и характеристиках его горения, в частности, с отдельными случаями нарушения нормального (послойного) воспламенения и сгорания ТТ или преждевременного нарушения герметичности корпуса устройства, вследствие недостаточной прочности ТТ. Наряду с этим и мало изучены закономерности процесса горения ТТ в условиях жидкой среды и давления, имитирующих скважинные.

В связи с этим совершенствование ТТ и конструкций теплоэнергетического оборудования возможно только на основе точного моделирования. Однако, построение математической модели процесса горения ТТ существующими методами вызывает сложность, т.к. выходная характеристика [температура (в топочных устройствах) или скорость горения (в ТГУ)] зависит более чем от двух входных параметров (состава топлива, соотношения окислителя и горючего, давления, дисперсности и плотности частиц топлива и др.). Кроме того, при увеличении размерности задачи сложность ее решения такими методами резко возрастает и, что немаловажно, делает невозможной единую программную реализацию для случаев произвольной размерности. Одним из перспективных путей решения данной проблемы является применение нейротехнологий, основывающихся на искусственных нейронных сетях (ИНС), обладающих широчайшими возможностями моделирования сложных систем и позволяющих также оптимизировать альтернативные ТТ для автономных аппаратов погружного горения (ААПГ), применяемых с целью нагрева и выпаривания различных растворов, и для устройств повышения производительности нефтяных скважин.

Таким образом, создание новых методов моделирования процесса горения ТТ для повышения эффективности работы тепловых электрических станций и разработка новых конструкций ТГУ является актуальной задачей, имеющей существенный научный и бесспорный практический интерес.

Диссертационная работа, выполнялась в рамках 8 государственных программ научно-технического развития, среди которых:

- Единый заказ-наряд (Министерство образования РФ от 26 апреля 1997 г.);

- Федеральная научно-техническая программа «Конверсия и высокие технологии» (Топливо и энергетика, 1997 - 2000 г.);

- Региональная научно-техническая программа «Химия и химическая технология» (1995 - 2000 г.);

- Федеральная научно-техническая программа «Вузовская наука - регионам» (1997-2000 г.);

- Федеральная программа «Разработка и применение технологий двойного назначения»;

- Государственная программа Республики Татарстан «Развитие науки по приоритетным направлениям на период до 2000 г.» (Письмо Госкомимущества Республики Татарстан № 2119 от 11 апреля 1997 г.);

- Грант Президента РФ МК-2156.2004.8 «Компьютерное моделирование процесса горения твердого топлива в условиях жидкой среды и давления»;

- Грант Президента РФ МК-553.2007.8 «Нейросетевая система управления эксплуатационными параметрами процесса горения твердого топлива для тепловых электрических станций».

Цель диссертационной работы: развитие теоретических основ и методов моделирования горения твердого топлива для повышения эффективности промышленных теплоэнергетических процессов.

Задачи исследования:

- разработать твердое топливо АСС с повышенными физико-механическими характеристиками;

- разработать методику на основе искусственных нейронных сетей для моделирования и управления эксплуатационными параметрами процесса горения в теплоэнергетических установках;

- показать возможность энерго- и ресурсосбережения за счет использования нейросетевого моделирования и управления эксплуатационными параметрами процесса горения;

- исследовать закономерности процесса горения ТТ в жидкой среде при высоком давлении, имеющих место в призабойных зонах нефтедобычи;

- разработать методику и алгоритм расчета характеристик горения ТТ в жидкой среде при высоком давлении, имеющих место в призабойных зонах нефтедобычи;

- разработать новые конструкции тепло генерирующих устройств для повышения производительности нефтяных скважин и выпаривания различных растворов.

Научная новизна диссертационной работы заключается в том, что:

- впервые, с использованием разработанной методики фоторегистрации в условиях окружающей жидкой среды и давления, установлены особенности и закономерности процесса горения образцов ТТ АСС, проявляющиеся, по сравнению с газовой средой, в изменении процессов воспламенения, структуры фронта и зоны горения, характера распространения газообразных продуктов, эффективности действия добавок, скорости и зависимости ее от давления;

- впервые разработан алгоритм расчета характеристик горения ТТ АСС и построена математическая модель процесса горения в жидкой среде при высоком давлении, установлены некоторые особенности и закономерности процесса горения ТТ в теплоэнергетических установках, проявляющиеся, по сравнению с газовой средой, в изменении скорости и зависимости ее от давления;

- впервые создана методика на основе искусственных нейронных сетей для моделирования и управления эксплуатационными параметрами процесса горения ТТ (угля) на тепловых электрических станциях, установлены особенности показателей значимости входных данных и соответствия их с закономерностями процесса горения ТТ;

- уточнены закономерности достижения наибольшей прочности ТТ в процессе отверждения образцов аммиачно-селитренного состава с использованием нового отвердителя и пластификатора горюче-связующего как в условиях нормальной, так и повышенной влажности;

- сформулировано научно-техническое обоснование разработанной конструкции теплогенерирующего устройства на основе ТТ АСС для выпаривания различных растворов;

- предложены научно-технические, технологические и экономические обоснования разработке новых ТТ с повышенными эксплуатационными характеристиками, усовершенствованию и созданию на их основе теплогенерирую-щих устройств для технологии комплексного воздействия на призабойную зону пласта (ПЗП), обеспечивающих решение задач повышения производительности скважин.

Достоверность полученных результатов и выводов обеспечивается согласованием теоретических и экспериментальных данных; согласованием точности проведенных расчетов с известными результатами классических моделей; подтверждением прогноза эксплуатационных параметров, полученных с использованием ИНС; проведением стендовых испытаний с применением стандартных методов экспериментальных исследований; успешной апробацией разработок в промышленности.

Практическая ценность состоит в том, что показана возможность и перспективность применения нейросетевого моделирования и управления эксплуатационными параметрами процесса горения (зольность, температура и теплотворная способность) на тепловых электрических станциях для повышения эффективности их работы, энерго- и ресурсосбережения. Разработанная на основе ИНС методика моделирования и управления эксплуатационными параметрами процесса горения может быть использована при проектировании автоматизированных механизмов систем автоматизации технологического процесса выработки электроэнергии на тепловых электрических станциях. Показана возможность и перспективность применения разработанной математической модели для оптимизации рецептур ТТ АСС, в ТГУ, эксплуатируемых в различных условиях. Разработанные ТТ могут быть использованы при создании ТГУ для выпаривания различных растворов и для повышения производительности нефтяных скважин. Технико-экономический расчет для последнего случая показал, что использование новой конструкции устройства в термоимплозионной обработки ПЗП снижает его себестоимость на 28 % и, увеличивая коэффициент успешности, повышает экономический эффект от единичной скважино-обработки на 9 %. Разработанная методика фоторегистрации, установленные особенности и закономерности процесса горения образцов ТТ АСС в условиях жидкой среды и давления могут быть использованы при изучении и выявлении механизма и закономерностей изменения характеристик горения подобных систем, и при создании новых устройств, эксплуатируемых в условиях жидкой среды и давления.

Результаты исследований и практические рекомендации, полученные в диссертационной работе, использованы:

- для повышения эффективности проведения НИОКР при создании новых то-плив и устройств на их основе в ФГУП «Краснозаводский химический завод» (г. Краснозаводск);

- для повышения эффективности теплоэнергетических установок филиала «Казаныгефтепродукт» ОАО ХК «Татнефтепродукт»;

- для повышения производительности малодебитных скважин за счет внедрения теплогенерирующего устройства в пластмассовом корпусе для термо-имплозионной обработки скважин в НГДУ "Альметьевнефть" ОАО «Татнефть»;

- в технологии повышения производительности малодебитных скважин при проектировании технологий обработки призабойной зоны пласта в ЗАО «КОС и Г»;

- в технологическом процессе изготовления термоисточников в пластмассовом корпусе в мастерской учебно-опытного производства КГТУ в виде разработанного технологического регламента;

- в технологии термоимплозионной обработки скважин в НГДУ "Иркеннефть" с использованием разработанного термоисточника в пластмассовом корпусе;

- в учебном процессе КГТУ: в лекционных курсах и лабораторном практикуме по дисциплинам "Основы физики горения и взрыва", "Технология и оборудование импульсной обработки материалов", "Технология взрывчатых и сгораемых материалов для интенсификации добычи нефти", а также при выполнении курсовых и дипломных работ;

- в учебном процессе КГЭУ: в лекционных курсах и лабораторном практикуме по дисциплинам «Интеллектуальные средства измерений», «Программные и аппаратные средства информатики», а также при выполнении бакалаврских и дипломных работ;

- в учебном процессе КВВКУ: на лекционных и практических занятиях по дисциплине «Информатика. Информационные технологии управления персоналом».

Результаты работы докладывались и обсуждались:

- на Всероссийской научно-технической конференции, посвященной 100-летию H.A. Холево, «Фундаментальные и прикладные исследования в области энергетических конденсированных систем», КГТУ, Казань - 1997 г.;

- на научно-практической конференции, посвященной 50-летию открытия девонской нефти Ромашкинского месторождения, «Приоритетные методы увеличения нефтеотдачи пластов и роли супертехнологий», Бугульма, 1997 г.;

- на Всероссийской научно-технической конференции, посвященной 75-летию К.И. Синаева, «Горение и воспламенение конденсированных систем», КГТУ, Казань - 1998 г.;

- на IX международной конференции молодых ученых «Синтез, исследование свойств, модификация и переработка ВМС», КГТУ, Казань - 1998 г.;

- на научно-технической и учебно-методической конференции «Конверсия и высокие технологии», КГТУ, Казань - 1999 г.;

- на Всероссийской научно-технической конференции, посвященной 90-летию М.М. Арша, «Воспламенение и горение конденсированных систем», КГТУ, Казань - 1999 г.;

- на международной научно-технической и методической конференции «Современные проблемы технической химии», КГТУ, Казань - 2004 г.;

- на XIV Всероссийской научно-технической конференции «Информационные технологии в науке, проектировании и производстве», МВВО АТІІ РФ, Н. Новгород - 2005 г.;

- на ХНІ, XVII, XVIII и XIX Всероссийской межвузовской научно-технической конференции «Электромеханические и внутрикамерные процессы в энергетических установках, струйная акустика и диагностика, приборы и методы контроля природной среды веществ, материалов и изделий», КВАКУ, Казань - 2001, 2005, 2006 и 2007 г.;

- на XVIII, XIX и XX Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-18, 19 и 20», КГТУ, Казань -2005 г., ВГТА, Воронеж - 2006 г.; ЯГТУ, Ярославль - 2007;

- на международной научно-технической конференции, посвященной 80-летию Ф.З. Тинчурина, «Энерго- и ресурсоэффективность в энергобезопасности России», КГЭУ - 2006 г.;

- в XVI школе-семинаре молодых ученых и специалистов под руководством академика РАН А.И. Леонтьева «Проблемы газодинамики и теплообмена в энергетических установках», С116ГПУ, Санкт-Петербург - 2007 г.

Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов по работе, списка использованных источников и приложений.

ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

Даны научно-технические, технологические и экономические обоснования разработанным аммиачно-селитренным составам, ТТ и устройствам на их основе. Впервые, с использованием новой методики фоторегистрации, установлены особенности и закономерности процесса горения ТТ АСС в условиях окружающей жидкой среды и давления. Существенно, что они принципиально подтверждают ранее полученные данные по закономерностям горения конденсированных систем в газовой, в том числе и в воздушной среде.

1. Разработаны новые рецептуры и ТТ АСС с повышенными эксплуатационными характеристиками, обладающие одновременно функциями энергетического источника и конструкционного материала для устройств. Разработана технология приготовления АСС и изготовления устройств на его основе, обеспечивающая заданные эксплуатационные характеристики как в условиях нормальной, так и повышенной влажности.

2. Установлено, что условия окружающей жидкой среды и давления, по сравнению с газовой, оказывают существенное влияние на процесс и закономерности изменения характеристик горения, в том числе на процессы воспламенения, структуру фронта и зон горения, характер распространения, состав и объем газообразных продуктов горения, эффективность действия добавок, а также на скорость горения и зависимость ее от давления. Выявлены особенности и закономерности процесса горения ТТ АСС в жидкой среде при высоком давлении, имеющие место в призабойных зонах нефтедобычи. Исследование закономерностей изменения характеристик горения от различных факторов показало, что:

- характер зависимости скорости горения от давления, жидкой среды, плотности и диаметра образца, содержания и дисперсности окислителя один и тот же, что и в газовой среде, а уровень скорости горения меньше (примерно на 10 %) из-за больших теплопотерь, чем в газовой среде. Во всех случаях и=/{Р) имеет почти прямолинейный характер;

- направление распространения фронта горения оказывает существенное влияние на скорость горения, снижая ее (до 40-45 %) при распространении его сверху вниз, но выраженный прямолинейный характер зависимости и(Р) при этом сохраняется;

- условия окружающей жидкой среды существенно влияют на полноту протекания реакции в зоне горения, на состав и объем (уменьшая примерно на 20 %) продуктов сгорания.

3. Показана возможность и перспективность использования разработанных ТТ АСС повышенной прочности в устройствах для термоимплозионного воздействия, повышающих надежность эксплуатации и технико-экономические показатели, подтвержденные в условиях промышленных испытаний:

- в усовершенствованной конструкции тепло генерирующего устройства в металлическом корпусе с введением стабилизирующих узлов, диафрагмы-заглушки комбинированного типа, позволяющих повысить надежность процесса воспламенения, сгорания и срабатывания имплозионной камеры;

- в новой конструкции теплогенерирующего устройства в пластмассовом корпусе, обеспечивающей упрощение технологии изготовления, повышение надежности эксплуатации и технико-экономических показателей за счет снижения себестоимости и увеличения коэффициента успешности;

- в новой конструкции теплогенерирующего устройства с двумя имплозионны-ми камерами, позволяющей повысить эффективность имплозионного воздействия и безопасность эксплуатации;

- в новой конструкции теплогенерирующего устройства для термогазокислот-ной обработки ПЗП, расширяющей области использования ТТ и повышающей эффективность обработки за счет высоких параметров нагрева и газонасыщения рабочей жидкости;

- в новой конструкции теплогенерирующего устройства: а) для импульсного дренирования скважин; б) для выпаривания различных растворов.

Предложенные конструкции теплогенерирующих устройств: в пластмассовом корпусе, с двумя имплозионными камерами и для термогазокислотной обработки выполнены на уровне изобретения.

4. Обоснован выбор модели с учетом всех достоинств и недостатков, основанный на идеях Бекстеда - Дерра - Прайса и ее обобщениях. Сформулирована и решена краевая задача для тепловых потоков и скоростей разложения псевдосвязующих различного уровня; сопоставление результатов расчета с экспериментальными данными по скорости горения ТТ АСС в жидкой среде выявило достаточную степень согласования (в среднем 20%).

5. Разработана методика нейросетевого моделирования скорости горения ТТ с использованием ИНС, реализованная на программном уровне, позволяющей проектировать интеллектуальные программные модули, обучать их и тестировать. Показана возможность прогнозирования скорости горения на основании вводимых в ИНС данных о ТТ [рецептура (соотношение окислителя и горючего), добавки, дисперсность окислителя, плотность и диаметр]; о конструктивных особенностях изделия (материал оболочки, направление распространения фронта горения) и об условиях (жидкая или газовая среда).

6. Разработана методика нейросетевого моделирования и управления эксплуатационными параметрами процесса горения ТТ: количеством золы, температурой, теплотворной способностью на основании вводимых в программное средство данных о твердом топливе, о конструктивных особенностях котельных установок и окружающих условиях. Дано решение задачи распознавания отклонений от заданных режимов и управления эксплуатационными параметрами процесса горения ТТ на тепловых электрических станциях.

7. Разработано программное средство, с помощью которого созданы новые конструкции теплогенерирующих технических средств:

- устройство комплексного термогазохимического и имплозионного воздействия, обеспечивающего повышение эффективности технологии обработки ПЗП путем более глубокого проникновения рабочей среды в продуктивный пласт, интенсивного растворения породы, полного выноса загрязнений из призабой

255 ной зоны;

- устройство комплексного термогазодинамического и имплозионного воздействия, обеспечивающего повышение эффективности технологии обработки ПЗП за счет более эффективного прогрева продуктивного пласта с последующим выносом загрязнений из призабойной зоны пласта и создания дополнительной сети трещин.

Предлагаемые устройства прошли стендовые и опытно-промысловые испытания и выполнены на уровне изобретения.

8. Показано, что использование нейронных сетей для моделирования горения ТТ в теплоэнергетических установках - это новое и перспективное направление, позволяющее прогнозировать и управлять эксплуатационными параметрами процесса. Последнее имеет отношение также к решению ряда проблем, относящихся к таким тепловым машинам как ракетная камера и камора артиллерийского оружия.

1. Назмеев Ю.Г. Системы золошлакоудаления ТЭС. М.: МЭИ, 2002.

2. Предводителев A.C. и др. Горение углерода. М.: АН СССР, 1949.

3. Хитрин Л.Н. Физика горения и взрыва. М.: МГУ, 1957.

4. Померанцев В.В., Шагалова С.Л., Арефьев K.M. Приближенная методика расчета выгорания пылеугольного факела // Теплоэнергетика. 1958. №11. С. 33-41.

5. Померанцев В.В., Рундыгин Ю.А., Шестаков С.М. Исследование выгорания уноса топлива из слоя в факеле // Труды III Всесоюзной конференции по горению твердого топлива. Новосибирск: Наука. 1969.

6. Вопросы аэродинамики и теплопередачи в котельно-топочных процессах/Под. ред. Г.Ф. Кнорре. Л.: Машгиз, 1958.

7. Вулис Л.А. К расчету абсолютных скоростей реакций горения угля // ЖТФ. 1946. т. 16. С. 83-100.

8. Блинов В.И. О механизме горения углеродных частиц при атмосферном давлении // Известия ВТИ. 1937. № 7 (95). С. 8-7.

9. Бабий В.И., Иванова И.П. О температуре угольных частиц при горении //Теплоэнергетика. 1969. № 12. С. 34-37.

10. Бабий В.И., Попова И.Ф. О некоторых особенностях выгорания мелких фракций угольной пыли // Инженерно-физический журнал. 1971. т. 21. №3. С. 411-418.

11. П.Кнорре Г.Ф. Топочные процессы. М.: Госэнергоиздат, 1959.

12. Шагалова С.Л. Исследование взрывоопасности пыли натуральных то-плив // Теплоэнергетика. 1955. № 5. С. 22-25.

13. Кацнельсон Б.Д., Мароне И.Я. О воспламенении и горении угольной пыли // Теплоэнергетика. 1961. № 1. С. 30-33.

14. Кацнельсон Б.Д., Мароне И.Я. Влияние давления и концентрации кислорода на воспламенение и горение мелких угольных частиц // Теплоэнергетика. 1964. № 1.С. 11-15.

15. Иванова И.П., Бабий В.И. Изучение механизма выгорания угольной частицы // Теплоэнергетика. 1966. № 4. С. 54-59.

16. Виленский Т.В. и др. Горение угольной пыли при наличии вторичных реакций // Труды МЭИ. Вып. 150. 1972. С. 7-22.

17. Маслов В.Е., Процайло Ж.Я., Остроумов A.M. Исследование пылевых потоков в амбразуре шахтной мельницы при сжигании канскоачинских бурых углей // Теплоэнергетика. 1964. № U.C. 34-39.

18. Виленский Т.В., Хзмалян Д.М. Динамика горения пылевидного топлива. М.: Энергия, 1977.

19. Бабий В.И., Куваев Ю.Ф. Горение угольной пыли и расчет пылеуголь-ного факела. М.: Энергоатомиздат, 1986.

20. Волков Э.П., Зачик Л.И., Першуков В.А. Моделирование горения твердого топлива. М.: Наука, 1994.

21. Устименко Б.П., Джакупов К.Б., Кроль В.О. Численное моделирование аэродинамики и горения в топочных и технологических устройствах. Алма-Ата: Наука, 1986.

22. Lockwood F.C, Salooja А.P., Syed A. A. A prediction method for coal-fired furnaces // Combust. Flame. 1980 V. 38, N 1 P. 1-15.

23. Файвленд, Вассел. Численная трехмерная модель для расчета характеристик пылеугольной топки// Современное машиностроение. 1989. № 1. С. 158-169.

24. Бубенчиков А.М, Старченко A.B., Ушаков В.М. Численное моделирование горения пылеугольного топлива в топках паровых котлов // Физика горения и взрыва. 1995. Т. 31, № 2. С 23-31.

25. Дектерев A.A., Каменщиков Л.П., Ковалевский A.M. Программа Aero-Chem для моделирования трехмерных турбулентных реагирующих течений излучающего газа при наличии распыленных частиц // Вычислит, технологии. 1994. Т. 4. № 12. С. 107-111.

26. Асланян Г.С, Майков И.А. Численное исследование влияния турбулентности на процессы горения // Теплофизика высоких температур. 1994. т. 32. №6. С. 892-901.

27. Launder В.Е., Spalding D.B. The numerical computation of turbulent flows //Comput. Meth. in Appl. Mech. and Eng. 1974. Vol. 3, № 2. P. 269-289.

28. Lockwood F.C., Shah N.G. Evaluation of an efficient radiation flux model for furnace prediction procedures // Proc. Sixth Intern. Heat Transfer Conference. 1978. P. 33-41.

29. Lockwood F. C, Shah N. G. A new radiation solution method for incorporation in general combustion prediction procedures // Proc. 18th Intern. Symp. on Combustion. Pittsburgh: The Combustion Inst., 1981. P. 1405-1413.

30. Старченко A.B. Математическое моделирование образования оксидов азота при горении пылеугольного топлива// Физика горения и взрыва. 1998. Т. 34. №6. С. 3-13.

31. Создание, усовершенствование и испытание химических прогревате-лей и жидконаполненных ВВ для воздействия на пласт: Отчет по НИР / КГТУ (КХТИ). № 32 76. - Казань - 1980.

32. А.с. 976025 СССР, МКИ Е 21 В 33/132. Желонка для цементирования скважин.

33. А.с. 933947 СССР, МКИ Е 21 В 33/138. Состав для обработки пласта.

34. Садыков И.Ф. и др. Желонка с генератором давления // Нефтяное хозяйство. 1984. № 4. С. 68-69.

35. Создание и усовершенствование химических прогревателей и веществ для поджога пласта, разогрева призабойной зоны скважин и повышения трещи-новатости битумного пласта: Отчет по НИР / КГТУ (КХТИ). № 32-76. Казань 1976.

36. Разработка и внедрение высокоэффективных технических средств и материалов для обработки призабойной зоны и капитального ремонта скважин: Отчет по НИР / КГТУ (КХТИ). № 32-81. Казань 1980.

37. Разработка и внедрение термогазовых прогревателей для обработки призабойной зоны и технических средств с генераторами давления для капитального ремонта скважин: Отчет по НИР / КГТУ (КХТИ) № 85-84. Казань -1984.

38. Абасов М.Т. Технические методы повышения нефтеотдачи пластов -М.: Наука, 1990.

39. Садыков И.Ф., Фролов Г.П., Иванов В.Г. Прогреватель для циклотер-могазодинамической обработки призабойной зоны скважины // Росинформре-сурс Татарский ЦНТИ, информ. лист № 29-94. Казань. 1994.

40. A.c. 1475216 СССР, МКИ Е 21 В 43/24. Устройство для обработки пласта.

41. A.c. 1661381 СССР, МКИ Е 21 В 43/24. Внедрение технологии ударно-депрессионного воздействия (УДВ) на призабойную зону скважин: Состав для обработки пласта.

42. Садыков И.Ф., Архипов В.Г., Гринченко К.В. Устройство для термо-имплозионной обработки скважин // Росинформресурс Татарский ЦНТИ, информ. лист № 37-95. Казань. 1995.

43. A.c. 1661381 СССР, МКИ Е 21 В 43/24. Состав для обработки пласта.

44. A.c. 1090051 СССР, МКИ Е 21 В 33/132. Желонка для тампонажного раствора.

45. Разработка и внедрение термогазовых прогревателей для обработки призабойной зоны и технических средств с генераторами давления для капитального ремонта скважин: Отчет по НИР / КГТУ (КХТИ). № 44-84. Казань, 1984.

46. Разработка и внедрение термогазовых прогревателей для обработки призабойной зоны и технических средств с генераторами давления для капитального ремонта скважин: Отчет по НИР / КГТУ (КХТИ). Казань, 1985.

47. Испытание и внедрение прогревателей ПТГ-АС для ОПЗ нагнетательных и добывающих скважин: Отчет по НИР / КГТУ (КХТИ) Казань, 1990.

48. Промысловые работы по ликвидации парафиногидратной пробки с использованием устройства термогазового воздействия: Отчет по НИР / КГТУ (КХТИ). № 141-84. Казань, 1984.

49. Внедрение технологии циклотермогазодинамического воздействия (ЦТГДВ) для обработки призабойной зоны скважин: Отчет по НИР / КГТУ (КХТИ). Казань, 1993.

50. Бахман Н.Н., Беляев А.Ф. Горение гетерогенных конденсированных систем. М.: Наука, 1967.

51. Исследование ракетных двигателей на твердом топливе / М. Саммер-филд, Г.С. Сатэрленд, М.Дж. Уэбб и др. М.: ИЛ, 1963.

52. Whittaker A.G., Barham D.C. Effect of catalysts on burning rate of ammonium nitrate // J. Chem. Eng. Data. 1963. Vol. 8, № 3. P. 366.

53. Шидловский А.А. Термическое разложение и горение при атмосферном давлении аммиачной селитры с различными добавками. // Изв. Вузов. Химия и химическая технология. 1958. №3. С. 105.

54. Глазкова. А.П. О влиянии давления на скорость горения перхлората аммония//ПМТФ. 1963. №5. С. 121.

55. Andersen W.N., Bills K.W., Mishuck G.M., Schultz R.D. A model describing combustion of solid composite propellant containing ammonium nitrate. // Combustion and Flame. 1959. Vol. 3, № 3. P. 301.

56. Whittaker A.G., Barham D.C. Surface temperature measurements on burning solids // J. Phvs. Chem. 1964. Vol. 68. № 1. P. 196.

57. Sutherland G.S., Mahaffy D.A., Summerfield M. Experimental flame temperatures of an ammonium perchlorate solid propellant // Jet Propulsion. 1955. Vol. 25, № 10. P. 537.

58. Schultz R.D., Dekker A.O. The absolute thermal decomposition rates of solids. -5lh Symp. (Int.) on Comb., p.261.

59. Штейнберг A.C., Соколова H.A. Линейный пиролиз конденсированных веществ. // Докл. АН СССР. 1964. С. 158.

60. Guinet М. Vitesse lineare de pyrolyse du perchlorate dammoniume en ecoulement unidimensionnel // Rech. Aerospatiale. 1965. № 109. P. 41.

61. Dekker A.O., Zimmerman G.A. Ammonium nitrate propellants based on polyester-acrylate binder // Ind. Eng. Chem., Prod. Res. Develop. 1962. Vol. 1, № 23.

62. Андреев K.K., Глазкова А.П. О влиянии некоторых добавок на горение аммиачной селитры // Сб. Теория взрывчатых веществ. М.: Высш. шк., 1966.

63. Taylor J. Low temperature combustion reactions in the solid state // Ind. Chemist. 1948. May. P. 289.

64. Chaiken R.F., Andersen W.H. The role of binder in composite propellant combustion // Solid Propellant Rocket Research, M. Summerfield (Editor), Academic Press. N.Y.-L., 1960, P. 227.

65. Schultz R., Green L., Penner S.S. Studies of the decomposition mechanism, erosive burning, sonance and resonance for solid composite propellants. 3rd // AGARD Colloquium. N.Y. - Paris - Los Angeles, 1958, P. 367.

66. Friedman R. Mechanism of composite solid propellant combustion // Appl. Mechanics Rev. 1962. Vol. 15, № 12, P. 935.

67. Зельдович Я.Б., Франк-Каменецкий Д.А. Теория теплового распространения пламени// Физическая химия .1938. т. 12. вып.1. С. 100-105.

68. Беляев А.Ф. О горении взрывчатых веществ // Физическая химия. 1938. т. 12. вып.1. С.93-99.

69. Levis В., Elbe Е. On the theory of flame propagation // Journal Chem. Phys. 1934. Vol. 2, №8, P. 537-546.

70. Зельдович Я.Б. К теории горения порохов и взрывчатых веществ // Экспериментальная и теоретическая физика. 1942. т. 12. С.498.73,Похил П.Ф. О механизме горения бездымных порохов. // ФГВ. 1953. вып. 2. С. 181.

71. Семенов H.H. Тепловая теория горения и взрыва // Успехи физ. наук. 1940. т. 23. №3. С.251 и т. 24. №3. С.433.

72. Зельдович Я.Б. Теория предела распространения тихого пламени // ЖЭТФ. 1941. т.11. вып. 1. С. 159-168.

73. Зельдович Я.Б. Теория горения и детонация газов. М.: Изд-во АН СССР, 1944

74. Зельдович Я.Б. К теории распространения пламени // ЖФХ. 1948. т.22. вып. 1. С.27-48.

75. Франк-Каменецкий Д.А. Диффузия и теплопередача в химической кинетике. М.: Наука, 1987.

76. Новожилов Б.В. Скорость распространения фронта экзотермической реакции в конденсированной фазе //Доклады АН СССР. 1961. т. 141. №1. С. 151153.

77. Максимов Э.И., Мержанов А.Г., Шкиро В.М. Безгазовые составы как простейшая модель горения нелетучих конденсированных систем // ФГВ. 1965. т.1.№4.С. 24-30.

78. Хайкин Б.И., Мержанов А.Г. К теории теплового распространения фронта химической реакции // ФГВ. 1966. т. 2. №3. С. 36-46.

79. Любченко И.С. К теории теплового распространения пламени в конденсированной среде // Инженерно-физический журнал. 1968. т. 14. №5. С. 849850.

80. Новиков С.С., Рязанцев Ю.С. О существовании и единственности решения системы уравнений тепловой теории горения // Журнал прикладной механики и технической физики. 1965. №4. С.86-88.

81. Мержанов А.Г., Хайкин Б.И. Теория волн горения в гомогенных средах. Черноголовка, 1992, С.75-76.

82. Максимов Э.И., Мержанов А.Г. Об одной модели нелетучих взрывчатых веществ //Доклады АН СССР. 1964. т. 157. № 3. С. 412-415.

83. Максимов Э.И., Мержанов А.Г. К теории горения конденсированных веществ // ФГВ. 1966. т. 2. №1. С. 47-58.

84. Merzhanov A.G. The theory of stable homogeneous combustion of con-denced substances // Comb, and flame. 1969. Vol. 13. №2, P. 143.

85. Мержанов А.Г. СВС-процесс. Теория и практика горения: Препринт -ОИХФ АН СССР, Черноголовка, 1980.

86. Мержанов А.Г. Новые элементарные модели горения 2-го рода //Доклады АН СССР. 1977. т. 233. №6. С. 1130-1133.

87. Мержанов А.Г. О роли диспергирования при горении порохов // Доклады АН СССР. 1960. т. 135. №6. С. 1439-1441.

88. Стационарное горение разлагающихся и испаряющихся конденсированных вещест / В.А. Струнин, А.Н. Фирсов, К.Г. Шкадинский, Манелис Г.Б. // ФГВ. 1977. т. 13. №1. С. 3-9.

89. Hermance, С.Е. A Model of Composite Propellant Combustion Including Surface Heterogeneity and Heat Generation // AIAA Journal. Vol. 4. Sept. 1966. pp. 1629-1637.

90. Hermance, C.E. A Detailed Model of the Combustion of Composite Solid Propellants // Proceedings of the AIAA. CRPC Second Solid Propulsion Conference. June 1967. pp. 89-103.

91. Derr R.L., Beckstead M.W., Cohen N.S. Combustion Tailoring Criteria for Solid Propellants // AFRPE-TR -AQ-190. Lockheed Propulsion Co., May 1969.

92. Beckstead M.W., Derr R.L., Price C.F. A Model of Composite Solid Propellant Combustion Based on Multiple Flames // AIAA Journal. Vol. 8. Dec. 1970. pp. 2200-2207.

93. Beckstead M.W., Derr R.L., Price C.F. The Combustion of Solid Monopro-pellants and Composite Propellants // Thinecnih Symposium (International) on Combustion, Combustion Institute, Pittsbuigh, Pa. 1971. pp. 1047-1056.

94. Cohen N.S., Derr R.L., Price C.F. Extended Model of Solid Propellant Combustion Based on Multiple Flames // Proceedings of 9th JANNAF Combustion Meeting, CPIA Publication 23, Vol. II. Dec. 1972. pp. 25-42.

95. Cohen N.S., Price C.F. Combustion of Nitramine Propellants // Journal of Spacecraft and Rockets, Vol. 12. Oct. 1975. pp. 608-612.

96. Coheu N.S., Price C.F. Strand L.D. Analytical Model of the Combustion of Multicomponent Solid Propellants // AIAA Paper. July 1977.

97. Beckstead M.W. Combustion Calculations for Composite Solid Propellants // Proceedings of 13th JANNAF Combustion Meeting, CPIA Publication 281. Vol. II. Dec. 1976. pp. 299-312.

98. Beckstead, M.W. A Model for Solid Propellant Combustion // Proceedings of 14th JANNAF Combustion Meeting, CPIA Publication 292. Vol. I. Dec. 1977. pp. 281-306.

99. Roe W.E. 1978 JANNAF Workshop on Burn Rate Modeling, Lancaster, Calif., April 1978.

100. Glick R.L. Statistical Analysis of Non-Metallized Composite Solid Propellant Combustion // Proceedings of 10th JANNAF Combustion Meeting, CPIA Publication 243. Vol. I. Dec. 1973. pp. 157-184.

101. Click. R.L. On Statistical Analysis of Composite Solid Propellant Combustion // AIAA Journal, Vol. 12, March 1974. pp. 384-385.

102. Glick R.L. Steady-State Combustion of Non-Metallized Composite Solid -Propellants // Report U-75-27, Thiokol Corp., Huntsville, Ala., July 1975.

103. Glick R.L., Condon J.A. Statistical Analysis of Polydisperse, Heterogeneous Propellant Combustion: Steady-State // Proceedings of 13th JANNAF Combustion Meeting. CPIA Publication 281. Vol. II. Dec. 1976. pp. 313-345.

104. Glick R.L. Distribution Functions for Statistical Analysis of Monodisperse Solid Propellant Combustion // AIAA Journal, Vol. 14. Nov. 1976. pp. 16311633.

105. Miller R.R., Hartman K.O., Myers R.B. Prediction of Ammonium Perchlorate Particle Size Effect on Composite Propellant Burning Rate // Proceedings of26th JANNAF Solid Propulsion Mleting, CPIA Publication 196. Vol. 1. May 1970. pp. 567-591.

106. Condon J. A., Osborn J.R. The Effect of Oxidizer Particle Size Distribution on the Steady and Nonsteady Combustion of Composite Propellants // AFRPL-TR-78-17, Purdue University, School of Mechanical Engineering, West Lafayette, Ind. June 1978.

107. King M.K. Model for Steady State Combustion of Unimodal Composite Solid Propellants // AIAA Paper 78-216, Jan. 1978.

108. Price, C., Boggs, T., and Derr, R., "Modeling of Solid Monopropellant Deflagration," AIAA Paper 78-219. Jan. 1978.

109. BenReuven M., Caveny L.H., Vichnevetsky R., Summerfield M. Flame Zone and Subsurface Reaction Model for Deflagrating RDX // Sixteenth Symposium (International) on Combustion, Combustion Institute, Pittsburgh, Pa 1977, pp. 12231233.

110. Miller R.R., Donohue M.T., Peterson J.P. Ammonium Perchlorate Size Effects on Burn Rate—Possible Modification by Binder Type // Proceedings of 12th JANNAF Combustion Meeting, CPIA Publication 273. Vol. II. Dec. 1975. pp. 371388.

111. Miller R.R., Donohue M.T., Yount R.A., Martin, J.R. Control of Solids Distribution in HTPB Propellants," AFRPL-TR-78-14, Hercules Inc., Allegheny Ballistics Laboratory, Cumberland, Md. April 1978.

112. Flanagan J.E., Oberg C.L. A Modified Two-Stage Flame Model of Steady-State Composite Solid Propellant Combustion // Report 59-017, Rocketdyne Div., Rockwell/International Corp., Canoga Park, Calif. Sept. 1970.

113. Sammons G.D. Solid Propellant Combustion Modeling // Proceedings of 10th JANNAF Combustion Meeting, CPIA Publication 243. Vol. I, Dec. 1973. pp. 149-156.

114. Sammons G.D. Scientific Report: Multiple Flame Combustion Model Fortran IV Computer Program // Report R-4827, Rocketdyne Div., Rockwell/International Corp., March. 1974.

115. Strahle W.C. Some Statistical Considerations in the Burning of Composite Propel lants 11 AIAA Journal. Vol. 16. Aug. 1978. pp. 843-847.

116. Коэн H.C. Обзор моделей горения смесевых твердых ракетных топ-лив // Ракетная техника и космонавтика. 1980. Т18. №4. С 187-209.

117. Моделирование процессов горения твердых топлив / JI.K. Гусачен-ко, В.Е. Зарко, В.Я. Зырянов, В.П. Бобрышев. Новосибирск: Наука, 1985.

118. Рашковский С.А. Статистическая модель горения гетерогенных конденсированных смесей // Физика горения и взрыва. 1992. №6. С. 17-24.

119. Афанасенков А.Н., Музляев Ф.П., Шведов К.К. О воспламеняемости смесей нитрата аммония с горючими добавками // Физика горения и взрыва. 1995. т. 31, №5. С. 12-24.

120. Глазкова А.П., Савельев A.B. О влиянии катализаторов на горение бихромата аммония // Физика горения и взрыва. 1995. т. 31, №6. С. 28-36.

121. Ассовский И.Г., Рашковский С.А. О влиянии Махе-эффекта на устойчивость горения в ракетном двигателе на твердом топливе // Физика горения и взрыва. 1998. т. 34, №5. С. 52-58.

122. Кришеник П.М., Мержанов А.Г., Шкандинский К.Г. Нестационарные режимы превращения многослойных гетерогенных систем // Физика горения и взрыва. 2002. т. 38, №3. С. 70-79.

123. Рашковский С.А. Нестационарное горение слоевых конденсированных систем. Параллельное горение компонентов // Физика горения и взрыва. 2003. т. 39, №2. С. 75-85.

124. Рашковский С.А. Очаговое горение гетерогенных конденсированных смесей. Тепловая перколяция // Физика горения и взрыва. 2005. т. 41, №1. С. 41-54.

125. Комаров В.Ф. Катализ и ингибирование горения твердых топлив на основе перхлората аммония // Физика горения и взрыва. 1999. т. 35, №2. С. 7687.

126. Рашковский С.А. Структура гетерогенных конденсированных смесей // Физика горения и взрыва. 1999. т. 35, №5. С. 65-74.

127. Чакраварти С.Р. Вариации состава компонентов поверхностного слоя при пиролизе топлива, состоящего из перхлората аммония и углеводородной связки // Физика горения и взрыва. 2000. т. 36, №5. С. 57-62.

128. Лурье Б.А., Чжан Ляньшен. Кинетика и механизм термического разложения порошкообразного нитрата аммония под влиянием сажи// Физика горения и взрыва. 2000. т. 36, №5. С. 63-73.

129. Марченко Г. Н., Матвеев В. В. Введение в квазигетерогенную теорию зажигания реагирующих конденсированных веществ. Казань.: Фэн, 1997.

130. Мухутдинов А.Р., Вахидова З.Р. Современное состояние развития моделей горения смесевых твердых топлив // Материалы междунар. научи.-техн. и метод, конф. «Современные проблемы технической химии», Казань: КГТУ, 2004. С. 553-556.

131. Мухутдинов А.Р., Вахидова З.Р. Математическая модель горения смесевого твердого топлива на основе нитрата аммония.// Материалы междунар. научн.-техн. и метод, конф. «Современные проблемы технической химии», Казань: КГТУ, 2004. С. 556-558.

132. Мухутдинов А.Р. Применение компьютерных технологий при разработке сгораемых материалов и устройств на их основе для интенсификации добычи нефти. Казань: Меддок, 2005.

133. Мухутдинов А.Р., Вахидова З.Р., Бахмуров A.B. , Корсуков М.С. Компьютерное моделирование современных наукоемких технологий на основе твердых топлив // Современные наукоёмкие технологии. № 3. 2005. С.63-64.

134. Мухутдинов А.Р., Вахидова З.Р., Тахавутдинов Р.Г. Компьютерное прогнозирование эксплуатационных характеристик твердых топлив с использованием интеллектуальных систем // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. № 1-2. 2006. С. 85-90.

135. Мухутдинов А.Р., Вахидова З.Р., Любимов П.Е., Корсуков М.С. Интеллектуальные технологии на основе искусственных нейронных сетей для решения прикладных задач в области горения // Фундаментальные исследования. № 3. 2005. С.57.

136. Мухутдинов А.Р., Тахавутдинов Р.Г., Корсуков М.С. Моделирование и разработка теплогенерирующих устройств на основе твердого топлива, эксплуатируемых в жидкой среде // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2007. №3-4. С.76-82.

137. Мухутдинов А.Р., Марченко Г.Н. Нейросетевое моделирование процесса горения твердого топлива в жидкой среде при давлении 30 МПа // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2007. №7-8. С.105-114.

138. Бубенников А.Н. Архитектурно технологический облик интеллектуальных нейронных сетей на кремниевых пластинах и трехмерных нейрокомпьютеров // Зарубежная радиоэлектроника. 1998. №1. С. 34-51.

139. Власов А.И. Аппаратная реализация нейровычислительных управляющих систем // Приборы и системы управления. 1999. №2. С. 61-65.

140. Кузнецов О.П. Псевдооптические нейронные сети прямолинейные модели. // Автоматика и телемеханика. 1996. № 12. С. 145-154.

141. Левин. И.И. Элементная база для построения реконфигурируемых нейросетей // Нейрокомпьютеры: разработка, применение. 2001. № 7-8. С. 3644.

142. Тэнк Д.У., Хопфилд Дж. Коллективные вычисления на нейропо-добных электронных схемах. // В мире науки. 1988. №6. С. 44-53.

143. Цифровая обработка информации на основе быстродействующих БИС / С.А. Гамкрелидзе, A.B. Завьялов, П.П. Мальцев и др.; Под ред. В.Г. Дом-рачева. М.: Энергоатом из дат. 1988.

144. Чернухин Ю.В., Гузик В.Ф., Соловьева Ю.Г. Нейросетевые преобразователи и их экспериментальное исследование. // Нейрокомпьютеры: разработка, применение. 2001. № 7-8. С. 73-81.

145. Юдин Д.Б. Алгоритмы обучения нейронной сети (Алгоритмы пополнения знаний) // Автоматика и телемеханика. 1996. № U.C. 148-154.

146. Бобылев H.A. и др. Некоторые свойства математических моделей нейронных сетей // Автоматика и телемеханика. 1997. № 3. С. 179-189.

147. Галушкин А.И. и др. Некоторые концептуальные вопросы развития нейрокомпьютеров // Зарубежная радиоэлектроника. 1997. №2. С. 3-10.

148. Галушкин А.И. Современные направления развития нейрокомпьютеров в России // Зарубежная радиоэлектроника. 1998. №1. С. 3-17.

149. Круглов В.В., Борисов В.В. Искусственные нейронные сети. Теория и практика. М.: Горячая линия - Телеком, 2002.

150. Хайкин С. Нейронные сети: полный курс / Пер. с англ. М.: Вильяме,2006.

151. Крысанов А.И. СБИС L-Neuro базовый нейрочип для создания современных нейрокомпьютеров // Зарубежная радиоэлектроника. Успехи современной радиоэлектроники. 1998. № 4. С. 18-21.

152. Duranton М., Aglan F., Manduit N., Hardware Accelerations for Neural Networks: Simulations in Parallel machines, L-Neuro user Guide, Telmat Multinode.

153. Manduit N. Pleliminari data sheef: the neuromimetic cireiit L-Neuro 1,0, L-Neuro User Guide, Telmat Multinode.

154. Богомолов B.B., Артемьева H.B., Алехнович A.H. и др. Теплотехнические и физико-механические характеристики майкубенского угля // Электрические станции. 2007. №7. С. 10-16.

155. Щеголев М.М. Топливо, топки и котельные установки М.: Государственное издательство литературы по строительству и архитектуре, 1953.

156. Галушкин А. И. Теория нейронных сетей. Кн.1: Учеб. пособие для вузов. М.:ИПРЖР, 2000.

157. Комашинский В. И., Смирнов Д. А. Нейронные и их применение в системах управления и связи.- М.: Горячая линия Телеком, 2002.

158. Садыков И.Ф., Мухутдинов А.Р. Отработка технологии изготовления сгораемого материала с высокими эксплуатационными характеристиками в условиях повышенной влажности для термоимплозионных устройств // Тез.

159. Мухутдинов А.Р. Визуальное изучение процесса горения твердого топлива // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2007. №1-2. С.60-64.

160. Ибрагимов Г.З., Хисамутдинов Н.И. Справочное пособие по применению химических реагентов в добыче нефти. М.: Недра, 1983.

161. Карькина В.И. Технология баллиститных порохов. М.: Наука,1974.

162. Глазкова А.П. Катализ горения взрывчатых веществ. М.: Наука,1976.

163. Зедгинидзе И.Г. Планирование эксперимента для исследования многокомпонентных систем. М.: Наука, 1976.

164. Эпоксидные полимеры: Справочник по пластическим массам / И.М. Шологон, Е.В. Оробченко, Л.Я. Мошинский и др.; Под ред. В.М. Катаева и др. -М.: Химия, 1975. Т.2. С. 199-253.

165. Ормонт Б.Ф. Структуры неорганических веществ. М.: Технич. теорет. лит-ра, 1950. С. 764-766.

166. Nagatani M. et al. Kogyo Kagaku Zassi, 1967, v.70, 10, p.1633-1637.

167. Мухутдинов A.P., Садыков И.Ф. Оптимизация рецептуры образца аммиачно-селитренного состава для термоимплозионной обработки призабой-ной зоны пласта по характеристикам прочности // Вестник Каз. гос. технол. унта. 2001. Часть №1. С. 143-149.

168. Колесников Б.Я., Ефремов В.Л. Распространение пламени по поверхности эпоксидного полимера. Процессы теплопереноса в предпламенной зоне // Физика горения и взрыва. 1987. № 2. С.60.

169. Воробьев В.А., Андрианов P.A. Технология полимеров: Учебник для вузов. М.: Высш. школа, 1980.

170. Лапицкий В.А., Крицук A.A. Физико-механические свойства эпоксидных полимеров и стеклопластиков. Киев: Наук, думка, 1986.

171. ТУ 2493-003-13004749-93, пластификатор ЭДОС.

172. Универсальное оборудование для термобаровоздействия / В.В. Лаптев, М.Д. Еникеев., P.C. Латыпов и др. // Научно-технический вестник. Каро-тажник. № 47. С. 91- 94.

173. Попов A.A. Ударные воздействия на призабойную зону скважин.-М.: Недра, 1990.

174. Пат. 2159326 RU. Способ и устройство освоения и очистки приза-бойной зоны скважин импульсным дренированием / Носов П.И., Сеночкин П.Д., Нурисламов Н.Б. Опубл. 20.11,2000г.

175. Наркочевский А.И. Особенности и эффективность тепломассопере-носа при пульсационной организации процесса // ИФЖ. 1998. №2, т. 71, С. 317322.

176. Keil Randall Н. Enhancement of heat transfer by flow pulsation // IECPDD. 1971. № 4. P. 473-478.

177. Пудовкин M.A., Саламатин A.H., Чугунов В.А. Температурные процессы в действующих скважинах. Казань: КГУ, 1977.

178. Пульсационный способ повышения эффективности теплового воздействия на призабойную зону пласта / Р.Х. Фассахов, И.К. Файзуллин, Я.М. Сахапов, A.M. Бадретдинов, Д.А. Елдашев, Д.В. Прощекальников, А.И. Гурьянов // Нефтяное хозяйство. 2005. №10. С. 64-65.

179. Елдашев Д.А., Гурьянов А.И. Выбор эффективных режимов при импульсном воздействии на призабойную зону пласта // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2005. № 7-8. С. 108-111.

180. A.c. 1700207 СССР, МКИ Е 21 В 37/00. Способ очистки скважины от отложений в процессе ее эксплуатации / Ф.Г. Велиев, P.A. Курбанов. Опубл. 23.12.91.

181. Алабовский А.Н., Удыма П.Г. Аппараты погружного горения. М.: МЭИ, 1994.

182. Тищенко И.А. Теория и расчет многокорпусного выпарного аппарата. ОНТИ, 1938.

183. Таубман Е.И. Выпаривание. М.: Химия, 1982.

184. Van Krevelen D.W., Hoftizer P.J. Studies of gas-bubble formation // Chem. Eng. Progress. 1950. Vol. 46. № 1. p. 29 35.

185. Calderbank P.H. The Interfacial Area in Gas-Liquid Contacting with Mechanical Agitation. Trans Inst // Chem. Eng. 1958. Vol. 36. № 6. P. 443—463.

186. Davies R.M., Taylor G. The Mechanics of Large Bubbles Rising thorough Extended Liquids and thorough Liquids in Tubes // Proc. Ray. Soc. 1950. № 200. P. 375.

187. Bousines M.J. Vitesse de la chuta lente,devenue uniforme dune goûte liquide spherique, dans un fluid vis gueux de poids spécifique moindze // Comptes Rendus. 156. Paris, 1913. P. 1124.

188. Lochil A.C. Mass Transfen from Single Bubbles hhD Thesis // University of Edinburgh, Scotland, 1963. P. 42.

189. Moore D.W. The Boundary Layer an aspherical Gas Bubble // J. of Fluid Mech. 1963, 16, S. 161.

190. Corring R.L., Katz D.L. Bubble Rise in Packed Bed Saturated with Liquids // AIChE J.S. 1962. P. 123.

191. Позин M. E., Мухленов И. П., Тарат Э. Я. Пенные газоочистители, теплообменники и абсорберы. Л.: Еосхимиздат, 1959.

192. Jokata N. Analisis of Evaporation Process Kodaki // Kodaky, 1959. Vol. 23. P. 438-445.

193. Азбель Д.С. Еидродинамика барботажных процессов // Химическая промышленность. 1962. № 11. С. 74-77.

194. Мухутдинов А.Р. Энерго- и ресурсосберегающие технологии на основе твердых топлив // Энергосбережение и водоподготовка. 2007. №5. С.29-32.

195. Мухутдинов А.Р., Корсуков М.С. Современные информационные технологии в разработке устройств, повышающих продуктивность нефтяных скважин // Нефтяное хозяйство. 2006. №11. С. 112-115.

196. Мухутдинов А.Р. Системы автоматизированного проектирования теплогенерирующих устройств различного назначения // Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности. 2007. №10. С.26-30.

197. Устройство для обработки призабойной зоны скважины / Мухутдинов А.Р., Вахидова З.Р., Корсуков М.С., Юсупов P.A. Заявка № 2006117644/03(019204) приоритет от 22.05.06.

198. Устройство для обработки призабойной зоны скважины / Мухутдинов А.Р., Вахидова З.Р., Бахмуров A.B., Любимов П.Е. Заявка № 2006136132/03(039364) приоритет от 12.10.06.

199. Рыжкин В. Я. Тепловые электрические станции.- М.: Энергия, 1976.

200. Петашвили О. М., Цибиногин О. Г. Измерение температуры продуктов сгорания. М.:Энергоатомиздат, 1984.

201. Мухутдинов А.Р. Нейросетевое прогнозирование и управление эксплуатационными параметрами процесса горения топлива на тепловых электрических станциях // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2006. №7-8. С.84-89.278

202. Энергетическое топливо СССР // Справочник под ред. Т.А. Зикеева, М: Энергия, 1968.

203. Растригин Л.А. Современные принципы управления сложными объектами. М.: Сов. радио, 1980.

204. Интеллектуальные системы автоматического управления / Под. ред. И.М. Макарова, В.М. Лохина. М.: Физматлит, 2001.

205. Котлер В.Р. Специальные топки энергетических котлов. М: Энер-гоатомиздат, 1990.

206. Рабинович О.М. Котельные агрегаты. М.-Л.: Матгиз, 1963.

207. Лазарев Ю.А. Моделирование процессов и систем в МАТЬАВ: Учебный курс. СПб.: Питер; Киев: Издательская группа В НУ, 2005.

208. Плетнев Г.П. Автоматизированное управление объектами тепловых электростанциях: Учеб. пособие для вузов. М.: Энергоиздат, 1981.

209. Мухутдинов А.Р. Нейросетевой метод снижения вредных выбросов при сжигании органического топлива на тепловых электрических станциях // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2007. №10. С.35-38.

210. Мухутдинов А.Р., Тахавутдинов Р.Г. Повышение эффективности теплоэнергетических установок за счет использования современных систем управления процессом горения топлива // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2007. №5-6. С.99-104.

211. Описание нейросетевой модели для определения скорости горения ТТ АСС

212. Поля базы данных (исходные симптомы): Горючее ЭК, % Добавка, % Плотность ТТ, г/смЗ Давление, МПа Диаметр ТТ, мм Фракц состав, мк Среда

213. Направление горения Материал оболочки

214. Поля базы данных (конечные синдромы): Скорость горения, мм/с

215. Предобработка входных полей БД для подачи сети:

216. Горючее ЭК , %=(Горючее ЭК, %-27,5)/7,5 Добавка, %=(Добавка, %-5)/5

217. Плотность ТТ, г/смЗ=(Плотность ТТ, г/смЗ-1,42)/0,12 Давление, МПа=(Давление, МПа-18)/18 Диаметр ТТ, мм=(Диаметр ТТ, мм-43,5)/18,5 Фракц состав, мк=(Фракц состав, мк-907,5)/592,5 Среда=(Среда-0,5)/0,5

218. Направление горения=(Направление горения-0,5)/0,5 Материал оболочки^Материал оболочки-0,5)/0,5

219. Функциональные преобразователи: С игмои да 1 (А)=А/(0,1 +1А |) Сигмоида2(А)=А/(0,1 +| А|) С игмои даЗ (А)=А/(0,1 +1А |) Сигмоида4(А)=А/(0,1 +|А|) Сигмоида5(А)=А/(0,1+|А|) Сигмоида6(А)=А/(0,1+|А|) С игмоида7( А)=А/(0,1 + | А |)1. Синдромы 1-го уровня:

220. Синдром2 1 Сигмоида2(0,002584176*Синдром 11 +0,04060815*Синдром 1 -0,02231106*Синдром13-0,02963007*Синдром14+0,01179544*Синдром15+ +0,1011581*Синдром16+0,06181147*Синдром17-0,003270016*Синдром18-0,08805817*Синдром1 9+0,0672946*Синдром1 10+0,08443575)

221. Синдром27=Сигмоида2(0,1097153 *Синдром 1 1-0,0182983 *Синдром 12--0,06508858*Синдром13-0,05111257*Синдром14+0,05003997*Синдром15--0.08439045*Синдром16-0,04251024*Синдром17-0,05662875*Синдром18--0,007202452*Синдром1 9-0,05179248*Синдром110+0,03757469)

222. Синдром2 17=Сигмоида2(0,01198887*Синдром 1 1 ■+0,03103116* Синдром 12--0,01139279*Синдром13-0,09181686*Синдром1 4+0,1057222*Синдром1 5+ +0,112289*Синдром16-0,04914448*Синдром17+0,01567555*Синдром18+ +0,02055081*Синдром19-0,0827822*Синдром110+0,03851666)

223. Синдром223=Сигмоида2(-0,02585115*Синдром11+0,07732422*Синдром12+ +0,0526725*Синдром13+0,08897824*Синдром1 4-0,02878777*Синдром1 5+0,04046501*Синдром1^-0,09085635*Синдром1 7+0,01585167*Cиндpoмl„8--0,05609046*Cиндpoмl9-0,06371835*Cиндpoмl10-0,06623936)

224. Синдром226=Сигмоида2(0,07351498*Синдром11-0,03690453*Синдром12+ +0,0439866*Синдром13-0,07946777*Синдром14-0,001741175*Синдром15+ +0,04495854*Синдром16+0,1015338*Синдром17+0,00433 7223*Синдром1 8--0,0743 3897*Синдром19+0,06897772*Синдром110-0,06898095)

225. Скорость горения, мм/с=Синдром7 1-0,03550244

226. Постобработка конечных синдромов:

227. Скорость горения, мм/с=((Скорость горения, мм'/с*34,9659999981523)+35,0340000018477)/2)

228. Описание нейросетевой модели для определения эксплуатационных параметров горения ТТ в топочной камере котла

229. Поля базы данных (исходные симптомы): п Р1. Ы90 а1. Бк Бо Ср Нр Ыр Ор1. Ар

230. Поля базы данных (конечные синдромы): Т Оэ ЫОх БОх

231. Функциональные преобразователи: Сигмоида 1 (А)=А/(0,1+| А|) Сигмоида2(А)=А/(0,1 ■+| А|) СигмоидаЗ(А)=А/(0,1 +| А|) Сигмоида4(А)=А/(0,1 ■+| А|)1. Синдромы 1-го уровня:

232. Синдром 16=Сигмоида1 (-0.04907774*n+0.08516254*p-0,04366793*R90--0.1100242* a-0,07102443 * Sk+0,1070585 * So+0,02951171 * Cp+0,04081623 * Hp--0,02636141 *Np-0,03248633*C>p-0,01509155* Wp+0,1741192*Ap+0,02511092)

233. Синдром 17=Сигмоида1( 0,09050852*n-0,06700874*p+0,1265956*R90+ +0,04085057*a+0,05067177*Sk-0.1018819*So-0,08213625*Cp+0,07137457*Hp--0,06617587*Np-0,01745807*0p-0,07603 868* Wp+0,1026226* Ap+0,0561567)

234. Синдром 18=Сигмоида1 (-0,02198809*n+0,06654973*p-0,05559567*R90--0,0130481 7*a-0.02547082*Sk-0,08496898*So+0,03335943*Cp+0.1364734*Hp+ +0,00904756*Np+0,09080092*C)p+0,05029886* Wp+0,0505843 l*Ap-0,l 522776)

235. Синдром19=Сигмоида1(-0,03043585*n-0,03773062*p+0,09020872*R90--0,06249927*a-0,01012338*Sk+0,0698386*So+0,0007942395*Cp+0,04281291*Hp+ +0,0872722*Np+0,004315142*0p-0,01649322* Wp-0,06003519* Ap+0,08675011)

236. Синдром 1 1 ОСигмоида 1 ( 0,06123033 *n+0,06240301 *p+0,0804728*R90--0,1191782*a+0,06666338*Sk+0,00805739*So-0,0006961133*Cp-0,006677431*Hp--0,01497394*Np+0,05823989*0p+0,08600095* Wp-0,06114445 *Ap-0,02658896)

237. Синдром 1J 1 =Сигмоида 1 (-0,200938*11-0Д)608004*р-0,05726073*R90+0,03083569*a+0,001518237*Sk-0,04495525*So-0,002848128*Cp--0,03256738*Hp+0,04055619*Np+0,07245816*0p-0,07016491* Wp+0,05639724* Ap+ +0,02018213)

238. Синдром 112=Сигмоида1( -0,03526456*n-0,04461069*p-0,05002522*R90+ +0,06249563 *a-0,01660053 *Sk+0,0647788*So+0,0745105 l*Cp+0,l 132184*Hp--0,02605845*Np+0,06919047*0p-0,06518678* Wp-0,09917203 * Ap+0,05229728)1. Синдромы 2-го уровня:

239. Т=0,3022644*Синдром41-0,3311521 *Синдром42-0,4447603 *Синдром43--0,2798482*Синдром44+0,13321310з=0,6770275 *Синдром41+0,153 5723 *Синдром42-0,2483003 *Синдром43--0,1591461 * Синдром44-0,09810089

240. И.о.зам. главного инженера-главного технологаглавного технолога1. А.В.Комраков1. В.Б.Стависский1. Начальник КТБ-21. УТВЕРЖДАЮ»

241. Директор филиала / «К азаі іьнефтепроду4 л/ /Г/Г"''* "1.ХДФИЗОВ2007 г.1. А К Тг. КазаньV

242. Главный энергетик Начальник АСУ Начальник 1 ТС1. Метролог

243. Н.И. Офицеров Л.Р.Гутова А.М.Филатов 1 ¡.Г. Баї пиров1. УТВЕРЖДАЮ

244. Начальник ТОРН и ГМ НГДУ «Альметьевнефть»1. С, -fO,1. В.А. Таипова

245. Комиссия; Начальник партии Начальник отряда1. С.А.Мусаев Ф.К.Валиуллин1. V і пержлуь t'^fr

246. Глатн.ч: ¡c^ui.f F-ti йУ^Іріч'ли'сфтьн

247. ДО Гїптфи.< <l>.j2i.vvf (ни ИЛИ.x*- \n¿5*-^ "і/1. W сод1. А К Тоб- использовании результатов диссертационной работы Мухутдинова Агляма Рашидовича в технологии термоимплозионной обработки скважин с использованием термоисточника в пластмассовом корпусе.

248. Характерно! ика термоисточника1, Корпус іерчоисіочнпьа пластмассовый (гкшш-инилч. ь«ридный)11. Наружный диамеїр. м 0.063

249. Срабатывание узла воспламенения от электрической спирали

250. Давление срабатывания разрушаемой диафрагмы, M Па15,20,25

251. Технолог ООО фирмы «Силен»

252. Зам, директора по производству ООО фирмы «Силен»

253. Начальник геологического отдела НГДУ «Иркеннефть»и1. УТВЕРЖДАЮ"1. АКТо ре'.шацми результатов дмссргтаиионнсй работы МУХУТДИНОВА АГША РАШИЛ0В1ЛЧАв технологическом процессе изготовления термоисточника.

254. Р. А. Бектимиров И.Ю. Суркова1. УТВЕРЖДАЮ"м

255. Проректор по учебно-методической и воспитательной работе КПУ Профессор i'VMBPOB Ф.М.1. WUоб использовании результатов диссергаци ju ч р гн ЖХУТЛИНОВА АГ». в учебном прзоессе КГТУ.

256. Комиссия в составе профессоре Александрова A.B., доцента Аминова И. X., доцента Камардина Н. Б. доцента Порфирьева В. 10. рассмотрела использование результатов диссертационной работы Мухутдиноеа А. Р. в учебном процессе и установила следушее.

257. Председатель комиссии зав. каф. ТТХВ, профе1. A.B. Александров

258. Члены комиссии: доцент каф. ТТХВ доцент каф. ТТХВ доцент каф. ТТХВ

259. И.Х. Аминов Н.Б. Камардин В.Ю. Порфирьев1. УТВЕРЖДАЮ4 ^1%>ремор по учебной работе КГЭУд.т^і. профессор1. В, 1С. Ильин007 г.1. АКТоб использовании результатов диссертационной работы МУХУТДІ1НОВЛ АГЛЯМЛ РЛ1Ш1ДОВИЧЛ в учебном процессе КГЭУ

260. П ре д се да тель комиссии зав. каф. ИИУС, д.т.н.,. Профессор1. Члены комиссии:зам. зав. каф. ИИУС по учебной работе, к.т.н. доцент1. Р.Г. Тахавч гдиновк.т.н., доцент кафедрыС

261. В.Е. Леонтьев В.В. Косулнн1. УТВЕРЖДАЮ1. АКТоб использовании результатов диссертационной работы МУХУТДИНОВА АГЛЯМА РАШИДОВИЧА в учебном процессе КВВКУ