автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Разработка системы адаптивного управления процессом роторного бурения нефтяных и газовых скважин

На правах рукописи

003464355

РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ АДАПТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ РОТОРНОГО БУРЕНИЯ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 2 [¿др ¿003

Краснодар - 2009

003464355

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Кубанский государственный технологический университет»

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Атрощенко Валерий Александрович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Видовский Леонид Адольфович

кандидат технических наук Воеводин Евгений Михайлович

Ведущая организация:

ОАО Научно-производственное объединение "Промавтоматика ", г. Краснодар

Защита состоится 25 марта 2009 года в 14:00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.100.04 при Кубанском государственном технологическом университете по адресу: 350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2 ауд. Г-251

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кубанского государственного технологического университета

Автореферат разослан 25 февраля 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, канд. техн. наук, доцент

А.В.Власенко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Технологический процесс (ТП) бурения нефтяных и газовых скважин является сложным, аварийно-опасным и дорогостоящим процессом. В связи с этим особое внимание уделяется повышению эффективности и безопасности строительства скважин, что возможно при переходе от бурения по оптимизированному проекту к бурению с помощью систем оперативного управления.

В настоящее время в РФ бурение скважин в основном, производится по режимно-техиологическим картам (РТК). Выбор параметров режимов бурения в проекте и РТК обусловлен предыдущим опытом бурения, известной статистикой, нормами и правилами проводки скважин, которые не являются оптимальными для управления процессом. Кроме того, применение РТК не позволяет оперативно реагировать на изменение ситуации на забое и результаты бурения зависят только от производственного опыта бурильщика.

Отечественные информационно-измерительные системы (ИИС) контроля и управления процессом бурения ("Леуза 1,2", "Узбекистан 2", "Уралмаш 125А+САОБ", "Зоя 1,2" и др.) проводят оптимизацию процесса только по одному параметру - осевой нагрузке на долото для каждого интервала бурения из проекта, причём определяется не точное значение, а оптимальный интервал изменения осевой нагрузки.

Зарубежные ИИС (CDC, DAT и др.) рассчитывают по математической модели два оптимальных параметра - осевую нагрузку и скорость вращения ротора, смена породы учитывается в модели изменением параметрических коэффициентов модели для каждой проектной пачки пород, т.е. оперативная адаптация модели к ситуации на забое не производится.

Применение на буровой автоматизированной системы оперативного управления с моделью бурения, непрерывно подстраивающейся к ситуации на забое позволяет исключить эти и другие недостатки и сущест-

венно повысить экономическую эффективность и скорость строительства скважин.

Цель работы. Разработка адаптивной системы оперативного управления ТП бурения. Анализ и разработка математического описания процесса роторного бурения, использования критериев оптимизации в управлении процессом, алгоритмического и программного обеспечения системы.

Основные задачи исследования.

1. Разработка принципов оптимального управления на основе интегральных математических моделей ТП бурения и их адаптации к текущим условиям на забое в ходе процесса.

2. Разработка комплекса алгоритмов и программ управления основными подпроцессами бурения:

- механического разрушения породы долотом;

- гидравлической промывки скважины для очистки забоя и ствола скважины от выбуренной породы;

- спуско-подъёмными операциями (СПО) для замены долота и проработки ствола скважины;

- контроля технологических и технических ограничений для предупреждения аварий и осложнений ТП бурения.

Научная концепция. Оперативная адаптация математической модели управления процессом бурения к условиям на забое постоянным перерасчётом параметрических коэффициентов модели по результатам текущей проходки.

Научная новизна заключается в разработке принципов адаптивного управления ТП бурения с помощью интегральных математических моделей, коэффициенты которых постоянно подстраиваются к забойным условиям. Режимные параметры управления рассчитываются по уточняющейся в ходе бурения модели согласно критерию "максимум механической ско-

рости проходки". При этом впервые для управления ТП бурения:

- доработана математическая модель механической скорости проходки введением в неё (дополнительно к механическим) гидравлических параметров промывки скважины - давления и расхода бурового раствора;

- оперативная адаптация (подстройка модели к условиям на забое) производится многократным решением обратной задачи бурения - расчёта параметрических коэффициентов модели по данным текущего бурения;

- подстройка модели выполняется перерасчётом коэффициентов для трёх параметров управления - осевой нагрузки на долото, скорости вращения ротора и гидравлической мощности, приложенной к долоту;

Практическая ценность работы. Разработан принцип оперативного адаптивного управления в ходе процесса бурения на основе математических моделей интегрального вида. Доработана модель механической скорости бурения, учитывающая как механические, так и гидравлические параметры. Решена обратная задача бурения - определение коэффициентов модели управления по опытным данным бурения. Разработаны алгоритмическое и программное обеспечение основных задач ТП бурения. Комплекс программ реализован на языке высокого уровня С++.

Реализация научно-технических результатов работы. Работа выполнялась автором в рамках государственного контракта № 3919р/5988 ООО "Система-ВЦ" с Фондом содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере (ФСРМФП в НТС) по проекту № 5988 от 29 декабря 2005 г. Наименование НИОКР: "Анализ технологического процесса роторного бурения и разработка его полного математического, алгоритмического и программного обеспечения". Подготовлено 4 промежуточных

и заключительный отчёты поэтапного выполнения НИОКР для Фонда СРМФП, о чём имеются акты внедрения. Все отчёты зарегистрированы во ВНТИЦ РФ под №01.02.006 09162 от 06.02,2006 г.

Результаты исследований использованы в работе ООО "БУРГАЗ", филиал "КубаньБУРГАЗ", о чём имеется соответствующий акт внедрения.

Апробация работы. Результаты выполненных исследований докладывались на 3-й межвузовской научной конференции "Электромеханические преобразователи энергии" (г. Краснодар, КВАИ, 2004 г.), на Международной конференции "Телекоммуникационные и информационные системы ", г. Санкт-Петербург, СбГПУ, 2007 г., на Пятой Южно-Российской научной конференции " Энерго- и ресурсосберегающие технологии", ЮРНК-07, Краснодар, 2007, на научных семинарах кафедры "Информатика" КубГТУ, г. Краснодар, 2005-2007 гг.

Публикации результатов работы. По теме диссертации опубликовано 8 научных работ, в том числе 1 статья в журнале, рекомендованном ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, постановки задачи, 4 глав, выводов по каждой главе объёмом 117 страниц основного текста, 17 иллюстраций, 12 таблиц, списка литературы из 62 наименования и 5 приложений (программы расчёта параметров режимов управления бурением, спуско-подъёмными операциями, контроля технологических и технических ограничений, расчёта параметрических коэффициентов модели бурения и др.), актов внедрения.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении даётся обоснование актуальности разработки системы оптимального оперативного управления ТП роторного бурения эксплуатационных скважин, обусловленной увеличением объёмов бурения и освоением морских акваторий. Управление бурением по РТК, принятое в настоящее время, не обеспечивает оперативной реакции бурильщика на изменяющуюся ситуацию на забое, не является неоптимальным, поэтому для повышения эффективности ТП бурения предлагается использовать на буровой систему адаптивного управления на базе промышленного компьютера для расчёта оптимальных режимов и предупреждения аварий и осложнений.

Постановка задачи. Разработка системы адаптивного управления (САУ) роторным равновесным бурением с промывкой вязкопластичной жидкостью для оптимизации процессов бурения по критериям "максимум механической скорости", "максимум рейсовой скорости", "минимум стоимости 1 метра проходки" и контроля технологических и технических ограничений для снижения аварийности. САУ функционирует при заданном проектом на строительство скважины оборудовании и материалах.

В первой главе проведён анализ факторов, влияющих на механическую скорость проходки, выполнен обзор известных отечественных и зарубежных математических моделей и критериев бурения. Установлено, что все модели имеют одинаковую структуру и отличаются только различной степенью учёта факторов, влияющих на процесс бурения. В целом, процесс углубления забоя может быть представлен тремя уравнениями: 1) им = f(G,n) - зависимостью механической скорости проходки vM от осевой нагрузки на долото G и скорости вращения ротора п;

2) tB = f(G,n) - зависимостью времени работы вооружения долота tB;

3)t0 = f(G,n) - зависимостью времени работы опоры долота t0.

Показана необходимость включения в основное уравнение модели

им = Г(0,п) гидравлических параметров (Ыд = кРО, где Ыд - гидравлическая мощность, к - размерный коэффициент, О - расход, Р - давление бурового раствора).

По экспериментальным данным эксплуатационного бурения выведена зависимость ии = {"(О, п, Ид) в виде г>„ =К-Р5-па -Ыд"1, в которой параметрические коэффициенты К, 5, а и т определены методом наименьших квадратов. Тем самым решена одна из обратных задач бурения.

В качестве базовой принята следующая модель механического разрушения породы на забое:

им=К-С5-па-ТС; (1)

= -— >

к.пО

Ограничения модели:

0,шп 5Ю < 0Г11ах; пга1п < п < птах; кОп < К; где им - механическая скорость проходки;

К - коэффициент пропорциональности (буримости); в - осевая нагрузка на долото;

в = в/Бд- удельная осевая нагрузка на долото в, приведённая к его диаметру Эд;

п - скорость вращения ротора;

1ЧД = С?ЛРс - гидравлическая мощность на долоте;

ДРд - потери давления в долоте;

и Рс - расход и давление бурового раствора; <5, а, ш — показатели степени, зависящие от типа долота и качества очистки забоя;

с0 - степень износа опор, изменяется от 0 до 1 для новых и полностью изношенных опор,

Р, к„ - опытпые коэффициенты, зависящие от конструкции долота, разбуриваемой породы, промывочной жидкости, динамики работы долота на забое и других факторов, влияющих на износ опор и вооружения долота;

к-размерный коэффициент пропорциональности;

Gmin, Gmax - минимум и максимум осевой нагрузки на долото;

nmjn, пгаах - минимум и максимум скорости вращения ротора;

Nn - механическая мощность привода;

Анализ критериев оптимизации ТП бурения показал, что при управлении механическим бурением при проводке скважин используются локальные критерии "максимум механической скорости", "максимум рейсовой скорости", "максимум проходки на долото" и глобальный критерий - "минимум стоимости 1 метра проходки".

Основным для САУ является критерий механической скорости проходки, по нему проводится оптимизация процесса бурения с помощью целевой функции им= k-G5-na-Nflm —» max. Вторым критерием является критерий "максимум рейсовой скорости", для которого рассчитываются максимально возможные для залегаемых пластов скорости и ускорения СПО. Критерий - "минимум стоимости 1 метра проходки" рассчитывается в САУ как один из показателей процесса бурения в целом.

Во второй главе рассмотрены известные модели промывки скважины, СПО и доработана модель контроля ограничений.

Для расчёта режимов промывки давление Рс - в стояке определяется как сумма гидростатического давления столба жидкости Ргс и потерь давления на всех элементах ствола скважины £ДР;: Рс = Pre + ХДР, = Ргс + ДРобв + АРТ +РМ + ДРубт + ДРд + ДРуга + ДР,„ ,

где ДРобв - потери в поверхностной обвязке (манифольд высокого давления, стояк, шланг, вертлюг и ведущая труба - квадрат), ДРТ - в бурильных трубах, ДР3 - в муфтах и замковых соединениях, ДРубТ - в утяже-

лённых бурильных трубах (УБТ), АРД - в долоте, АРукп - в кольцевом пространстве между УБТ и стенками скважины, АРКП - в кольцевом пространстве между бурильными трубами и стенками скважины.

Модель также связывает между собой свойства промывочной жидкости (плотность, пластическую вязкость, динамическое напряжение сдвига), содержит критерии течения раствора - структурный и турбулентный и уравнения для расхода и скорости движения раствора в затрубном пространстве скважины. Ограничения модели связаны с принципом равновесного бурения и защитой насосов от перегрузок.:

Расчёт режимов СПО производится для заданной конструкции скважины и реологических свойств промывочной жидкости для достижения критерия "максимум рейсовой скорости".

Математическая модель состоит из уравнений потерь давления на трение и инерцию движения жидкости при СПО, ограничений по гидроразрыву пластов, максимального веса на крюке и позволяет определять максимально возможные и безопасные скорости и ускорения движения труб.

Защита наземного и скважинного оборудования от перегрузок, рациональная отработка его элементов и защита стенок скважины от разрушающих гидромеханических воздействий промывочной жидкости осуществляется контролем технологических и технических ограничений ТП бурения на каждом этапе проводки скважины (бурение, проработка, СПО и

др)-

В математическую модель контроля ограничений автором включены новые зависимости, в целом она содержит уравнения для защиты труб от скручивания, долота, талевого каната и лебёдки от поломок, ресурса отработки каната, предупреждения прихватов, проявлений, поглощений и защиты насосов. САУ отслеживает 15 аварийных параметров, при превышении 95%-го предела контролируемого параметра подаётся предупреди-

тельный сигнал с выводом соответствующего сообщения.

По моделям разработаны методики, алгоритмы и программы расчёта режимов промывки скважины, СПО и контроля ограничений.

В главе 3 проанализирован ТП бурения с позиций системного анализа как инерционная дискретная система экстремального управления (СЭУ) с распределёнными по координате "глубина забоя" параметрами, рассмотрены виды систем управления, требования к ним и к критериям управления, сформулированы основные принципы работы САУ, выбран метод поиска экстремума.

ТП процесса бурения глубоких скважин роторным способом относится к классу динамических объектов с постоянной структурой и оператором К, изменяющимся во времени за счет изменения входных параметров - рис. 1.

4,0) "2(0 из(0

к

Х=

х.(0

х3(0 х4(0

(2)

т-г 2з

Яп

Рисунок 1 - Схема управления динамическим объектом Описание объекта может быть представлено в виде

Х = Р[и,Щ)], и е и; г е Ъ,

где:

и, - осевая нагрузка на долото О, Т;

\12~ число оборотов ротора п, об/мин;

из - гидравлическая мощность на долоте, Мд, кВТ;

Ъ\ - физико-механические свойства разбуриваемых пород;

г2-типоразмер долота;

г3 - плотность бурового раствора р;

г4- динамическое напряжение сдвига раствора г;

?,5 - пластическая вязкость бурового раствора ц;

г6-давление в стояке Рс;

г7- расход бурового раствора О;

- крутящий момент на роторе М, кГ-м; X) - механическая скорость проходки им; х2-проходка на долото Ь; х3-износ вооружения долота В; х4-износ опоры долота О;

' а,

Параметрический вектор К =

где

а, р, 5, к, ш - эмпирические коэффициенты, характеризующие объект "долото-порода" и зависящие от физико-механических свойств породы, типа и размера долота, свойств промывочной жидкости, дифференциального давления на забое и др.

Под выбором оптимальных режимов бурения понимается отыскания такого и б и, который переводил бы систему (2) из заданного начального состояния Х(1„) в конечное состояние Х(1К) при условии достижения экстремума выбранной целевой функции.

Рассматриваемая динамическая система является системой с неполной информацией, подверженной случайным воздействиям, поэтому возникает задача идентификации коэффициентов модели управления на ос-

нове адаптивного подхода путем анализа текущей информации.

В практике бурения адаптация модели выполняется поисковыми СЭУ, которые для нахождения экстремума требуют проведения дорогостоящих экспериментов, поэтому в работе для управления ТП бурения применена беспоисковая система управления, использующая математическую модель объекта "долото-забой" и экстремальное адаптивное управление процессом в оперативном режиме реального времени.

Основной принцип работы САУ заключается в следующем:

- в начале бурения по уравнению (1) с заданными проектом данными рассчитываются оптимальные значения в, п и Мд для достижения максимума механической скорости им = шах;

- эти параметры устанавливаются на буровой и производится бурение в течение 10 мин.;

- в ходе бурения снимаются реальные значения параметров управления в, п и :ЫД;

- по ним перерасчитываются коэффициенты К, 5, а и ш уравнения (1), т.е. модель бурения адаптируется к реальным условиям на забое;

- для модели (1) с новыми коэффициентами определяется новый максимум, обеспечивающие его новые ^ п и Ид устанавливаются на буровой, с ними производится новое бурение в течение 10 мин. получившиеся реальные в, п и Ыд вводятся в модель, вновь вычисляется максимум им и т.д.

Для адаптации коэффициентов К, 5, а и т модели используется метод наименьших квадратов. Интервал в 10 мин. является принятой в бурении величиной, за которую заканчиваются переходные процессы и данные считываются при установившихся режимах. Максимум механической скорости \)м и параметры й, пи Ыя, которые его обеспечивают рассчитываются методом градиентного спуска с постоянным шагом.

Математически для функции ъм= k-G5-n"-NAm возможен поиск экстремума, т.к. она является дважды дифференцируемой и строго выпуклой, поскольку все значения матрицы Гессе Н(х) > 0 для Vx с Rn.

Анализ методов поиска экстремума показал, что для целей САУ достаточно использовать методы первого порядка, имеющие хорошую сходимость. Выбор конкретного метода не критичен, в данной работе выбран метод градиентного спуска с постоянным шагом.

В главе 4 по математическому описанию ТП бурения разработаны алгоритмический и программный комплексы бурения, промывки, СПО и контроля ограничений процесса.

По математическим моделям процессов бурения и промывки разработан алгоритм и составлена программа расчёта оптимальных механических параметров разрушения породы и гидравлических параметров очистки забоя и ствола скважины от выбуренной породы. Центральным блоком алгоритма и программы является модуль поиска экстремумов по различным критериям процесса. В качестве критериев в модуль вводятся "им = max" для небольших (до 2 км) глубин, "ир=тах" для средних и "q=min" для глубин долее 4 км. Пробные расчёты по данным реального бурения, полученным в ООО "КубаньБУРГАЗ" показали, что по сравнению с проектными скорость механического бурения t>„ возрастает на разных интервалах глубин почти в 1,4 - 1,7 раза, время бурения уменьшается на 18-20%. При этом увеличиваются расчётные осевая нагрузка на долото G (примерно на 50%), и скорость вращения ротора п (на 10-20%), а для качественной очистки забоя необходимо увеличение расхода промывочной жидкости Q на 15-60 % (для разных глубин) при сохранении структурного режима течения раствора в кольцевом пространстве скважины.

По математической модели СПО разработаны алгоритм и программа расчёта режимов спуско-подъёмных операций для определения максимальных скорости VT и ускорения а движения колонны труб при

спуске n подъёме инструмента, обеспечивающих безопасное для пластов давление бурового раствора в скважине.

Алгоритм и программа контроля технологических и технических ограничений ТП бурения составлены по соответствующей математической модели, при аварийных значениях параметров программа выводит их величины и генерирует звуковые и световые сигналы оповещения и предупреждения.

Все программы составлены на языке С++ в среде программирования Borland С++ Builder 5.

Для вывода данных на экран оператора бурения разработаны формы: расчёта оптимальных механических, а также гидравлических параметров (G, n, Р, Q, р, т), х и др.); расчёта параметров режимов СПО (VT, а, Q, Р, qmm); вывода стоимостных и временных показателей процесса (стоимость долота, 1 часа бурения, 1 часа промывки, 1 часа СПО и времени 1 часа бурения, промывки, СПО, а также критерия qmjn); контроля ограничений (параметры М, Мт, Мд, GK, GKWI, GKMK, Ар, t n, t р , t б , t пд, t рд, 16д, Удр и Др.

Расчёт ожидаемой экономической эффективности показал, что в результате применения САУ на одной буровой установке при бурении скважин глубиной порядка 5000 метров экономится примерно 7 833 ООО рублей.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.

1 Для повышения эффективности строительства скважин наряду с оптимизированным проектом необходимо использовать на буровой систему экстремального управления, обеспечивающую расчёт оптимальных режимных параметров и безаварийность проводки скважины.

2 Для учёта качества очистки забоя доработана математическая модель механической скорости разрушения породы долотом им, содержащая как механические (G и п), так и гидравлические параметры (Мд). Эта

зависимость, выведенная в результате обработки экспериментальных данных бурения имеет вид им =К-Р5па -N/'. При этом решена обратная задача бурения - определение коэффициентов модели по опытным данным бурения.

3 Разработана автоматизированная беспоисковая система адаптивного оптимального управления, оперативно реагирующая на забойную ситуацию в скважине, а не использующая дорогостоящие эксперименты для опытного нахождения оптимальных режимных параметров, приводящих к износу долота во время поисковых работ по нахождению экстремума.

4 Основной принцип работы САУ заключается в постоянном перерасчёте коэффициентов К, 5, а и m для модели механической скорости им= k-GS'n"-Niin по данным рабочего, а не поискового бурения, тем самым модель адаптируется к реальным условиям на забое;

5 Для адаптации коэффициентов модели К, 5, а и m предложено использовать метод наименьших квадратов.

6 В качестве критериев управления в САУ предложено использовать "максимум механической скорости проходки" для оптимизации процесса бурения с помощью целевой функции им= k-G5-nn-NAm —» max и "максимум рейсовой скорости", при этом для сокращения времени СПО выполняется расчёт максимально возможных по прочности залегаемых пластов скорости и ускорения движения труб при СПО.

7 В модель контроля технологических и технических ограничений ТП бурения добавлены новые зависимости, которые обеспечивают защиту наземного и скважинного оборудования от перегрузок, рациональную отработку его элементов и защиту пластов от проявлений и гидроразрывов.

8 Разработан комплекс алгоритмов и программ управления основными процессами бурения - механического разрушения породы долотом;

гидравлической промывки скважины; СПО; контроля технологических и технических ограничений.

9 Расчёт экономической эффективности показал, что в результате применения САУ на одной буровой установке при бурении скважин глубиной порядка 5000 метров экономится примерно 7 833 ООО рублей.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ

1. Цуприков A.A., Чигликова Н.Д., Цуприков Л.А. Энергосберегающий контроль ограничений процесса бурения. Электромеханические преобразователи энергии. Материалы 3-й межвузовской научной конференции. Сборник материалов. -Краснодар: КВАИ, 2004 г. -225 е., с. 188-190.

2. Цуприков Л.А. Вычисление оптимальных значений управляющих параметров режимов бурения и промывки. Программа для ЭВМ. Свидетельство № 2006612197 от 23.06.2006. / Бондаренко С.А., Цуприков A.A., Цуприков Л.А., Шакурова Н.В. - 7 с.

3. Цуприков Л.А. Вычисление оптимальных значений управляющих параметров режимов механического бурения. Программа для ЭВМ. Свидетельство № 2007610272 от 12.01.2007. / Бондаренко С.А., Цуприков A.A., Цуприков Л.А., Шакурова Н.В. - 7 с.

4. Цуприков Л.А. Определение параметров модели механической скорости бурения методом наименьших квадратов //Телекоммуникационные и информационные системы / Труды междунар. конф. СПб.: Изд - во Политехи. ун-та, 2007. -с. 274 - 276.

5. Цуприков Л.А.. Основные принципы адаптивного управления процессом роторного бурения // Телекоммуникационные и информационные системы / Труды междунар. конф. СПб.: Изд - во Политехи, ун-та, 2007. -с. 279 - 280.

6. Цуприков A.A., Цуприков Л.А.. Алгоритм поиска максимума механической скорости бурения // Телекоммуникационные и информационные системы / Труды междунар. конф. СПб.: Изд - во Политехи, ун-та, 2007. -с. 308 - 310.

7. Цуприков Л.А., Атрощенко В.А., Цуприков A.A. Адаптивное управление процессом роторного бурения скважин. Сборник материалов "Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского Государственного Политехнического Университета" №4, -2007.-СПб.: Изд- во Политехи, унта, 2007. -с. 153-156.

8. Цуприков JI.A. Модель механической скорости бурения с учётом гидравлических параметров //Энерго- и ресурсосберегающие технологии. Сб. «Материалы Пятой Всероссийской научной конференции ", ВРНК-07, Краснодар, КВВАУЛ, -2007. -223 с., с. 94-97.

Подписано в печать 24.02.09. Печать трафаретная. Формат 60x84 1/16. Усл. печ. л. 1,15. Тираж 100 экз. Заказ № 125 Отпечатано в ООО «Издательский Дом-ЮГ» 350072, г. Краснодар, ул. Московская 2, корп. «В», оф. В-120, тел. 8-918-41-50-571

Оглавление.

Введение.

Глава 1 Математические модели процесса роторного бурения.

1.1 Анализ факторов, влияющих на механическую скорость проходки.

1.2 Дифференциальные модели бурения.

1.3 Интегральные модели бурения.

1.3.1 Модель механической скорости с учётом гидравлических параметров

1.3.2 Вывод формулы г>м = ^О, п, >1д) методом наименьших квадратов.

1.4 Модели времени работы долота.

1.4.1 Модели времени работы опоры долота.

1.4.2 Модели времени износа вооружения долота.

1.5 Полная математическая модель процесса механического бурения.

1.6 Критерии оптимизации.

1.7 Постановка задачи на исследование.

1.8 Выводы по главе 1.

Глава 2 Математические модели гидравлической промывки скважины, спуско-подъёмных операций, ограничений процесса бурения.

2.1 Модель гидравлической промывки скважины.

2.1.1 Методика расчёта режима промывки скважины.

2.1.2 Полная модель промывки скважины.

2.2 Модель спуско-подъёмных операций.

2.2.1 Методика расчёта режимов СПО.

2.3 Модель контроля ограничений процесса бурения.

2.4 Выводы по главе 2.

Глава 3 Система оптимального управленияпроцессом роторного бурения.

3.1 Выбор типа и требований к системе управления.

3.2 Требования к критериям функционирования САУ.

3.3 Проектирование оптимальных режимов механического бурения.

3.4 Основные принципы работы САУ.

3.4.1 Поиск максимума функции.

3.4.2 Методы поиска экстремума.

3.4.3 Метод градиентного спуска с постоянным шагом.

3.5 Выводы по главе 3.

Глава 4 Алгоритмическое и программное обеспечение САУ.

4.1 Алгоритм управления процессом бурения-промывки.

4.2 Программа расчёта оптимальных параметров.

4.3 Алгоритм управления спуско-подъёмными операциями.

4.4 Программа расчёта оптимальных параметров.

4.5 Алгоритм контроля технологических и технических ограничений.

4.6 Программа контроля технологических и технических ограничений.

4.7 Расчёт экономической эффективности САУ.

4.8 Выводы по главе 4.

Выводы по диссертации.

В настоящее время в РФ бурение скважин производится по режимно-технологическим картам (РТК), которые составляются по проектам проводки скважины. При разработке проекта должен быть известен геологический разрез разрабатываемой площади. Горизонты, проходимые скважиной, разбиваются на ряд однородных по прочности и условиям бурения пород и для каждой пачки пород подбирается техническое оборудование (тип долот, состав промывочной жидкости и др.) и режимные параметры управления - нагрузка на долото, скорость его вращения, производительность насосов и т.п.). Проекты разрабатываются в региональных подразделениях нефтяной компании "РОСНЕФТЬ" и некоторых других организациях - конкретный исполнитель выбирается на конкурсной основе, затем, также на конкурсной основе выбираются буровые бригады, поставщики оборудования, расходного материала и т.д., при этом используются материалы проводки скважин в данном регионе. Выбор режимов бурения обусловлен предыдущим опытом бурения, известной статистикой, нормами и правилами проводки скважин, которые не отвечают и не могут определить оптимальный вариант строительства скважины. Все строительные нормы и правила, по мнению практиков бурения являются "осторожными", учитывают, в первую очередь безопасность, максимальную безаварийность проводки скважины, направлены на исключение осложнений и аварийных ситуаций, на повышенную надёжность работы оборудования и т.п., поэтому значения всех режимных параметров управления - осевой нагрузки на долото, скорости его вращения, давления бурового раствора и др. в проектах сильно занижены.

Оптимизация процесса бурения активно разрабатывалась в 1970-80 гг, было создано много отечественных и зарубежных математических моделей процесса механического разрушения породы как интегрального, так и дифференциального вида, разработаны критерии оптимизации [7, 8, 9, 24, 25, 29, 35, 38, 39, 45, 58, 59 и др.], методики пробного (опытного) бурения для определения оптимальных режимных параметров. В 1980-1990-е годы эти теоретические разработки были частично реализованы в отечественных системах контроля и управления бурением "Зоя", "Узбекистан", "Уралмаш-125А+САОБ", "Эксперимент", но они были выпущены в штучных количествах, оптимизацию проводили только по одному параметру - осевой нагрузке на долото, причём рассчитывали не точное значение оптимальной нагрузки, а определяли оптимальную зону в диапазоне ±1 тонна от оптимума. Были разработаны буровые автоматы, которые поддерживали установленную осевую нагрузку на заданном уровне.

С помощью этих систем было пробурено некоторое количество скважин (до 30), но, в основном, управление бурением скважин выполнялось и выполняется бурильщиками вручную, согласно рекомендациям РТК из проектов на строительство скважин. Количество скважин, пробуренных с помощью систем управления составляет около 3-5% от общего количества законченных скважин.

Зарубежом (США, Канада, ФРГ, Франция и др.) системы оптимального управления бурением появились примерно на десять лет раньше, причём они рассчитывали не только оптимальную осевую нагрузку, но и скорость вращения ротора по критерию "минимум стоимости метра проходки", системы некоторых фирм (Drill-AU-Mation Inc, Dresser Macgobar, Baroid и др.) выполняли обширный комплекс геолого-геофизических измерений характеристик как бурового раствора, так и пластов и пластовых давлений и др, для чего измеряли на буровой до 46 параметров. Такие системы применялись на иностранных буровых в количестве около 22-25 экземпляров, они же продолжают эксплуатироваться на более совершенной технической, технологической и программной основе - используется новее, более совершеннее буровое оборудование (в частности - долота), улучшились свойства промывочной жидкости, в качестве базовых ЭВМ применяются промышленные компьютеры, программное обеспечение использует современные операционные системы, модифицированный комплекс программ расчёта оптимальных параметров и т.п. По некоторым данным в США до 40% скважин проводится с применением систем контроля и управления.

После примерно 1985 года в области оптимизации процесса бурения наступил спад, который продолжается и в настоящее время, отдельные научные материалы, которые появляются в печати, связаны с уточнением, корректировкой моделей и методик оптимизации [6, 22, 31, 57 и др.].

Это связано с тем, что процесс разрушения породы долотом изучен достаточно полно, разработана его теория, основанная на многочисленных экспериментальных данных практического бурения во всех регионах планеты, поэтому принципиально новые математические модели не могут появиться, т.к. недра, ли-тологический состав залегаемых пород остались прежними.

Новое в оптимизации ТП бурения свзывается только с совершенствованием технической и технологической базы буровой, в первую очередь с появлением новых, безопорных долот РБС, улучшением качества промывки, свойств буровых растворов, забойных датчиков и измерительных приборов и т.п. К примеру, вооружение долот РБС позволяет пройти без замены до 2500 м. В этом случае математическая модель разбуривания породы упрощается, т.е. из неё исключается уравнение времени работы долота по опоре. Однако на практике применение РОС-долот составляет около 10 — 20%, в основном, по данным ООО "Филиал КубаньБУРГАЗ" и др. на буровых продолжают использоваться шарошечные долота. Это связано не только со стоимостью РБС-долот (500-1500 тыс. руб.), но и с производственной необходимостью достаточно частого подъёма бурильной колонны, например, для измерения азимута и других операций, в ходе которых экономически выгоднее заменить также и недорогое шарошечное долото.

В настоящее время на некоторых отечественных буровых эксплуатируются системы контроля и управления бурением "Леуза 1" и "Леуза 2", которые решают на буровой те же задачи, что и их предшественники - контроль и регистрацию параметров, сбор статистических данных, включая оптимизацию механического бурения по одному параметру - осевой нагрузки на долото в виде рекомендуемой зоны - интервала его изменения.

Применение на буровой автоматизированной системы оперативного управления с моделью бурения, непрерывно подстраивающейся к ситуации на забое и учитывающей как механические параметры разрушения породы долотом, так и гидравлические параметры очистки забоя и ствола скважины от выбуренной породы позволяет исключить эти и другие недостатки и существенно повысить экономическую эффективность и скорость строительства скважин.

В состав системы должно входить измерительное оборудование (приборы и датчики), проводные и беспроводные (радио-, вибро- и др.) каналы связи, промышленный компьютер с повышенной степенью вибро- пыле- влагозащиты, программное обеспечение (операционная система + пакет прикладных программ) и др.

Программный комплекс должен обеспечивать расчёт режимных параметров и оперативное управление процессом механического бурения, промывкой забоя и ствола скважины, спуско-подъёмными операциями по замене долота и проработкой ствола скважины, контроль и оперативное реагирование на превышение технических (защита оборудования) и технологических ограничений (предупреждение аварий и осложнений), раннее распознавание аварийных ситуаций, расчёт параметров ликвидации проявлений, выбросов и фонтанов, режимов глушения скважины и др.

Технологический процесс (ТП) бурения скважин роторным способом является сложным для управления, многозадачным и многокритериальным процессом. Математические модели, описывающие процесс проводки скважины, являются многофакторными, поэтому важной является задача выявления основных параметров модели, обеспечивающих достижение целей управления. При этом большое значение имеют как вид модели (дифференциальная или алгебраическая) и входящие в неё управляющие параметры, так и способ получения модели - детерминированная или адаптационная.

Детерминированные модели, как дифференциального, так и алгебраического вида получены в результате достаточно обширного опыта бурения скважин в России (СССР), Азербайджане, США, Канаде и др. странах, их исследование проведено в нефтяных научно-исследовательских и учебных заведениях СССР (ВНИИБТ, ВНИИКР, ВНИИКАнефтегаз, Азинефтехим им. Азизбекова, МИНХ и ГП им. И.М. Губкина и др.) и их преемниках в Российской Федерации (ОАО "НК "Роснефть" и его подразделения, НПО "Бурение", ООО "НК РН-Краснодарнефте-газ", МАНТ им. И.М. Губкина и др.). Результаты работы описаны в многочисленных литературных источниках [9, 13, 22, 29, 32, 35, 36, 38, 39, 62 и др.]. Ценность этих моделей заключается в том, что в них явно отражены те управляющие параметры, от которых зависит значение показателей процесса и их значимость для достижения целей управления.

Адаптационные модели получают, в основном, в ходе пробного бурения скважины в результате регрессионного анализа полученных данных, они дают неявную зависимость показателей бурения от влияющих на них параметров и неудобны для исследовательских и управленческих целей [60 и др.].

Анализ всех моделей ТП роторного бурения необходимо проводить с позиций их пригодности к использованию в системе адаптивного управления (САУ) процессом, при этом основное внимание должно уделяляться общему виду модели, а не конкретным значениям её коэффициентов и показателей степени, т.к. основной принцип адаптационного управления заключается в автоматическом перерасчёте этих величин и постоянной корректировке модели в ходе процесса с целью её адаптации к текущим условиям бурения.

Оперативное адаптивное управление позволяет автоматически распознавать смену пачки пород и подстраивать режимы их проходки по текущим параметрам, причём на оптимальном уровне. Для неё не требуется определять время смены долота по усреднённым данным статистики проводки предыдущих скважин (которое фактически приводит к невыработке ресурса долота на примерно 20%, т.к. контроль за текущим, а не среднестатистическим состоянием долота позволит более точно определить время его замены.

Основные выводы и результаты

1 Бурение скважин по оптимизированному проекту и геолого-технологическому наряду не обеспечивает оптимального управления процессом, для повышения эффективности процесса необходимо применение на буровой автоматизированной системы управления, оперативно реагирующей на ситуацию на забое скважины.

2 Основными составляющими математического описания ТП бурения являются модели механического разрушения породы долотом, гидравлической промывки забоя и ствола скважины, спуско-подъёмных операций и контроля технологических и технических ограничений.

3 Основой матописания ТП бурения является математическая модель механического разрушения породы долотом, она содержит три зависимости -механической скорости проходки, времени работы опоры долота и времени работы вооружения долота.

4 В результате обработки экспериментальных данных выведена зависимость механической скорости от механических и гидравлических параметров им =К-Р5-па -Ид"1. При этом решена обратная задача бурения - определение коэффициентов математической модели по опытным данным бурения, что является одним из принципов работы разрабатываемой САУ.

5 Основным для САУ является критерий механической скорости проходки, по нему проводится оптимизация процесса бурения с помощью целевой функции dm= к-05-па-Кдш —> max. Вторым критерием является критерий "максимум рейсовой скорости", по которому рассчитываются максимально возможные для залегаемых пластов скорости и ускорения СПО. Критерий - "минимум стоимости 1 метра проходки" рассчитывается в САУ как один из показателей процесса бурения в целом.

6 Разработана методика расчёта режимов промывки скважины, обеспечивающая равновесное бурение, защиту пластов от гидроразрыва и защиту оборудования.

7 Разработана методика расчёта режимов СПО, обеспечивающая достижение критерия "максимум рейсовой скорости" и учитывающая гидравлические, инерционные давления в скважине и в трубах для определения максимально возможных скоростей и ускорений спуска и подъёма труб, допустимых исходя из условия целостности пластов.

8 Разработана модель контроля технологических и технических ограничений ТП бурения, которая обеспечивает защиту наземного и скважинного оборудования от перегрузок, рациональную отработку его элементов и защиту пластов от гидроразрыва.

9 Основной принцип работы СДАУ заключается в следующем: в начале бурения по заданным проектом данным рассчитываются оптимальные значения G, п и N;(, обеспечивающие достижение максимума механической скорости им= k-Gs-na-N;(m= шах и на них производится бурение в течение 10 мин. В ходе бурения снимаются реальные значения параметров управления G, п и , по которым перерасчитываются коэффициенты К, 8, а и m уравнения механической скорости им, т.е. она адаптируется к реальным условиям на забое. Для модели с новыми коэффициентами определяется максимум, новые оптимальные G, п и устанавливаются на буровой, с ними производится новое бурение в течение 10 мин., получившиеся реальные G, п и Мд снова вводятся в модель и т.д.

10 Разработаны алгоритмы и программы расчёта оптимальных параметров управления ТП бурения по критерию "максимум механической скорости", расчёта параметров режима промывки скважины, режимов спуско-подъёмных операций для определения максимально возможных скоростей и ускорений движения колонны труб при СПО, алгоритм и программа контроля технологических и технических ограничений ТП бурения.

11 Система ограничений позволяет предупреждать скручивание труб и поломки опор долота, защищает талевый канат от разрыва и лебёдку от разрушения (поломки), контролирует ресурс работы талевого каната по суммарной нагрузке в тонно-часах, предупреждает прихваты и заклинивания колонны в скважине, предупреждает поглощения, проявления, выбросы и фонтаны при бурении и СПО (защита недр), защищает обвязку насосов от излишнего давления промывочной жидкости по условиям прочности соединительных шлангов, штуцеров и др.

12 Расчёт экономической эффективности показал, что в результате применения СДАУ на одной буровой установке при бурении скважин глубиной порядка 5000 метров экономится примерно 7 833 ООО рублей. ки в инженерном деле при строительстве нефтяных и газовых скважин. -М.: ОАО "Издательство "Недра", 2003.-240 с.

2. Анализ технологического процесса роторного бурения и разработка его полного математического, алгоритмического и программного обеспечения. Отчёт о НИОКР ООО "Система-ВЦ", ФСРМФП в НТС, г/к № 3919р/5988 от 29.12.2005, -М.: ВНТИЦ, №01.02.006 09162 от 06.02.2006 г.

3. А. с. 945402 СССР, МКИЗ Е 21 В 47/06. Способ определения гидродинамического давления в скважине при спуско-подъёмных операциях с колоннами труб / В.З. Дигалёв, В.В. Грачёв, В.Д. Малеванский, Е.Г. Леонов, А.А. Цуприков (СССР). - 6 е.: ил.

4. Басарыгин Ю.М. Булатов А.И. Проселков Ю.М. Осложнения и аварии при бурении нефтяных и газовых скважин. -М.: ОАО "Издательство "Недра", 2000. -270 с.

5. Басарыгин Ю.М., Булатов А.И., Проселков Ю.М. Бурение нефтяных и газовых скважин: Учеб. пособие для вузов. - М.: ООО "Недра-Бизнесцентр", 2002. - 632 е.: ил.

6. Беркунов B.C., Леонов Е.Г. Обобщенные формулы для определения оптимальных значений времени отработки долота и его проходки. НТЖ "Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море" -М.: ВНИИОЭНГ, №10, 1999. -с. 2021.

7. Бревдо Г.Д. Проектирование режима бурения. - М.: Недра, 1988. -200 е.: ил.

8. Бревдо Г.Д., Гериш К. Оптимизация параметров режима бурения. Обзорная информация, сер. "Бурение", М., ВНИИОЭНГ, 1980. - 59 с.

9. Булатов А.И., Аветисов А.Г. Справочник инженера по бурению: В 4 кн. Кн. 1 - 2-е изд., перераб. и доп. -М.: Недра, 1995. -272 е.: ил.

Ю.Булатов А.И., Макаренко П.П., Проселков Ю.М. Буровые промывочные и тампонажные растворы: Учеб. пособие для вузов. -М.: ОАО "Издательство "Недра", 1999. -370 с.

11 .Булатов А.И., Демихов В.И., Макаренко П.П. Контроль процессов бурения нефтяных и газовых скважин. -М.: ОАО "Издательство "Недра", 1998. - 345 с. ил.

12.Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем. -М.: Наука, 1978. - 400 с.

13. Вопияков В.А., Колесников П.И., Афонин JT.A. и др. Диспетчерское управление буровыми работами. М.:, Недра, 1974.

14. ГОСТ 7.32-2001 СИБИД. Отчет о научно исследовательской работе. Структура и правила оформления.

15.ГОСТ 7.1-84 Библиографическое описание документа. Общие требования и правила составления.

16. ГОСТ 19-101. Виды программ и программных документов.

17. ГОСТ 24.602-86. Единая система стандартов автоматизированных систем управления. Автоматизированные системы управления. Состав и содержание работ по стадиям создания.

18.ГОСТ 34.201-89. Виды, комплектность и обозначение документов при создании автоматизированных систем.

19.ГОСТ 34.601-90. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Стадии создания.

20.Гонтарева И.И., Немчинова М.Б., Попова A.A. Математика и кибернетика в экономике. Словарь-справочник. Изд. 2-е, перераб. и доп. -М.: Экономика, 1975. -700 с.

21. Грачёв В.В., Дигалёв В.З., Малеванский В.Д., Леонов Е.Г., Цуприков A.A. Определение информативности параметров технологических процессов. Краснодар: Кубан. Гос. технол.ун-т, Труды КубГТУ, -2003.- Т. XVIII - Серия: Информатика и управление. - Вып. 2. -228 е., с. 106-111.

22. Грачёв В.В., Дигалёв В.З., Малеванский В.Д., Леонов Е.Г., Цуприков A.A. Математическая модель промывки скважины с учётом механических параметров для управления процессом. Кубан. Гос. технол.ун-т, Труды КубГТУ, -2003,- Т. XVIII - Серия: Информатика и управление. - Вып. 2. -228 е., с. 47-52.

23.Гукасов H.A., Брюховецкий О.С., Чихоткин В.Ф. Гидродинамика в разведочном бурении. -М.: ОАО "Издательство "Недра", 2000. -150 с.

24. Гулизаде М.П., Иманов К.С., Исхати Х.Н., Халимбеков Б.М. Адаптивное управление процессом турбинного бурения скважин. Азербайджанское нефтяное хозяйство, 1972. №6.

25. Гулизаде М.П., Иманов К.С., Исхати Х.Н., Халимбеков Б.М. Адаптивное управление процессом турбинного бурения скважин. Азербайджанское нефтяное хозяйство, 1972. №9.

26. Единые технические правила ведения работ при строительстве скважин на нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождения, 1983.

27. Калинин А.Г., Левицкий А.З. Технология бурения разведочных скважин на жидкие и газообразные полезные ископаемые. -М.: Недра, 1988. -374 с.

28. Калинин А.Г. Левицкий А.З. Мессер А.Г. Соловьев Н.В. Практическое руководство по технологии бурения скважин на жидкие и газообразные полезные ископаемые. -М.: ОАО "Издательство "Недра", 2001. - 320 с.

29. Коршунов Е.С., Плотель С.Г., Романова Е.И., Эскин М.Г. Оптимизация режимов бурения шарошечными долотами при различных приводах долота. -М.: ВНИИОЭНГ, 1967.

30. Кремер Н.Ш., Путко Б.А., Тришин И.М., Фридман М.Н. Исследование операций в экономике: Учеб. Пособие для вузов /Под ред. проф. Н.Щ. Кремера. -М.: ЮНИТИ, 2006. -407 с.

31. Леонов Е.Г. Новая модель оптимизации режимов роторного бурения. Выбор лучшего типа долота. НТЖ "Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море" -М.: ВНИИОЭНГ, №5,2005. -с. 2-5.

32. Леонов Е.Г., Исаев В.И. Гидроаэромеханика в бурении. Учебник для вузов. -М.: Недра, 1987. - 304 с.

33. Малкин И.Б., Мительман Б.И., Резников A.B. Экспериментальное определение технологически необходимого расхода промывочной жидкости. -М.: Тр. ВНИИБТ, вып.XXIV, 1970.

34. Овчаров JI.A. Битюков B.C. Волков В.М. Юдовский О.В. Молотков Г.П. Кучин Б.JT. Куроптева И.С. Математические модели информационных процессов и управления. -М.: ОАО "Издательство "Недра", 2001. -150 с.

35. Орлов A.B. Установление оптимального сочетания осевой нагрузки на долото и скорости его вращения при глубоком бурении. Труды ВНИИБТ, вып. 13. М.: Недра, 1974.

36. Определение необходимого и достаточного объёма информации для управления процессом бурения различных по назначению скважин: Отчёт о НИР (проме-жуточ.) / Всеоюз. науч.- иссл. и проектн.-конструкт. ин-т комплекс, автом-и нефт. и газ. пром-ти. -ЗШ1-25 НО; №ГР 73060243; Инв. №Б 341280. -М.: 1973. - 168 с.

37.Пантелеев A.B., Летова Т.А. Методы оптимизации в примерах и задачах: Учеб. пособие. -М.: Высш. шк., 2002. -544 с.:ил.

38. Погарский A.A., Чефранов К.А., Шишкин О.П. Оптимизация процессов глубокого бурения. М.:, Недра, 1981, 296 с.

39. Погарский A.A. Автоматизация процесса бурения глубоких скважин. М.:, Недра, 1972.

40.Программа ддя ЭВМ. Свидетельство № 2006612197 от 23.06.2006. Вычисление оптимальных значений управляющих параметров режимов бурения и промывки. / Бондаренко С.А., Цуприков A.A., Цуприков JI.A., Шакурова Н.В. - 7 с.

41. Программа для ЭВМ. Свидетельство № 2007610272 от 12.01.2007. Вычисление оптимальных значений управляющих параметров режимов механического бурения. / Бондаренко С.А., Цуприков A.A., Цуприков JT.A., Шакурова Н.В. - 7 с.

42. Румшиский JI.3. Математическая обработка результатов эксперимента. Справочное руководство. -М.: Наука, 1971. -192 с.

43. Середа Н.Г., Соловьёв Е.М. Бурение нефтяных и газовых скважин. -М.: Недра, 1974.

44. Словарь по кибернетике. (Под ред. ак. В.М. Глушкова). -Киев: Главная редакция УСЭ, 1979. - 624 с

45. Совершенствование технологии и оптимизация режимов бурения. Обзор зарубежной литературы. Серия "Бурение". М.: ВНИИОЭНГ, 1970.

46.Спивак А.И., Попов А.Н., Акбулатов Т.О. и др. Технология бурения нефтяных и газовых скважин. -М.: ОАО "Издательство "Недра", 2003. -420 с.

47. Справочник по теории автоматического управления /Под ред. A.A. Красов-ского. -М.; Наука. Гл.ред. физ.-мат. Лит., 1987. -712 с.

48. Сухарев А.Г., Тимохов A.B., Федоров В.В. Курс методов оптимизации. -М.: Наука, 1990.

49. Томович Р., Вукобратович М. Общая теория чувствительности. -М.: Советское радио, 1972. 240 с.

50. Федосеев В.В., Гармаш А.Н., Орлова И.В., Половников В.А. Экономико-математические методы и прикладные модели: Учеб. пособие для вузов / Под. ред. В.В. Федосеева. -2-е изд., перераб. и доп. -М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2005. - 304 с.

51. Филатов Б.С. Гидродинамика буровых растворов и тампонажных смесей. -В кн.: Справочник инженера по бурению. Под ред. В.И. Мищевича и H.A. Сидорова. Т. 1, М.: Недра, 1973, с. 446-490.

52. Цуприков A.A., Чигликова Н.Д., Цуприков Л.А. Энергосберегающий контроль ограничений процесса бурения. Электромеханические преобразователи энергии. Материалы 3-й межвузовской научной конференции. Сборник материалов. -Краснодар: КВАИ, 2004 г. -225 е., с. 188-190.

53. Цуприков Л.А. Определение параметров модели механической скорости бурения методом наименьших квадратов // Телекоммуникационные и информационные системы / Труды междунар. конф. СПб.: Изд - во Политехи, ун-та, 2007. -с. 274 -276.

54. Цуприков Л.А. Основные принципы адаптивного управления процессом роторного бурения // Телекоммуникационные и информационные системы / Труды междунар. конф. СПб.: Изд - во Политехи, ун-та, 2007. -с. 279 - 280.

55. Цуприков A.A., Цуприков Л.А. Алгоритм поиска максимума механической скорости бурения // Телекоммуникационные и информационные системы / Труды ме-ждунар. конф. СПб.: Изд - во Политехи, ун-та, 2007. -с. 308 - 310.

56. Цуприков JI.A., Атрощенко В.А., Цуприков A.A. Адаптивное управление процессом роторного бурения скважин. Сборник материалов "Научно-технические ведомости СПбГТУ" №4, -2007.-СП6.: Изд-во Политехи, ун-та, 2007. -с. 153-156

57. Цуприков JI.A. Модель механической скорости бурения с учётом гидравлических параметров //Энерго- и ресурсосберегающие технологии. Сб. «Материалы Пятой Южно-Российской научной конференции ", ЮРНК-07, Краснодар, -2007.-c.94-98.

58. Чефранов К.А. Регулирование процесса бурения. М.:, Недра, -1972

59. Эйгелес P.M., Стрекалова Р.В. Расчёты и оптимизация процессов бурения скважин. М.:, Недра, -1977.

60. RU(11)2244117 (13) С2. БИМП №1, 10.01.2005. Способ управления работой в скважине и система бурения скважины / Элдред Уолтер. (GB), Михан Ричард(Ш). - с. 732

61. RU(11)2244119(13) С1. БИМП №1, 10.01.2005. Способ доставки приборов в скважину и устройство для его осуществления / Пасечник М.П., Ковалёв В.И., Молчанов Е.П., Коряков Е.С. (RU). - с. 733.

62. Computerized drilling seen possible in 1980's. -Oil and Gas J. 1974/. Vol.72, #12, p. 57-59.

63. BAH РИТ Эгберт Ян (NL) Устройство и способ динамического регулирования давления в кольцевом пространстве. RU (21) 2004127944|03 (13) А/Заявки РФ на изобрениения, № 63. -2005., с. 569.