Search academic texts

Registration Number

0824U000243, PhD dissertation

Status

Доктор філософії

Date

29-02-2024

popup.evolution

.

Title

Mathematical Modeling and Optimal Control of Mud Motor Drilling Process

Author

Dmytro Kropyvnytskyi,

popup.head Mikhailo Horbiychuk
popup.opponent Mykhailo Alekseyev
popup.opponent Olga Khymko
popup.review Mykhailo V. Shavranskij
popup.review Yaroslav Zaiachuk

Description

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

Registration Date

2024-01-10

popup.nrat_date

2024-01-10