Способ оптимизации процесса бурения горных пород

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 51 45/О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и инстит ин ка методов игии алмазногос. М 1989,(54) СПОСГ); ОПТИ БУРЕНИЯ ГОРНЫХ (57) Изобретение от управлению процесс начено для управле жимов работы бу изобретения - повь процесса бурения с МИЗАЦЛИ ПРОЦЕССАПОРОДносится к контролю и ол бурения и преднаэния и оптимизации реровых станков, Цель шение эффективности кважин путем выбора имально м при к контро ия и пре имиээци 1 я, достигаео изменения те вленн нныи к ффек путем го ре ии опти матривэть как аналог я, то предлагаемый ен на повышебурения.нкциональна оцесс анэ ф о споаются ходки ой нащения также грачияда, В ользуеализации ения Ои Станок 1, С Ы С ПОМОЩЬЮ т буро сигна ой скор мощно вычис во 6 в сти 2, осевои 1 4, выходельным ус вода и вывода ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТГ 10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(53) б 22.2 З(ОЕЕ 8) (56) Калыгин Е.В, Разрабосредств оптимизации технол бурения. Авторефер. канд. д Изобретение относитсяуправлению процессом бурен начено для управления и опт жимов работы буровых станков.Цель изобретения - повышение э тивности процесса бурения скважины выбора оптимального технологическо жима.При использовании предла; аемог соба бурения горных пород сокращ затраты мощности на единицу про скг)ажины путем регулирования осев грузки Р нэ долото и его скорости вра и, В процессе бурения измеряются скорость проходки ч и мощность М, за ваемая на вращение бурового снар качестве критерия оптимальности исп ется величина ч Р/М, а процесс бу оптимального технологического режима, Для этого измеряют осевую нагрузку Р на долото, мощность И, затрачиваемую на вращение бурового саряда, механическую скорость ч бурения и частоту вращения в бурового инструмен 1 а, В качестве критерия оптимальности используется величина ч Р/М, Процесс бурения считается оптимальным при максимальном значении выбранного критерия, который достигается за счет целенаправленного изменения величин Р и о), Выбранный критерий оптимальнос ги можно рассматривать как аналог КПД процесса бурения. Способ оптимизации может быть реализован в соответствующей системе управления процесгом бурения как в ручном, так и в автоматическом режиме работы последней. 1 ил. считается оптимальнь значении выбранного мом за счет целенапр величины Р и и),Поскольку выбра лальности )ложно рас КПД процесса бурен способ оптимизации ние эффективности пНа чертеже пока схема системы управ способа оптимизацииСистема содержи которого снимаются датчиков механическ нагрузки 3 и затрат которых соединены с ройством 5, устройст1645751 Формула изобретения оставитель В. Логиновехред М,Моргентал орректор Н Ревская Редактор А, Лежнин Заказ 1341 Тираж 366 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открыгиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб, 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 информации, которое соединено с вычислительным устройством 5, выход которого соединен с исполнительными блоками 7 и 8, подключенными выходами к буровому станку.Система управления работает следующим образом,Ручками 9 и 10 вводят начальные значения осевой нагрузки и частоты вращения в устройство 6. Далее любым методом поиска, например пошаговым, изменяют частоту вращения и осевую нагрузку на долото, Сигналы от бурового станка 1 поступают к датчикам механической скорости 2, осевой нагрузки 3 и затрат мощности 4, а от них - к вычислительному устройству 5, где происходят вычисление КПД и вывод результата на индикатор устройства 6. Режимы бурения изменяют до тех пор, пока не будет найден максимум критерия оптимальности - ч Р/й, причем сигналы в случае необходимости изменения осевой нагрузки или частоты вращения от вычислительного устройства 5 поступают на входы исполнительных блоков 7 и 8. С выходов блоков 7 и 8 подаются сигналы на изменение режимов бурения. Указанная система управления можетработать как в ручном, так и в автоматическом режиме поиска оптимального режима бурения,5 Способ оптимизации процесса бурениягорных пород, включающий измерение осе 10 вой нагрузки на долото, измерение частотывращения долота, измерение механическойскорости бурения и изменение осевой нагрузки и частоты вращения долота для достижения зкстремума выбранного критерия15 оптимальности, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения эффективностипроцесса бурения, дополнительно измеряют мощность, затрачиваемую на вращениебурового снаряда, критерий оптимальности20 процесса бурения определяют в виде ч Р/М,где ч - механическая скорость бурения; Р -осевая нагрузка на долото; М - мощность,затрачиваемая на вращение долота, а заоптимальный режим бурения принимается25 такой, при котором выбранный критерийоптимальности процесса бурения достигаетмаксимального значения,