Устройство для моделирования автоматизированной буровой установки

( .Ж 1666684 3)5 Е 21 В 44/00 ИСАНИЕ Б ТЕН Я АВТОР У СВИДЕТЕЛЬСТ ками моделирования пластовых условии 6, износа опор долота 12 и случайных возмущений 13, Сигналы с выхода блока 1 подаются на вход блока 3 и на первый вход блока 4, который позволяет имитировать инерционность реальных систем регулирования управляемых параметров. На второй вход блока 4 поступает сигнал с выхода блока 2, что позволяет изменять масштаб времени протекания моделируемого процесса. Сигналы с выходов блоков 2, 3 и 4 поступают помимо блоков 6, 12 и 13 и на входы блоков моделирования промывки 5, веса на крюке и нагрузки на долото 7, проходки 8, износа сооружения 10, крутящего момента 11 и блока 9 вычисления механической скорости. Блок 13 предназначен для внесения случайных составляющих в моделируемые параметры. Введение блоков 5 и 6 моделирования позволяет имитировать процессы, происходящие в системе скважина-пласт. Блоки 7 - 13 устройства позволяют получить представление в процессе моделирования о реальном изменении механических параметров бурения. 1 ил,28роектно-конструктоации глубокого раэв тельство ССС44/00, 1980,тельство ССС7/48, 1977. ОДЕЛИРОВАНИЯ Й БУРОВОЙ УС тся к моде процесса б сширить фтройства. Д блоком 1 3 в, блоком 2 вания, а так лироваурения ункциоля этоадания вычисже блофу ц возможн остетва,На чертеже представлена стрхема устройства для моделированматизированной буровой установкУстройство содержит блок 1 задавляемых параметров, блок 2 вычремени моделирования, блок 3варийных ситуаций, блок 4 модели ания уписления задания рования ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРЙ ГКНТ СССР(71) Специальное иское бюро автоматидочного бурения(57) Изобретение относи нию технологического скважин и позволяет ра нальные воэможности ус го устройство снабжено управляемых параметро ления времени моделиро Изобретение относится к устройствам для моделирования (имитации) промышленных процессов и работы технологического оборудования, а именно к устройствам для моделирования технологического процесса бурения нефтяных и газовых скважин и работы комплекса бурового оборудования, и может быть использовано в качестве тренажера, предназначенного для обучения современным методам контроля, управления и оптимизации процесса бурения, а также при разработке систем автоматического контроля и оптимиза ладки оптимизационнЦелью изобретени ние нк иональных ии бурения, для отОО х задач, я является расширей устройуктурнаяиа авто 1666684динамики систем автоматического регулирования САР), блок 5 моделирования промывки скважины, блок б моделирования пластовых условий, блок 7 моделирования веса на кр,оке и нагрузки на долото, блок 8 моделирования проходки, блок 9 вычисления механической скорости, блок 10 моделирования износа вооружения долота, блок 11 моделирования крутящего момента, блок 12 моделирования износа опор долота, блок 13 моделирования случайных возмущений.В устройстве выходы блоков моделирования динамики САР 4 и задания аварийных ситуаций 3 соединены соответственно с первыми и вторыми входами блоков 7 моделирования веса на крюке и нагрузки на до. лото, крутящего момента 11 и промывки скважины 5, выход которого соединен с вторым )зходоюл блока 9 ьычисления механической скорости, первый вход которого и первый вход блока 10 глоделирования изно. са вооружения соединены с выходом блока 4 моделирования динамики САР.Выход блока 1 задания управляемых наралетров соединен с входом блока 3 задания аварийных ситуаций и первыми входами блока 4 моделирования динамики САР, выход которого подключен к пеоеым входам блоков 13 моделирования случайнывозмущений, износа опор долота 12 и пластовых условий б. Выход последнего соединен с вторым входом блока 13 моделирования случайных возмущений и третьим входом блока 5 моделирования промывки, Выход последнего соединен с .четвертым входом блока 13 моделирования случайных возмущений, с пятым входом блока моделирования износа опор долота и с четвертыми входами блоков моделирования пластовых условий б, крутящего момента 11, износа вооружения долота 10, выход которого соединен с пятым входом блока 9 вычисления механической скорости, подключенного выходом к четвер гому входу блока 7 моделиронация веса на кр:оке и нагрузки на доло го,Выход блока 7 соединен г, третьим ьходом блока 13 моделирования случайных возмущений, третьими входами блоков моделирования износа вооружения долота 10 и крутящего момента 11 и с четвертыми входами блока 9 вычисления механической скоросзи 4 блока 12 моделирования износа опор долота, выход которого соединен с пятым входом блока 11 моделирования крутящего момента, подключенного выходом к шестому входу блока 13 моделирования случаиных возмущений,Пятый вход блока 13 соединен с выходом блока 8 моделирования проходки, связанного вторым входом с выходом блока 2 вычисления времени моделирования, соединенного с вторыми входами блоков моделирования динамики САР 4 проходки 8 иизноса вооружения долота 10, а также с5 третьими входами блоков моделированияпластовых условий б, веса на крюке и нагрузки на долото 7 и износа опор долота 12,Выход блока 3 задания аварийных ситуацийсоединен также с вторыми зходами блока б0 моделирования пластовых условлй, блока12 моделирования износа опор долота итретьим входом блока 9 нычисления механической скорости, а выходы блока 13 моделирования случайных возмущений соединены15 с внешними устройствами (устройство сопряжения с ЭВМ, показывающие приборы ит,п.),Блок 1 задания управляемых параметров соедржит регулируемые источники на 20 пряжения (потенциометры, калиброванныев величинах управляемых параметров),предназначенные для задания управляемых параметров: скорости подачи инструмента Чв, часто.гы вращения ротора Кр,25 числа двойных ходов насоса пх, плотностибурового раствора й диаметра проходногоотверстия штуцера на выходе из скважиныРш, способа бурения Ябуок и длины инструмента и.30 Блок 2 вычисления времени моделирования имитации) представляет собой таймер и многопозиционныи переключатель,позволяющий изменять масштаб временипротекания моделируемого процесса (уско 35 ренн ы й - реал ьн ы й - замедленный).Блок 3 задания аварийных ситуаций содержит набор резисторов и многопозиционный переключатель аварийных ситуаций(количество положений которого равно чис 40 лу имитируемых аварийных ситуаций плюснейтральное положение), Кроме того, блоксодержит генератор случайных чисел, двамножительных устройства и сумматоров длявведения дополнительных помех при ими 45 тации сальника и заклинки опор долота,В устройстве могут задаваться следующие аварийнье ситуации: обрыв бурильнойколонны, промьнз элементов бурильной колонны, сальник на долоте, заклинка опор50 долота, проявление, поглощение промывочной жидкости, затяжка инструмента, неисправность насоса,Блок 4 лоделирования динамики системавтоматического регулирования (САР) со 55 держит набор конденсаторов, позволяющихимитировать инерционность реальных систем регулирования скорости подачи Чп, частоты вращения ротора К, числа двойныхходов насоса пх, плотности бурового раство 1666684ра рн, диаметра проходного отверстия штуцера Ош с помощью динамических звеньев, время переходного процесса которых задается определенным положением переключателя,Блок 5 моделирования промывки скважины предназначен для формирования напряжений пропорциональных параметров промывки - давлению нагнетания Р, и расходу раствора О. Блок состоит из последовательно соединенных пропорционального преобразователя числа двойных ходов насоса пх в расход раствора, функционального преобразователя и сумматора для формирования сигнала давления, пропорционального плотности раствора р, расходу раствора С 1 н и давлению на штуцерг Рш.Блок 6 моделирования пластовых условий предназначен для формирования напряжений, пропорциональных уровню раствора в приемных емкостях 0, измене- нию расхода ЛС 1 е и плотности раствора ре на выходе из скважины, давлению на штуцере Рш, Блок состоит из двух элементов памяти, запоминающих уровни сигналов плотности раствора р е и давления на штуцере Р двухлнтеграторов, формирующих сигналы, пропорциональные плотности раствора на выходе и уровню раствора в приемных емкостях, функционального преобразователя и сумматора, формирующих сигнал, пропорциональный расходу на выходе ОЕ, функционального преобразователя, формирующего сигнал давления на штуцере Р, дифференцирующего устройства, формирующего сигнал, пропорциональный изменению расхода на выходе ЛС ЕБлок 7 моделирования веса на крюке и нагрузки на долото формирует напряжение, пропорциональное весу на крюке и нагрузке на долото. Блок содержит последовательно соединенные интегратор, формирующий сигнал, пропорциональный нагрузке на долото, пропорциональный преобразователь, формирующий полный вес бурильной колонны, и элемент вычитания, формирующий сигнал, пропорциональный весу на крюке.Блок 8 моделирования проходки формирует напряжение, пропорциональное величине перемещения .верхнего конца бурильной колонны, представляет собой интегратор,Блок 9 вычисления механической скорости предназначен для формирования сигнала, пропорционального скорости перемещения нижнего конца бурильной колонны. Блок состоит из реле и двух функциональных преобразователей, фор-.50 зом. Перед включением в блоке 1 потенциометры, регулирующие скорость подачи Чи, частоту вращения ротора Йр, числодвойных ходов насоса пх, плотность раствора рн, устанавливаются в нулевое положение, регулятор диаметра штуцера О - вмаксимальное (открытое) положение. Затем выбираются и устанавливаются переключателями блока 1 способ бурения гбур (роторный, турбинный) и длина инструмента 4, Переключатель масштаба времени в блоке 2 и задания аварийной ситуации в блоке 3устанавливают в нейтральное положение, Выбираются и устанавливаются переключателями времени переходных процессов попараметрам Чп, Ир, пх, рн, Ош в блоке 4 5 10 15 20 25 30 35 40 мирующих сигналы, пропорциональные механической скорости для роторного и турбинного способов бурения.Блок 10 моделирования износа вооружения долота предназначен для формирования сигнала, пропорционального величине износа вооружения долота. Блок состоит из реле, двух функциональных преобразователей, формирующих сигнал, пропорциональный величине экспоненты падения механической скорости Ъ для роторного и турбинного способов бурения и функциональный преобразователь, формирующий сигнал, пропорциональный величине износа вооружения долотаВрБлок 11 моделирования крутящего момента формирует напряжение, пропорциональное величине крутящего момента на роторе. Блок состоит из множительного устройства, функционального преобразователя реле и сумматора 13.Блок 12 моделирования износа опор долота формирует сигнал, пропорциональный величине момента, затрачиваемого на вращение долота Мд. Блок состоит из реле, двух функциональных преобразователей, формирующих сигнал, пропорциональный величине ресурса опор долота Коп для роторного и турбинного способов бурения, и функциональный преобразователь формирующий сигнал, пропорциональный величине момента на долоте Мд.Блок 13 моделирования случайных возмущений предназначен для внесения случайных составляющих в цепях моделируемых параметров, Блок содержит двенадцать переключателей для задания уровня помехи, генератор случайных чисел, два множительных устройства и сумматор. Сигналы с выхода блока 13 подаются на внешнее устройство,Устройство работает следующим обра 1666684моделирования динамики САР, Переключателями блока 13 задаются уровни шума порасходу,на входе в скважину Ои, давлениюнагнетания Ри, частоте вращения ротора Мр,числу двойных ходов насоса пк, плотностираствора на входе ри и выходе из скважиныьое, моменту на роторе Мр, давлению на штуцере Рш, изменению расхода на выходе изскважины ЛОе, уровню раствора в приемных емкостях Ое, проходке и, весу на крюкеСк,После включения устройства на входблока 4 поступают управляющие сигналы поЧп, Йр, пх, рн, Ош и сигнал,.: способа бурения Ябур, Уровень 0(от Ода 0,45 В) сигналаБбпр соответствует роторному способу бурения, уровень "1" (от 2,4 до 4,5 В) сигнала Ябу-,- турбинному способу бурения. Иа вход блока 3 задания аварийных ситуаций подаетсясигнал длины инструмента Ь.Блок 2 начинает формировать время моделирования:Т=.Т+ ЛТЛТ=Л ТКги, (1)где Т - имитируемое время;ЛТ - интервал времени с учетом масштаба,ЛТ - реальный интервал времени;Кти - коэффициент масштабированиявремени, задается переключателем масштаба времени.Блок 3 задания аварийных ситуаций принейтральном положении переключателя выдает нормальные по уровню сигналыи, Рпп,Крсь, КОь-ь, Кмб, КБВ соответствии с нормальным ходомтехнологического процесса бурения включается промывка скважины, Для этого в блоке 1 задаются плотность раствора р, ичисло двойных ходов насоса пк, которые поступают на вход блока 4, моделируьощагоизменение управляемого параметра по следующему закону:-сь тьРь = Рь,ст+ Рь,у(1-е ) . (3)Л Рьу = Рь,у - Р;, (4) где Рь - текущее значение управляемого параметра;Рь,ст - значение управляемого параметра на начало переходного процесса;Рьу - заданное конечное значение управляемого параметра;Сь - постоянная переходного процесса для Рь(задается переключателем);Ть - время с начала переходного процесса по параметру Рь.Полученные сигналы пх и ри поступают на первый вход блока 13 моделирования случайных возмущений, где на них накладывается нормально распредегьенная помеха: Р, = Р,(1 + Р , О,оЗ), (4)где Р 1,ел - уровень случайной составляющей5 (задается переключателем для каждого параметра), %;Я - псевдослучайная нормально распределенная величина с систематическим ожиданием МБ= О и среднеквадратическим10 огкгьонением оз =1,Кроме того, сигналы ри и пх с выходаблока 4 поступают на первый вход блока 5моделирования промывки скважины, гдепоследовательно формируются сигналы15 расхода раствора и давления Рн на входе вскважинуОи = Кого пк, (5)Ри -- . КРО ,ОнОн Ь.ь+ Рш, (6)2где Кдгь - коэффициент наполнения насоса,поступает с выхода блока 3 задания аварийных ситуаций;Крсь - коэффициент гидравлических сосопротивлений в скважине;ь и - длина инструмента;25 рш - давление на штуцере.Сигналы Ком, Кро ии поступают навторой вход блока 5 с выхода блока 3 задания аварийных ситуаций. Сигнал Рш=0 (приоткрытом штуцере) поступает на третийвход с выхода блока 6,Сигналы Ри и Ои выхода блока 5 подаются на четверть 1 й вход блока 13 моделирования случайных возмуьцений, где на нихнакладььваегся помеха(4) и далее - на внешнее устройство (показывающие приборы,блок сопряжения с ЭВМ).Сигнал расхода С 1 и поступает на четвертый вход блока 6 моделирования пластовыхусловий, на первый вход которого подаютсясигналы плотности раствора ри на входе вскважину и диаметра штуцера Ош с блока 4,на второй вход - сигналы длины инструмента Еи и пластового давления Рпп с блока 3, ана третий вход - сигнал времени моделиро 45 вания ЛТ с блока 2.Блок 6 формирует последовательно сигналы плотности раствора на выходе ре, изменения расхода на выходе ЛОе, уровняраствора в приемной емкости Ое, давленияна штуцере Рш,Плотность раствора на выходе из скважины определяется соотношением:0 и ЛТгде =-ре + фн Ре), (7)55Кое ь игде Кне - коэффициент пропорциональности.Изменение расхода на выходе определяется как производная по времени расходана выходе из скважины, 1666684 10где =- , (8)Расход раствора на выходе из скважины определяется соотношением:Ое = Он+ Опп, (9) где Опп - расход поступающего в скважину флюида или поглощаемого скважиной раствора,Величина Опп определяется соотношением:Опп = КОп(Рпл Рзаб), (10) где Рпл - пластовое давление;Кат 1 - коэффициент фильтрации;Рзаб - забойное Давление,Рэаб = Г(Ъ, Он, Рш), (11)Уровень раствора в приемной емкости Определяется соотношениемОе = Кце ) (Ое Он) б Т, (12) где Кее - коэффициент пропорциональности.Давление на штуцере определяется соотношением:Рш = КреРОе /Ош (13) где Кре - коэффициент пропорциональности,Сигналы ре, ЬОе, Ое, Рш с выхода блока 6 подаются на второй вход блока 13 моделирования случайных возмущений, где на них накладывается помеха (4), далее они подаются на внешнее устройство,Кроме того, сигнал Рш подается на третий вход блока 5 моделирования промывки,Далее в соответствии с технологией бурения включается вращение ротора. Для этого в блоке 1 задается частота вращения ротра Мр, которая поступает на вход блока 4, где моделируется переходный процесс по Ир (2). Затем сигнал поступает на первый вход блока 13 моделирования случайных возмущений и на первый вход блока 11 моделирования крутящего момента, где формируется сигнал момента на роторе Мр, для роторного бурения (Ябур=О):Мр = Мхх+ Мд, (14) для турбинного бурения (гбур=1):Мр = Мхх+ Мпт+ Мд, (15) где Мхх - момент холостого вращения бурильной колонны;Мд - момент на долоте;Мпт - момент трения в пяте турбобура.Величина Мх определяется как;М= Кмг яр Ь, (16) где Кмм - коэффициент пропорциональности,Величина Мпт зависит от расхода Он и плотности рн раствора и осевой нагрузки на долото бд. М- =(О., р, б), 30 тЬ= ) ЧпбТ, (18)оСигнал и подается на пятый вход блока13 и далее - на внешнее устройство.Блок 7 моделирует последовательнодва сигнала нагрузки на долото бд и веса на крюке б. Кроме сигнала скорости подачи блок 7 получает на второй вход сигнал длины инструмента Ь с выхода блока 3, на 40 третий вход - сигнал времени ЛТ с выходаблока 2, на четвертый вход - сигнал механической скорости бурения с выхода блока 9,Величина бд определяется рекурентным соотношением: 5 б 9)де Ку, - колонны;Ь длЧп - сЧц мВес ншением ой ина инструмента;орость подачи;еханическая скоросткрюке б Определя яс- бд, (20) о метра бурильной б=Кыес погонн где Ков колонны.Сигна ся на трет жения с представл Ональныи бк, пОДа 13, где после нсоставляющейия датчика вес л, пропорциий вход блолучайнойяет показа Сигналы гбур, Рн, Мр пРихоДЯт в блок 11моделирования крутящего момента на первый вход с выхода блока 4, сигнал Ь - навторой вход с выхода блока 3, сигнал бд - на5 третий вход с выхода 7, сигнал Он - на четвертый вход с выхода блока 5, сигнал Мд -на пятый вход с выхода блока 12.Сформированный в блоке 11 сигнал момента на роторе поступает на шестой вход10 блока 13, где на него накладывается случайная помеха (4) и далее подается на внешнееустройство,После включения промывки скважины ивращения ротора приступают собственно к15 бурению скважины. Для этого создается нагрузка на долото бд, регулирование которойпроизводится путем изменения скоростиподачи Чп верхнего конца бурильного инструмента в блоке 1 задания управляемых20 параметров,Сигнал поступает на первый вход блока4 моделирования динамики САР, где имитируется переходный процесс по Чп, далее -на первые входы блока 7 моделирования25 веса на крюке и нагрузки на долото и блока8 моделирования проходки.Блок 8 моделирования проходки имитирует показания датчика подачи инструмента:крюке, который подается на внешнее устройство,Кроме того, сигнал Сд подается на входы блоков 9 - 12,На выходе блока 10 формируется сигналвеличины износа вооружения:вр= е (21)где р - экспонента падения механическойскорости бурения вследствие износа вооружения долота.Величина зависит от осевой нагрузки надолото и частоты вращения долота, котораяравна частоте вращения ротора при роторном бурении или пропорциональна расходураствора при турбинном бурении. Таким образом, величина р определяется функциональными соотношениями:при роторном бурении (гбур.=.О):= (Сд, Ър), (22)при турбинном бурении (гбур=1);гР= (Сд, Сн). (23)Сигнал вр с блока подаетсЯ на пвтыйвход блока 9 моделирования механическойскорости бурения. Кроме перечисленныхсигналов Сд, вр на первый вход блока 9подаютсЯ сигналы Йр, Р 5 и гбур с выходаблока 4, на третий вход - сигнал коэффици, ента буримости Кб с выхода блока 3, на вто, рой вход - сигнал расхода раствора Он свыхода блока 5, Блок 9 формирует сигналмеханической скорости, при ро 1 орном спо, собе (Ябр=:О):Ум = Мб вр (Сд, Мр, Он), (24)при турбинном способе (гбур==1)Чм = бвр (Сд, С 2 н,Рн), (25)Сигнал Чм с выхода блока 9 подается начетвертый вход блока 7, где участвует в формировании нагрузки на долото Сд и веса накрюке Ск. Сигнал Ск через блок 13, где нанего накладывается случайная помеха, подается па внешнее устройство,На входы блока 12 моделирования износа опор долота, кроме сигнала нагрузки надолото Сд(на четвертый вход) подаю гся сигналы времени ЛТ (на третий вход), частотыв ра щения М р и плотности раствора рн (напервый вход), расхода раствора Цн (на пятыйвход), коэффициента Кмс (на второй вход),На выходе блока 12 получается сигнал,моделирующий момент на долоте Мд, величина которого возрастает во времени по мере износа опор долота:ТбМд = Кма С 3 д е - ; - , (26)Коигде Кмс - коэффициент пропорциональности;Кап - ресурс опор долота,Ресурс опор зависит от режимных параметров бурения для роторного способа: Кол = (Сд, Ар) (27)для турбинного способа:Кон = (Сд Он Р) (28)Сигнал Мд с выхода блока 12 подается5 на пятый вход блока 11, где моделируетсякрутящий момет а роторе Мр, и через блок3 модеи роваи 5 случайных возмущений,где на него наклад,вается случайная помеха, - на внешнее устройство.10 Моделирование аварийных ситуаций иосложнений осуществляется следующимобразом.Обрыв колонны характеризуется уменьшением веса на крюке Ск, давления нагнетания Рн, крутящего момента на роторе Мри падением до нуля механической скорости,Эти явления мсделируОтся в блоке 3 задания аварийных ситуаций, выдающегоуменьшенные сигналы 1;, на входы блоков 5, 7, 1120 и нулевые сигналы Кб на вход блока 9, Кмаа вход блока 12В результаге блок 7 формирует уменьшенный сигнал веса на крюке Ск, блок 9 -нулевой си нал мехаической скорости, что25 при сохранении прежней скорости подачиЧп дает в блоке 7 дополнительное падение.веса на ксиоке,Кроме того, в блоке 12 формиоуется нулевой сигал момента на долоте Мд, что в30 совокупности с формируемым в блоке 11сигналом М дает уменьшенный сигнал момеИа на роторе Мр на выходе блока 11, Вблоке 5 формируется уменьшенный сигналдавления нсч нетания Рн, Полученные сигна 35 лы С и, Мр, Рн поступают через блок 13 (гдена них на:ладывается случайная помеха) навнешнее устройство,Промыв бурильной колонны характеризуется у 5 леньшеием давления нагнетания40 Рн, а также уменьшением механи вской скоРОСТИ Ум И УЬЕЛИЧЕНИЕМ КРУТЯЩЕГО МОМЕНтаМр за счет ухудшения очистки забоя от выбуренной породы. 45 При этом блок 3 формирует уменьшенные сигналы Кро на входе блока 5 и КБ навходе блока 9 и увеличенный сигнал Кма навходе блока 12.В результате блок 5 формирует умень 50 шенный сигнал давления нагнетания Рблок 9 - уменьшенный сигнал механическойскорости Ч , а блок 12 - увеличенный сигналмомена на долоте Мд, Полученные сигналыР ь , Мр подаются на блок 13, зашумляются55 и далее поступают на внешнее устройство,Ситуация сальник на долоте характеризуется увеличением давления нагнетания Рикрутящего момента на роторе Мр и колебаний момента на роторе,10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Имитатор позволяет моделировать ликвидацию выброса путем закрытия скважины (уменьшения диаметра штуцера Ош), изменением расхода 0и плотности р раствора Эти явления имитируются блоком 3 путем повышения коэффициентов Крп подаваемого на вход блока 5, и Квц, подаваемогона вход блока 11, на сигнал Кум накладывается случайная составляющая по закону (4),При этом блок 5 формирует увеличенный сигнал давления нагнетания Рн, блок 11 -увеличенный и зашумленный сигнал момента на роторе Мр, которые затем поступаютна входы блока 13, зашумляются и далее -на внешнее устройство,Износ опор шарошечных долот приводит к увеличению люфтов и, в конечном итоге - к заклинке шарошек. При этомвозрастает величина крутящего момента нароторе Мр и, кроме этого, возрастают колебания момента на роторе, Эти явления моделируются блоком 3 путем. повышениясигнала Кма, кроме того на величину сигнала накладывается случайная составляющаяпо закону (4). Сигнал Кча подается на второй вход блока 12, где формируется увеличенный и зашумленный сигнал момента на .долоте Мд, который подается на пятый входблока 11 моделирования крутящего момента Мр, далее через блок 13 - на внешнееустройство.Неисправность (промыв) насоса приводит к уменьшению расхода на входе в скважину Он при неизменном числе двойныхходов насоса. Эта ситуация моделируетсяпутем уменьшения сигнала Как, подаваемого на второй вход блока 5, где формируетсяуменьшенный сигнал Ол, который подаетсяна входы блоков 6 и 9 - 13, В блоке 13 насигнал Оя накладывается случайная помеха,Далее сигнал подается на внешнее устройство.Проявление (поступление в скважинупластовых флюидов) или поглощение бурового раствора вызывает рост или падениесигнала изменения расхода на выходе ЛОиз скважины и уровня раствора О в приемной емкости. Эти ситуации моделируютсяпутем увеличения или уменьшения сигналапластового давления Р, подаваемого навход блока 6, что приводит к изменениювеличины Опп, которое влечет изменениерасхода на выходе из скважины Л Ое иуровня раствора в приемной емкости Ое, чтосвидетельствует о поглощении или проявлении, Сигналы Ь О, и Ое через блок 13, гдена них накладывается случайная помеха,подаются на внешнее устройство. на входе в скважину с целью восстановления равновесия между пластовым Рпл и забойным Р,б давлением.При уменьшении диаметра штуцера в блоке 6 моделируется увеличение давления на штуцере Рш, забойногодавления Рб, что приводит к балансу пластового Рпн и забойного давления и уменьшению величины расхода поступающего в скважину флюида Оп.Далее имитируется процесс вымыванияфлюида и утяжеления раствора. Для этого увеличивается плотность раствора на входе в скважину рн (задается в блоке 1), которое ведет к увеличению плотности раствора на выходе из скважины ре (моделируется вблоке 6) и увеличению забойного давления, что так же ведет к восстановлению равновесия между пластовым Рпл и забойным давлением Рзб, в конечном итоге к стабилизации расхода раствора на выходеЛОе и уровня раствора в приемной емкости Ое, сигналы которых через блок 13, где на них накладывается помеха, подаются на внешнее устройство.Таким образом, устройство позволяетмоделировать износ опор долота - важный технологический процесс с точки зрения оптимальной и безаварийной отработки долот, имитировать сложные процессы происходящие в системе скважина-пласт, дающие воэможность имитировать проявления и поглощения, ликвидацию выброса, а также демонстрировать развитие процессов во времени, причем масштаб может быть как ускоренным, так и замедленным.Формула изобретения Устройство для моделирования автоматизированной буровой установки, содержащее блок моделированиядинамики систем автоматического регулирования, выход которого соединен с первыми входами блока вычисления механической скорости, а также блоков моделирования крутящего момента, износа вооружения долота, веса на крюке и нагрузки на долото и промывки скважины, выход которого подключен к второму входу блока вычисления механической скорости, блок мбделирования проходки и блок задания аварийных ситуаций, выход которого соединен с вторыми входами блоков моделирования крутящего момента, веса на крюке и нагрузки на долото и промывки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей, оно снабжено блоком задания управляемых параметров, блоком вычисления времени моделирования, блоком моделирования износа опор долота, блоком моделирования пластовых условий и блоком;505 Тираж 367 Подпис114 И 1 И 1 Осударственного коми 1 е 1 а по изобретениям и отк 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 тиям при ГКНТ СССР зенно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 звд, :ровг.1 ня случайных воэму 1 дений,.1 Ои этом Выход блока заДания уцраВллемыхг 1 арамегров соединен с Входом блока эадация Варийных ситуаций и с первым входомблока моделирования динамики систем автоматического регулирова; ия, выход которогс г 1 одкл 1 очен к первым Входам блоковмоделирования пластовых условий, проходки, 11 з 1 оса опор долота и случайных возмущений, Выход блока задания аварийных 10ситуаций соединен с вторыми входами блоков 1.1 оделирования цласговых условий и износа опор долота, а также с. третьим входомблока вычисле 11 ия; механической скорости,выход блока Вычисления Времени моделировция соединен с Вгорыми входами блоковмоделирования г 11;1 амики систем автомати"еского регулирования, роходки и износаВоору е 1,и 1 дс)ло 1 а, а гакже с третьими Входами блоков модед 11 ровани 1 износа опор 20долота, веса на крюке и 11 агрузки на долотои цлас 1 овых условий. выход которого подклю,ен .: Впорому входу блока моделировав.Ву 1 айциь 1 х Возмущений и к третьемуВхо) У блок 311 оделировзния промывки, при1 К 1 1 од блока моделирования веса на крюке и нагрузки на долото соединен с третьими входами блоков моделирования случайных возмущений, износа вооружения долота и крутящего момента, а также к четвертым входам блока моделирования износа опор долота и блока вычисления механической скорости, выход которого подключен к четвертому входу блока моделирования веса на крюке и нагрузки на долото, выход блока моделирования промывки соединен с четвертыми входами блоков моделирования случайных возмущений, пластовых условий, износа вооружения долота и крутящего момента, а также с пятым входом блока моделирования износа опор долота, выход которого подключен к пятому входу блока моделирования крутящего момента, при этом выходы блоков моделирования проходки и крутящего момента соединены, соответственно с пятым и шестым входами блока моделирования случайнывх возмущений, а выход блока моделирования износа вооружения долота подключен к пятому входу блока вычисления механической скорости,