Inventory number IRN Number of state registration
0223РК00391 AP09261135-OT-23 0121РК00367
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Заключительный Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 3
International publications: 1 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 1
Number of books Appendicies Sources
1 3 53
Total number of pages Patents Illustrations
134 0 30
Amount of funding Code of the program Table
22007262.6 AP09261135 1
Name of work
Разработка нелинейных математических моделей и программных модулей для решения задач бурения скважин в добывающей промышленности
Report title
Type of work Source of funding The product offerred for implementation
Fundamental Модель
Report authors
Кудайбергенов Аскар Канатович , Хаджиева Леля Азретовна , Кудайбергенов Аскат Канатович , Умбеткулова Алия , Сабирова Роза Фархатовна , Сабирова Юлия Фархатовна , Кыдырбек Фарангис ,
0
0
2
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МНВО РК
Full name of the service recipient
Некоммерческое акционерное общество "Казахский национальный университет имени аль-Фараби"
Abbreviated name of the service recipient НАО "КазНУ им. аль-Фараби"
Abstract

Бурильная колонна, находящаяся под действием внешних сил и факторов окружающей среды.

Сыртқы күштерге және қоршаған орта факторларына ұшырайтын бұрғылау бағанасы.

Разработка программных модулей для решения задач бурения скважин в добывающей промышленности на основе построенных нелинейных математических моделей пространственного деформирования бурильных колонн. Разрабатываемые модули позволят решать широкий класс задач, включая анализ перемещений, исследование напряженно-деформированного состояния (НДС), устойчивости и 3D-визуализации движения бурильных колонн, для оптимизации процесса бурения скважин.

Бұрғылау бағаналарының кеңістіктік деформациясының сызықты емес математикалық модельдері негізінде тау-кен өнеркәсібінде ұңғымаларды бұрғылау мәселелерін шешуге арналған бағдарламалық модульдерді әзірлеу. Әзірленіп жатқан модульдер мәселелердің кең класын шешуге, соның ішінде ығысуды талдауға, кернеулік-деформациялық күйін зерттеуге, бұрғылау бағаналарының қозғалысының тұрақтылығын және 3D визуализациясын, ұңғыманы бұрғылау процесін оңтайландыруға мүмкіндік береді.

Современные методы решения задач механики деформируемого твердого тела, теории колебаний; вариационные методы; математические методы моделирования и анализа задач физико-технологических процессов, механики сплошных сред, динамики элементов и конструкций; методы решения нелинейных дифференциальных уравнений, современные численные методы, методы визуализации.

Деформацияланатын қатты дене механика есептерін шешудің заманауи әдістері, тербелістер теориясы; вариациялық әдістер; физикалық және технологиялык процестердің, тұтас орта механикасының, элементтер мен құрылымдардың динамикасының мәселелерін математикалық модельдеу және талдау әдістері; сызықтық емес дифференциалдық теңдеулерді шешу әдістері, қазіргі сандық әдістер, визуализация әдістері.

Разработаны нелинейные математические модели колебаний бурильной колонны с учетом потока промывочной жидкости, сил гравитации и контактного взаимодействия со стенками скважины; представлены графики перемещений и фазовые портреты движения колонны; разработан программный модуль для расчета перемещений бурильной колонны на основе обобщенной модели с использованием Wolfram Language; осуществлен переход от поля перемещений к полю напряжений и построены карты напряженно-деформированного состояния (НДС) бурильной колонны; разработаны программные модули для расчета НДС и 3D-анимации движения колонны; определены амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) и характеристические определители зон неустойчивости движения бурильной колонны; разработаны программные модули, позволяющие моделировать резонансные режимы и зоны неустойчивости движения бурильной колонны с использованием Wolfram Language. Новизна результатов работы состоит в разработке новых нелинейных математических моделей и отечественных программных модулей для решения задач бурения скважин в добывающей промышленности с учетом влияния факторов окружающей среды и внешних нагрузок.

Жуу сұйықтығының ағыны, гравитация күштері және ұңғыма қабырғаларымен өзара әрекеттесу ескерілген бұрғылау бағанасының сызықты емес тербелістерінің математикалық модельдері жасалынды; бағанасының орын ауыстыру графиктері және қозғалу фазалық портреттері көрсетілді; Wolfram Language пайдалану арқылы бұрғылау бағанасының орын ауыстыруларын есептеуге мүмкіндік беретін бағдарламалық модуль әзірленді; бұрғылау бағанасының орын ауыстыру өрісінен кернеу өрісіне ауысуы жүзеге асырылды және кернеулі-деформацияланған күйіннің (КДК) карталары құрылды; бағанасының КДК есептеуге және 3D-анимациясына мүмкіндік беретін бағдарламалық модульдер әзірленді; бағана қозғалысының тұрақсыздық аймақтарының сипаттамалық анықтауыштарын және амплитудалық-жиіліктік сипаттамаларын (АЖС) анықталды; Wolfram Language пайдалану арқылы бұрғылау бағанасы қозғалысының тұрақсыздық аймақтарын және резонанстық режимдерін модельдеуге мүмкіндік беретін бағдарламалық модульдер әзірленді. Зерттеу нәтижелерінің жаңалығы қоршаған орта факторлары мен сыртқы жүктемелердің әсерін ескере отырып, кен өндіруші өнеркәсібінде ұңғымаларды бұрғылау мәселелерін шешуге арналған жаңа сызықты емес математикалық модельдерді және отандық бағдарламалық модульдерді әзірлеуден тұрады.

Результаты исследований проекта внесут вклад в развитие нелинейной динамики деформируемых сред и моделирование процесса бурения скважин, а также позволят повысить уровень безопасности процесса бурения скважин путем использования передовых информационных и вычислительных технологий с видимым экономическим эффектом на развитие добывающей промышленности, связанным с возможностью предупреждения аварий, влекущих за собой огромные затраты денежных средств и времени на их ликвидацию.

Жобаның зерттеу нәтижелері деформацияланатын ортаның сызықты емес динамика саласын дамытуға және жиынтықта ұңғымалардың бұрғылау процесін пішіндеуге үлес қосады, сонымен қатар бұрғылау кезінде үлкен шығындар мен қатерлерді жоюға алып келетін апаттардың алдын алу мүмкіндігі бар кен өндіруші өнеркәсібін дамытуға арналған экономикалық әсері бар озық ақпараттық және есептеу технологияларды пайдалану арқылы ұңғымаларды бұрғылау процесінің қауіпсіздігін арттыруға мүмкіндік береді.

Не внедрено. Предполагается дальнейшее внедрение в добывающей промышленности для оптимизации процесса бурения скважин.

Енгізілген жоқ. Тау-кен өнеркәсібінде одан әрі енгізу ұңғымаларды бұрғылау процесін оңтайландырады деп күтілуде.

Результаты исследований являются конкурентоспособными, выполненными на современном научном уровне и максимально адаптированными под реальные условия бурения скважин с возможностью практического применения в задачах модернизации бурового оборудования и непосредственно в процессе бурения скважин в Республике Казахстан.

Зерттеу нәтижелері бәсекеге қабілетті, қазіргі заманғы ғылыми деңгейде орындалған және бұрғылау жабдықтарын жаңарту міндеттерінде және тікелей Қазақстан Республикасындағы ұңғымаларды бұрғылау процесінде тәжірибеде қолдану мүмкіндігімен ұңғымаларды бұрғылаудың нақты жағдайларына барынша бейімделген.

Разработанные нелинейные математические модели и программные модули могут быть успешно применены в добывающей промышленности для выбора оптимальных параметров режимов буровой системы с целью обеспечения эффективного, надежного и экономически выгодного процесса бурения скважин.

Әзірленген сызықты емес математикалық модельдер және бағдарламалық модульдер тиімді, сенімді және үнемді ұңғыманы бұрғылау процесін қамтамасыз ету үшін тау-кен саласында бұрғылау жүйесі режимдерінің оңтайлы параметрлерін таңдау үшін сәтті қолданыла алады.

UDC indices
534.1:539.3
International classifier codes
30.19.21; 30.19.23;
Readiness of the development for implementation
Key words in Russian
нелинейная динамика; математическая модель; программный модуль; колебания; напряженно-деформированное состояние; устойчивость; бурение скважин;
Key words in Kazakh
сызықты емес динамика; математикалық модель; бағдарламалық модуль; тербеліс; кернеулі-деформацияланған күй; тұрақтылық; ұңғымаларды бұрғылау;
Head of the organization Айтжанова Жамила Нурматовна Доктор экономических наук / доцент
Head of work Кудайбергенов Аскар Канатович PhD / Нет
Native executive in charge