Оптимизация процессов бурения скважин
Оптимизация процесса бурения по различным критериям, расчет оптимальной механической скорости проходки для осуществления процесса бурения скважин с допущением, что проведены испытания в идентичных горно-геологических условиях и с одинаковыми режимами.
| Рубрика | Геология, гидрология и геодезия |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 14.12.2010 |
| Размер файла | 419,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра Бурения
КУРСОВАЯ РАБОТА
по курсу:
Оптимизация процессов бурения скважин
2005г.
Исходные данные
|
1 |
3,5 |
1 |
4,0 |
|
|
2 |
4,1 |
2 |
4,2 |
|
|
3 |
4,0 |
3 |
4,1 |
|
|
4 |
4,2 |
4 |
0,3 |
|
|
5 |
3,8 |
5 |
0,5 |
|
|
6 |
1,0 |
6 |
5,2 |
|
|
7 |
0,9 |
7 |
5,0 |
|
|
8 |
3,9 |
8 |
3,9 |
|
|
9 |
4,2 |
9 |
3,8 |
|
|
10 |
4,1 |
10 |
4,2 |
|
|
11 |
4,0 |
11 |
4,3 |
|
|
12 |
14,3 |
12 |
4,4 |
|
|
13 |
14,0 |
|||
|
14 |
13,7 |
Оптимизация процесса бурения возможна по критериям максимальной механической скорости проходки, максимальной рейсовой скорости бурения и стоимости 1 метра проходки, а также по вопросам оптимальной отработки долота при его сработке по вооружению, опоре или по диаметру. Наша задача при этом сводится к нахождению оптимальной механической скорости проходки для осуществления процесса бурения скважин на оптимальном режиме. В данном решении предполагается, что проведены испытания в идентичных горно-геологических условиях и с одинаковыми режимами.
Выборка №1
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
|
|
3,5 |
4,1 |
4,0 |
4,2 |
3,8 |
1,0 |
0,9 |
3,9 |
4,2 |
4,1 |
4,0 |
14,3 |
14,0 |
13,7 |
Выборка №2
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|||
|
4,0 |
4,2 |
4,1 |
0,3 |
0,5 |
5,2 |
5,0 |
3,9 |
3,8 |
4,2 |
4,3 |
4,4 |
1. Расчёт средней величины.
,
2. Расчёт дисперсии
,
Выборка №1.
Выборка №2.
3. Расчёт среднеквадратичной величины.
,
Выборка №1
Выборка №2
4. Расчёт коэффициента вариации
,
Выборка №1
Выборка №2
5. Определение размаха варьирования
,
Выборка №1
Выборка №2
6. Отбраковка непредставительных результатов измерений.
Метод 3s:
Выборка №1
Значения выборки 1 не выходят за границы критического интервала отбраковки.
|
Выборка №1 |
Выборка №2 |
|||||
|
1 |
3,5 |
0,0324 |
1 |
4,0 |
0,01265625 |
|
|
2 |
4,1 |
0,1764 |
2 |
4,2 |
0,00765625 |
|
|
3 |
4,0 |
0,1024 |
3 |
4,1 |
0,00015625 |
|
|
4 |
4,2 |
0,2704 |
4 |
3,9 |
0,04515625 |
|
|
5 |
3,8 |
0,0144 |
5 |
3,8 |
0,09765625 |
|
|
6 |
1,0 |
7,1824 |
6 |
4,2 |
0,00765625 |
|
|
7 |
3,9 |
0,0484 |
7 |
4,3 |
0,03515625 |
|
|
8 |
4,2 |
0,2704 |
8 |
4,4 |
0,08265625 |
|
|
9 |
4,1 |
0,1764 |
||||
|
10 |
4,0 |
0,1024 |
||||
|
Среднее значение |
3,68 |
8,376 |
Среднее значение |
4,1125 |
0,28875625 |
|
|
Дисперсия |
0,93 |
Дисперсия |
0,04 |
Выборка №2
Значения выборки 2 не выходят за границы критического интервала отбраковки.
Метод Башинского:
,
где
- коэффициент Башинского;
- размах варьирования.
Выборка №1
Значения выборки 1 выходят за границы критического интервала отбраковки.
Выборка №2
Значения выборки 2 выходят за границы критического интервала отбраковки.
В выборке №1 и №2 по методу Башинского значение выборки вышло за границы критического интервала отбраковки, поэтому и подлежат отбраковки. Теперь пересчитаем среднюю величину для обоих выборок.
7. Расчёт средней величины
8. Расчёт дисперсии
|
Выборка №1 |
Выборка №2 |
|||||
|
1 |
3,5 |
2,343961 |
1 |
4,0 |
0,0016 |
|
|
2 |
4,1 |
0,866761 |
2 |
4,2 |
0,0576 |
|
|
3 |
4,0 |
1,062961 |
3 |
4,1 |
0,0196 |
|
|
4 |
4,2 |
0,690561 |
4 |
0,5 |
11,9716 |
|
|
5 |
3,8 |
1,515361 |
5 |
5,2 |
1,5376 |
|
|
6 |
1,0 |
16,248961 |
6 |
5,0 |
1,0816 |
|
|
7 |
0,9 |
17,065161 |
7 |
3,9 |
0,0036 |
|
|
8 |
3,9 |
1,279161 |
8 |
3,8 |
0,0256 |
|
|
9 |
4,2 |
0,690561 |
9 |
4,2 |
0,0576 |
|
|
10 |
4,1 |
0,866761 |
10 |
4,3 |
0,1156 |
|
|
11 |
4,0 |
1,062961 |
11 |
4,4 |
0,1936 |
|
|
12 |
14,0 |
80,442961 |
||||
|
13 |
13,7 |
75,151561 |
||||
|
Среднее значение |
5,031 |
199,287693 |
Среднее значение |
3,96 |
15,0656 |
|
|
Дисперсия |
16,60730775 |
Дисперсия |
1,50656 |
9. Расчёт среднеквадратичной величины
10. Расчёт коэффициента вариации.
11. Определение размаха варьирования
12. Отбраковка непредставительных результатов измерений.
Метод 3s:
Выборка №1
Значения выборки 1 не выходят за границы критического интервала отбраковки.
Выборка №2
Значения выборки 2 не выходят за границы критического интервала отбраковки.
Метод Башинского:
Выборка №1
Значения выборки 1 выходят за границы критического интервала отбраковки.
Выборка №2
Значения выборки 2 выходят за границы критического интервала отбраковки.
В выборке №1 и №2 по методу Башинского значение выборки вышло за границы критического интервала отбраковки, поэтому и подлежат отбраковки. Теперь пересчитаем среднюю величину для обоих выборок.
13. Расчёт средней величины
|
Выборка №1 |
Выборка №2 |
|||||
|
1 |
3,5 |
0,6084 |
1 |
4,0 |
0,0961 |
|
|
2 |
4,1 |
0,0324 |
2 |
4,2 |
0,0121 |
|
|
3 |
4,0 |
0,0784 |
3 |
4,1 |
0,0441 |
|
|
4 |
4,2 |
0,0064 |
4 |
5,2 |
0,7921 |
|
|
5 |
3,8 |
0,2304 |
5 |
5,0 |
0,4761 |
|
|
6 |
1,0 |
10,7584 |
6 |
3,9 |
0,1681 |
|
|
7 |
0,9 |
11,4244 |
7 |
3,8 |
0,2601 |
|
|
8 |
3,9 |
0,1444 |
8 |
4,2 |
0,0121 |
|
|
9 |
4,2 |
0,0064 |
9 |
4,3 |
0,0001 |
|
|
10 |
4,1 |
0,0324 |
10 |
4,4 |
0,0081 |
|
|
11 |
4,0 |
0,0784 |
||||
|
12 |
13,7 |
88,7364 |
||||
|
Среднее значение |
4,28 |
112,1368 |
Среднее значение |
4,31 |
1,869 |
|
|
Дисперсия |
10,194 |
Дисперсия |
0,2076 |
14. Расчёт дисперсии
15. Расчёт среднеквадратичной величины.
16. Расчёт коэффициента вариации.
17. Определение размаха варьирования.
18. Отбраковка непредставительных результатов измерений.
Метод 3s:
Выборка №1
Значения выборки 1 не выходят за границы критического интервала отбраковки.
Выборка №2
Значения выборки 2 не выходят за границы критического интервала отбраковки.
Метод Башинского:
Выборка №1
Значения выборки 1 выходят за границы критического интервала отбраковки.
Выборка №2
Значения выборки 2 выходят за границы критического интервала отбраковки.
В выборке №1 и №2 по методу Башинского значение выборки вышло за границы критического интервала отбраковки, поэтому и подлежат отбраковки. Теперь пересчитаем среднюю величину для обоих выборок.
19. Расчёт средней величины
|
Выборка №1 |
Выборка №2 |
|||||
|
1 |
3,5 |
0,005329 |
1 |
4,0 |
0,0441 |
|
|
2 |
4,1 |
0,452929 |
2 |
4,2 |
0,0001 |
|
|
3 |
4,0 |
0,328329 |
3 |
4,1 |
0,0121 |
|
|
4 |
4,2 |
0,597529 |
4 |
5,0 |
0,6241 |
|
|
5 |
3,8 |
0,139129 |
5 |
3,9 |
0,0961 |
|
|
6 |
1,0 |
5,890329 |
6 |
3,8 |
0,1681 |
|
|
7 |
0,9 |
6,385729 |
7 |
4,2 |
0,0001 |
|
|
8 |
3,9 |
0,223729 |
8 |
4,3 |
0,0081 |
|
|
9 |
4,2 |
0,597529 |
9 |
4,4 |
0,0361 |
|
|
10 |
4,1 |
0,452929 |
||||
|
11 |
4,0 |
0,328329 |
||||
|
Среднее значение |
3,427 |
15,401819 |
Среднее значение |
4,21 |
0,9889 |
|
|
Дисперсия |
1,5401819 |
Дисперсия |
0,1236125 |
20. расчет дисперсии
21. Расчёт среднеквадратичной величины
22. Расчёт коэффициента вариации
23. Определение размаха варьирования
24. Отбраковка непредставительных результатов измерений.
Метод 3s:
Выборка №1
Значения выборки 1 не выходят за границы критического интервала отбраковки.
Выборка №2
Значения выборки 2 не выходят за границы критического интервала отбраковки.
Метод Башинского:
Выборка №1
Значения выборки 1 выходят за границы критического интервала отбраковки.
Выборка №2
Значения выборки 2 выходят за границы критического интервала отбраковки.
В выборке №1 и №2 по методу Башинского значение выборки вышло за границы критического интервала отбраковки, поэтому и подлежат отбраковки. Теперь пересчитаем среднюю величину для обоих выборок.
25. Расчёт средней величины
|
Выборка №1 |
Выборка №2 |
|||||
|
1 |
3,5 |
0,0324 |
1 |
4,0 |
0,01265625 |
|
|
2 |
4,1 |
0,1764 |
2 |
4,2 |
0,00765625 |
|
|
3 |
4,0 |
0,1024 |
3 |
4,1 |
0,00015625 |
|
|
4 |
4,2 |
0,2704 |
4 |
3,9 |
0,04515625 |
|
|
5 |
3,8 |
0,0144 |
5 |
3,8 |
0,09765625 |
|
|
6 |
1,0 |
7,1824 |
6 |
4,2 |
0,00765625 |
|
|
7 |
3,9 |
0,0484 |
7 |
4,3 |
0,03515625 |
|
|
8 |
4,2 |
0,2704 |
8 |
4,4 |
0,08265625 |
|
|
9 |
4,1 |
0,1764 |
||||
|
10 |
4,0 |
0,1024 |
||||
|
Среднее значение |
3,68 |
8,376 |
Среднее значение |
4,1125 |
0,28875625 |
|
|
Дисперсия |
0,93 |
Дисперсия |
0,04 |
26. Расчёт дисперсии
27. Расчёт среднеквадратичной величины.
28. Расчёт коэффициента вариации
29. Определение размаха варьирования.
30. Отбраковка непредставительных результатов измерений.
Метод 3s:
Выборка №1
Значения выборки 1 не выходят за границы критического интервала отбраковки.
Выборка №2
Значения выборки 2 не выходят за границы критического интервала отбраковки.
Метод Башинского:
Выборка №1
Значения выборки 1 выходят за границы критического интервала отбраковки.
Выборка №2
Значения выборки 2 не выходят за границы критического интервала отбраковки.
В выборке №1 по методу Башинского значение выборки вышло за границы критического интервала отбраковки, поэтому подлежит отбраковки. Теперь пересчитаем среднюю величину для выборки №1.
31. Расчёт средней величины.
|
Выборка №1 |
Выборка №2 |
|||||
|
1 |
3,5 |
0,2282716 |
1 |
4,0 |
0,01265625 |
|
|
2 |
4,1 |
0,0149382 |
2 |
4,2 |
0,00765625 |
|
|
3 |
4,0 |
0,0004938 |
3 |
4,1 |
0,00015625 |
|
|
4 |
4,2 |
0,0493827 |
4 |
3,9 |
0,04515625 |
|
|
5 |
3,8 |
0,0316049 |
5 |
3,8 |
0,09765625 |
|
|
6 |
3,9 |
0,0060494 |
6 |
4,2 |
0,00765625 |
|
|
7 |
4,2 |
0,0493827 |
7 |
4,3 |
0,03515625 |
|
|
8 |
4,1 |
0,0149382 |
8 |
4,4 |
0,08265625 |
|
|
9 |
4,0 |
0,0004938 |
||||
|
Среднее значение |
3,97 |
0,395555 |
Среднее значение |
4,1125 |
0,28875625 |
|
|
Дисперсия |
0,049 |
Дисперсия |
0,04 |
32. Расчёт дисперсии.
33. Расчёт среднеквадратичной величины.
34. Расчёт коэффициента вариации.
35. Определение размаха варьирования.
36. Отбраковка непредставительных результатов измерений.
Метод 3s:
Выборка №1
Метод Башинского:
Выборка №1
Значения выборки 1 выходят за границы критического интервала отбраковки.
В выборке №1 по методу Башинского значение выборки вышло за границы критического интервала отбраковки, поэтому подлежит отбраковки. Теперь пересчитаем среднюю величину для выборки №1.
37. Расчёт средней величины.
|
Выборка №1 |
Выборка №2 |
|||||
|
1 |
4,1 |
1 |
4,0 |
0,01265625 |
||
|
2 |
4,0 |
2 |
4,2 |
0,00765625 |
||
|
3 |
4,2 |
3 |
4,1 |
0,00015625 |
||
|
4 |
3,8 |
4 |
3,9 |
0,04515625 |
||
|
5 |
3,9 |
5 |
3,8 |
0,09765625 |
||
|
6 |
4,2 |
6 |
4,2 |
0,00765625 |
||
|
7 |
4,1 |
7 |
4,3 |
0,03515625 |
||
|
8 |
4,0 |
8 |
4,4 |
0,08265625 |
||
|
Среднее значение |
4,0375 |
Среднее значение |
4,1125 |
0,28875625 |
||
|
Дисперсия |
Дисперсия |
0,04 |
38. Расчёт дисперсии.
39. Расчёт среднеквадратичной величины.
40. Расчёт коэффициента вариации.
41. Определение размаха варьирования.
42. Отбраковка непредставительных результатов измерений.
Метод 3s:
Выборка №1
Метод Башинского:
Выборка №1
Значения выборки 1 выходят за границы критического интервала отбраковки.
43. Определение предельной относительной ошибки испытаний.
Выборка №1
Выборка №2
44. Проверка согласуемости экспериментальных данных с нормальным законом распределения при помощи критерия Пирсона.
|
№ |
Интервал |
Среднее значение |
Частота |
|
|
1 |
3,8 - 3,9 |
3,85 |
1 |
|
|
2 |
3,9 - 4,0 |
3,95 |
3 |
|
|
3 |
4,0 - 4,1 |
4,05 |
2 |
|
|
4 |
4,1 - 4,2 |
4,15 |
2 |
Выборка №1 Определим количество интервалов:
где - размер выборки 1
1. Сравнение с теоретической кривой.
- параметр функции
где
- среднее значение на интервале;
2. Рассчитываем для каждого интервала
- функция плотности вероятности нормально распределения;
3. Расчёт теоретической частоты.
- теоретическая частота в i-том интервале.
|
№ |
|
|
|
|
|
|
||
|
1 |
3,85 |
1 |
-1,332 |
0,1647 |
0,9364 |
0,0040 |
0,004 |
|
|
2 |
3,95 |
3 |
-0,622 |
0,3292 |
1,8717 |
1,2730 |
0,680 |
|
|
3 |
4,05 |
2 |
0,088 |
0,3977 |
2,2612 |
0,0682 |
0,030 |
|
|
4 |
4,15 |
2 |
0,799 |
0,2920 |
1,6603 |
0,3397 |
0,204 |
Число подчиняется - закону Пирсона
- число степеней свободы;
- порог чувствительности;
- вероятность;
Если , то данные эксперимента согласуются с нормальным законом распределения, где - табличное значение критерия Пирсона.
Если - данные эксперимента не согласуются с нормальным законом распределения, необходимо дальнейшее проведение опытов. Поскольку вычисленное значение () превосходит табличное значение критерия Пирсона, то данные эксперимента не согласуются с нормальным законом распределения.
Выборка №2
Определим количество интервалов:
, где - размер выборки 2
|
№ |
Интервал |
Среднее значение |
Частота |
|
|
1 |
3,8 - 3,95 |
3,875 |
2 |
|
|
2 |
3,95 - 4,10 |
4,025 |
2 |
|
|
3 |
4,10- 4,25 |
4,175 |
3 |
|
|
4 |
4,25 - 4,4 |
4,325 |
2 |
1. Сравнение с теоретической кривой.
- параметр функции , где
- среднее значение на интервале;
2. Рассчитываем для каждого интервала
- функция плотности вероятности нормально распределения;
3. Расчёт теоретической частоты.
- теоретическая частота в i-том интервале.
|
№ |
|
|
|
|
|
|
||
|
1 |
3,88 |
2 |
-1,1694 |
0,2012 |
1,1887 |
0,6582 |
0,5537 |
|
|
2 |
4,04 |
2 |
-0,4310 |
0,3637 |
2,1489 |
0,0222 |
0,0103 |
|
|
3 |
4,2 |
3 |
0,3077 |
0,3814 |
2,2535 |
0,5572 |
0,2473 |
|
|
4 |
4,34 |
2 |
1,0460 |
0,2323 |
1,3725 |
0,3937 |
0,2869 |
- число степеней свободы;
- порог чувствительности;
- вероятность;
Если , то данные эксперимента согласуются с нормальным законом распределения, где - табличное значение критерия Пирсона.
Если - данные эксперимента не согласуются с нормальным законом распределения, необходимо дальнейшее проведение опытов. Поскольку вычисленное значение () превосходит табличное значение критерия Пирсона, то данные эксперимента не согласуются с нормальным законом распределения.
45. Определение доверительного интервала
Форма распределения Стьюдента зависит от числа степеней свободы.
где коэффициент Стьюдента
Выборка №1
где - при вероятности и числе опытов .
Выборка №2
где - при вероятности и числе опытов .
Доверительные интервалы
Выборка №1
Интервал 3,945 - 4,0375 - 4,13.
46. Дисперсионный анализ
Основной целью дисперсионного анализа является исследование значимости различия между средними. В нашем случае мы просто сравниваем средние в двух выборках. Дисперсионный анализ даст тот же результат, что и обычный - критерий для зависимых выборок (сравниваются две переменные на одном и том же объекте).
- критерий Фишера
для и
- различие между дисперсиями несущественно, необходимо дополнительное исследование.
Проверим существенность различия и по - критерию для зависимых выборок.
при и
- различие между средними величинами существенно.
Проверим по непараметрическому Т - критерию:
, где
,
Разница между средними величинами несущественна.
Подобные документы
Метод ударно-канатного бурения скважин. Мощность привода ротора. Использование всех типов буровых растворов и продувки воздухом при роторном бурении. Особенности турбинного бурения и бурения электробуром. Бурение скважин с забойными двигателями.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 10.10.2011История развития и проблемы сверхглубокого бурения скважин. Особенности Кольской и Саатлинской сверхглубоких скважин. Характеристика способов бурения и измерение физических свойств пород. Новая техника и новые технологии бурения, их научные результаты.
курсовая работа [130,5 K], добавлен 02.03.2012Особенности буровых работ. Методы контроля и регулирования, применяемые в процессе бурения скважины. Общая характеристика некоторых прогрессивных методик, обеспечивающих процесс бурения. Критерии оценки технического состояния скважин. Организация ГИС.
шпаргалка [73,1 K], добавлен 22.03.2011Основные фонды геологических предприятий. Расчет необходимых капитальных вложений. Определение стоимости бурения добывающей, нагнетательной и резервной скважин. Промысловое обустройство месторождения. Прирост добычи от бурения рекомендуемых скважин.
курсовая работа [266,4 K], добавлен 06.02.2013Основные сведения о бурении скважин. Общая схема колонкового бурения. Тампонирование скважины как комплекс работ по изоляции отдельных ее интервалов. Диаметры колонковых скважин, зависящие от целей их проходки и от типа породоразрушающего инструмента.
презентация [175,8 K], добавлен 18.10.2016Характеристика геологического разреза на территории нефтяного месторождения, классификация породы. Выбор способа бурения и построение конструкции скважин, расчет глубины спуска кондуктора. Мероприятия по борьбе с самопроизвольным искривлением скважин.
курсовая работа [460,2 K], добавлен 01.12.2011Методы кривления стволов скважин. Характеристика компоновок низа бурильной колонны, применяемых для гидромонирторного и роторного направленного бурения. Прогнозирование поведения КНБК. Влияние геологических факторов на траекторию ствола скважины.
презентация [722,8 K], добавлен 20.09.2015Сооружение нескольких скважин, как правило наклонно направленных, устья которых сгруппированы на близком расстоянии друг от друга. Требования к строительству кустов скважин. Условия использования метода кустового бурения. Преимущества кустового бурения.
презентация [139,2 K], добавлен 28.10.2016Краткая история развития бурения. Области его применения. Основные операции технологического процесса. Категории бурения скважин в зависимости от их глубин. Способы воздействия на горные породы и характер их разрушения на забое. Типы буровых долот.
реферат [121,9 K], добавлен 03.10.2014Характеристика продуктивных горизонтов. Анализ фонда скважин. Технология зарезки и бурения боковых стволов. Расчет технико-экономического обоснования необходимости бурения боковых стволов на Лянторском месторождении. Промысловые геофизические работы.
дипломная работа [102,6 K], добавлен 28.02.2013
