AP23487822 – Исследование и разработка устройств для оптимизация измерения параметров буровых промывочных жидкостей
Цель – создание комплексного устройства для автоматического непрерывного мониторинга четырех параметров бурового раствора: его плотности, условной вязкости, пластической вязкости и динамического напряжения сдвига. Это важнейшие параметры качества бурового раствора, играющие решающую роль в предотвращении аварий и осложнений в стволе скважины, а также в выборе необходимого технологического оборудования.
Актуальность: Актуальность проекта обусловлена тем, что правильный выбор бурового раствора напрямую влияет на предотвращение осложнений и аварий при бурении. На устранение таких осложнений затрачивается около 10% от общей себестоимости буровых работ. Качество бурового раствора определяется рядом параметров, включая плотность, вязкость, прочность геля и водоотдачу. В настоящее время эти параметры измеряются вручную и нерегулярно, что снижает оперативность контроля. Это приводит к запаздыванию корректировки свойств раствора при изменении условий бурения. Поэтому существует острая необходимость в внедрении систем непрерывного автоматического измерения параметров буровых растворов.
Научный руководитель: Кандидат технических наук, Ассоциированный профессор, Муратова Самал Каримбаевна
Ожидаемые и достигнутые результаты: в результате выполнения проекта был изготовлен и успешно отлажен экспериментальный стенд, обеспечивающий получение надежных данных и результатов испытаний. Проведены стендовые испытания устройства для автоматического непрерывного измерения условной вязкости, подтвердившие его работоспособность и точность. Исследованы методы измерения реологических параметров буровых растворов и выбран наиболее эффективный подход. Разработаны математические модели и алгоритмы прогнозирования изменений параметров бурового раствора при различных условиях бурения. Создана программа виртуальных экспериментов и лабораторных исследований для проверки теоретических решений. Сформирована база для дальнейших разработок автоматических систем измерения вязкости и плотности бурового раствора. Доработана конструкторская документация с учетом результатов теоретических и экспериментальных исследований. Разработаны алгоритмы обработки данных и прогнозирования поведения бурового раствора, включая применение нейронных сетей LSTM с точностью прогнозирования более 95 %. Созданы и испытаны сенсорные системы на основе ультразвуковых, оптических и микрофлюидных датчиков, обеспечивающие высокую точность измерений в условиях высоких температур и давления. Разработанные решения, включая системы измерения водоотдачи и содержания песка, подтвердили свою эффективность и создают основу для внедрения интеллектуальных автоматизированных систем контроля буровых растворов.
Список публикаций с ссылками на них
- Жайлиев А. О., Муратова С. К., Омирзакова Э. Ж., Табылганов М. Т., Гусманова А. Г., Куттыбаев А. Е., Ратова С. Б.
Оптимизация процессов бурения и освоения скважин с использованием системы датчиков плотности и вязкости // Нефть и Газ. – 2025. – Т. 3. – № 147. – С. 102–114. – DOI: https://doi.org/10.37878/2708-0080/2025-3.05 - Orinbaev B., Ratov B., Khomenko V., Tileuberdi N., Khayitov O., Umirzokov A., Seidaliyev A., Makyzhanova A., Kuttybayev A., Zahrytsenko A., Kamyshatskyi O.
Comprehensive Use of Electrical Inverse Lateral and Radioactive Logging for Strata Properties Investigation in Cased Wells // ES Materials and Manufacturing. – 2025. – Vol. 27. – No. 1417. – P. 1–12. – DOI: https://dx.doi.org/10.30919/mm1417 - Ratov B., Pavlychenko A., Kirin R., Pashchenko O., Khomenko V., Tileuberdi N., Kamyshatskyi O., Sieriebriak S., Seidaliyev A., Muratova S.
Using Machine Learning to Model Mechanical Processes in Mining: Theory, Practice, and Legal Considerations // Engineered Science. – 2025. – Vol. 33. – No. 1419. – P. 1–12. – DOI: https://dx.doi.org/10.30919/es1419