SU1479630A1 - Method of controlling a two-stage drilling process - Google Patents

Method of controlling a two-stage drilling process Download PDF

Info

Publication number
SU1479630A1
SU1479630A1 SU864215446A SU4215446A SU1479630A1 SU 1479630 A1 SU1479630 A1 SU 1479630A1 SU 864215446 A SU864215446 A SU 864215446A SU 4215446 A SU4215446 A SU 4215446A SU 1479630 A1 SU1479630 A1 SU 1479630A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
drilling
axial load
values
energy consumption
specific energy
Prior art date
Application number
SU864215446A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валентин Алексеевич Коровкин
Сергей Львович Загорский
Борис Лаврентьевич Путов
Александр Дмитриевич Пачев
Татьяна Викторовна Величко
Original Assignee
Институт горного дела им.А.А.Скочинского
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт горного дела им.А.А.Скочинского filed Critical Институт горного дела им.А.А.Скочинского
Priority to SU864215446A priority Critical patent/SU1479630A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1479630A1 publication Critical patent/SU1479630A1/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к горной промышленности и позвол ет повысить производительность бурени  за счет выбора оптимальных параметров. Дл  этого измер ют текущее и задают граничные значени  крут щего момента и номинальное значение мощности привода. В процессе бурени  частоту вращени  регулируют до достижени  приводом вращател  номинальной мощности. На каждом интервале бурени  вычисл ют удельные энергозатраты на разрушение и по ним классифицируют горные породы по мощности. При разбуривании маломощного сло  регулируют осевую нагрузку до достижени  контролируемыми параметрами граничных значений, а частоту вращени  - до достижени  приводом вращател  положительной мощности или граничного значени  частоты вращени . При разбуривании мощного сло  осевую нагрузку и частоту вращени  определ ют из услови  минимума удельных энергозатрат на разрушение породы. Периодически в процессе разбуривани  мощного сло  определ ют относительное изменение удельных энергозатрат ΔWт на разрушение породы и сравнивают с заданным ΔWз. При ΔWт*98ДWз уменьшают частоту вращени . Способ обеспечивет сбор информации о свойствах бурильных пород в процессе бурени , классификацию пород в зависимости от удельных энергозатрат на разрушение , что позвол ет оптимизировать процесс разбуривани  скважины по различным критери м. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.The invention relates to the mining industry and allows an increase in drilling productivity due to the selection of optimal parameters. To do this, measure the current and set the boundary values of the torque and the nominal value of the drive power. During the drilling process, the rotational speed is controlled until the drive reaches the rated power. At each drilling interval, the specific energy consumption for fracture is calculated and rocks are classified according to their power. When drilling a low-power layer, the axial load is adjusted until the controlled values reach the limit values, and the rotational speed is adjusted until the rotary actuator reaches a positive power or the limit value of the rotational speed. When a thick layer is drilled, the axial load and rotation frequency are determined from the condition of minimum specific energy consumption for rock destruction. Periodically, in the process of drilling a thick layer, the relative change in the specific energy consumption ΔW t for rock destruction is determined and compared with the specified ΔW h . When ΔW m * s 98DW reduce rotational frequency. The method provides for the collection of information on the properties of drilling rocks in the drilling process, the classification of rocks depending on the specific energy consumption for destruction, which makes it possible to optimize the process of drilling a well according to various criteria. 1 Cp f-crystals, 1 hl.

Description

1one

Изобретение относитс  к горной промышленности, к управлению процессами бурени  и разбуривани  сквакин, когда предварительно проводитс  передова  скважина, котора  затем расшир етс  до необходимого диаметра.The invention relates to the mining industry, to the management of the drilling and drilling processes of a squash, when an advanced well is previously conducted, which then expands to the required diameter.

Целью изобретени   вл етс  повышение производительности за счет выбора оптимальных параметров.The aim of the invention is to increase productivity by choosing the optimal parameters.

На чертеже изображена блок-схема устройства дл  реализации предлагаемого способа.The drawing shows a block diagram of a device for implementing the proposed method.

Сущность способа управлени  процессом двухстадийного бурени  заключаетс  в следующем.The essence of the method for controlling the two-stage drilling process is as follows.

Критерий оптимальности максимальной скорости выражаетс  формулойThe optimal speed criterion is expressed by

опт опт Попт  wholesale wholesale Popt

(ABOUT

где V - скорость бурени ;where V is the speed of drilling;

h и п - соответственно углублениеh and n - respectively deepening

долота за один оборот и частота вращени  разрушающего органа; h г попт- оптимальные значени  этихbits per revolution and the frequency of rotation of the destructive organ; h g popt are the optimal values of these

параметров.parameters.

Величина углубки долота за один оборот определ етс  величиной осевой нагрузки Q, физико-механическими свойствами буримых пород и конструкцией бурового инструмента.The magnitude of the bit depth in one revolution is determined by the magnitude of the axial load Q, the physicomechanical properties of the drilled rocks, and the design of the drilling tool.

Предельное значение углублени  долота за один оборот hnp определ етс  его типом и конструкцией. Текущее значение углубки долота за один оборот hr вычисл ют по отношению заданного интервала бурени  - фиксированного поступательного перемещени  бурового става &Н к соответствующему этому перемещению числу оборотов разрушающего органа п,The limiting value of bit deepening per revolution hnp is determined by its type and design. The current value of the bit deepening for one revolution hr is calculated from the ratio of a given drilling interval — a fixed translational movement of the drill rod & H to the corresponding rotation number of the destructive organ n,

V ГV g

11eleven

(2) 25(2) 25

Достижение honrобеспечиваетс  выбором величины осевой нагрузки Q, при которой наступает одно из ограниченийAchievement of hon-is ensured by the choice of the magnitude of the axial load Q, at which one of the limitations

;;

М,ь М,M, M,

ном nom

QT QQT Q

ком com

b bm, ,b bm,,

43)43)

QQ

НомNome

где М,М..„ - текущее и номинальное знаТ ИОрЛwhere M, M .. „is the current and nominal sign of the IORL

чени  крут щего момента на разрушающем органе; номинальное значение осевой нагрузки; Ьт,Ъпр- текущее и предельное значени  параметра вибраций. Так как выработки провод тс  в два этапа: бурение передовой скважины и ее разбуривание различными разрушающими органами, то границы ограничений (3) дл  этих двух режимов различ ны.torque on the destructive organ; nominal value of axial load; Lt, dpr is the current and limiting value of the vibration parameter. Since the development is carried out in two stages: the drilling of an advanced well and its drilling by various destructive bodies, the limits of restrictions (3) for these two modes are different.

Значени  крут щего момента дл  гидропривода и электропривода вычисл ютс  соответственно по формулеThe torque values for the hydraulic drive and the electric drive are calculated respectively by the formula

,Р, ; ,,R, ; ,

(4)(four)

796304796304

С - число ступеней регулировани , причем СЪС, - числа штанг при бурении скважины на максимальную глу5 бину.C is the number of stages of adjustment, and CBC, is the number of rods when drilling a well to the maximum depth.

Необходимое значение давлени  в гидросистеме механизма подачи вычисл ют по известным значени м необходимой осевой нагрузки, числа штангThe required value of pressure in the hydraulic system of the feeder is calculated from the known values of the required axial load, the number of rods

to К,веса штанг Сш и бура Gg по формулеto K, the weight of the bars of the United States and the drill Gg according to the formula

QTtslK.Guj+Gj) QTtslK.Guj + Gj)

(5)(five)

5five

00

5five

00

5 0 з 5 0 s

где S - площадь поршней гидроцилиндров механизма подачи; g - ускорение свободного падени . (В этой формуле знак + соответствует бурению, - - разбуриванип).where S is the area of the pistons of the cylinders of the feed mechanism; g - free fall acceleration. (In this formula, the + sign corresponds to drilling, - - drilling).

При каждом значении осевой нагрузки бур т скважину на заданную фиксированную глубину АН. По окончании бурени  каждого такого отрезка измер ют средние значени  контролируемых величин - числа оборотов разрушающего органа, нагрузки привода вращател  и параметр вибрации бура. Затем вычисл ют значени  углубки долота на один оборот и крут щего момента по формулам (2), (4) и сравнивают с услови ми ограничений (3). При наступлении хот  бы одного из условий (3) рост осевой нагрузки прекращают. При этом достигнутое значение осевой нагрузки  вл етс  оптимальным по прин тому критерию, так как обеспечивает максимальное (оптимальное) значение углубки долота на один оборот дл  данных условий.At each value of the axial load, the well is drilled to a given fixed depth of AN. At the end of the drilling of each such segment, the average values of the monitored values — the number of revolutions of the destructive organ, the rotator drive load, and the drill vibration parameter are measured. Then, the depth of the bit per revolution and the torque are calculated using formulas (2), (4) and compared with the constraint conditions (3). When at least one of the conditions (3) occurs, the growth of the axial load is stopped. At the same time, the achieved value of the axial load is optimal by the accepted criterion, since it provides the maximum (optimal) value of bit depth per turn for these conditions.

Достижение оптимальной величины частоты вращени  разрушающего органа попт обеспечиваетс  увеличением ее до величины, при которой развиваема  приводом мощность равна номинальной NMOMn0flT рассчитывают в зависимости от текущего значени  крут щего момента Мт при оптимальном значении осевой нагрузки по формулеThe achievement of the optimal rotational speed of the destructive organ of the popt is ensured by increasing it to the value at which the power developed by the drive is equal to the nominal NMOMn0flT calculated depending on the current torque value Mt at the optimum axial load value using the formula

± п„п± п „п

(6)(6)

где Р, и I - перепад давлени  на входе и выходе гидродвигател  и ток нагрузки электродвигател  соответственно . Осева  нагрузка измен етс  сту1 пенчато на величину U 0 - QHOM, гдеwhere P and I are the pressure drop at the inlet and outlet of the hydraulic motor and the load current of the electric motor, respectively. The axial load is changed by stupchatno by the value of U 0 - QHOM, where

(ппр- предельное значение частоты вращени  бура) и величина развиваемой приводом вращатеп  мощности может быть не равна номинальной.(pnp is the limiting value of the rotation frequency of the drill) and the magnitude of the power developed by the drive can not be equal to the nominal one.

Таким образом, регулируемые параметры достигают оптимальных значений в соответствии с критерием оптимальности (1).Thus, the adjustable parameters achieve optimal values in accordance with the optimality criterion (1).

По окончании бурени  каждого отрезка скважины глубиной UH провер ют выполнение достигнутого (одного или нескольких) услови  (3) и (6) с заданной точностью 8f стабилизации контролируемого параметраAt the end of the drilling of each well section with a depth of UH, the fulfillment of the achieved (one or several) condition (3) and (6) with a given stabilization accuracy of the controlled parameter 8f is checked

f-нЦ,(7)f-NC, (7)

ХпР где х и хрр текущее и предельноеXpr where x and xpr current and limit

(номинальное) значени  контролируемого парамера по услови м (3) и (6).the (nominal) value of the controlled parameter under the conditions (3) and (6).

Если условие (7) выполн етс , то бурение последующего отрезка ДН производ т с прежними параметрами. При нарушении услови  (7) параметры режима корректируют: при превышении текущим значением параметра его номинального (предельного) значени  осевую нагрузку уменьшают на одну ступень &0, в противном случае осеву нагрузку увеличивают. Аналогично по величине текущего значени  крут щего момента корректируют частоту вращени  бура в соответствии с формулой (6).If condition (7) is fulfilled, then the drilling of the subsequent DN segment is performed with the same parameters. If the condition (7) is violated, the mode parameters are adjusted: if the current value of the parameter exceeds its nominal (limit) value, the axial load is reduced by one level & 0, otherwise the axial load is increased. Similarly, according to the magnitude of the current torque value, the rotation frequency of the drill is adjusted in accordance with formula (6).

По окончании бурени  на длину штан ги запоминают оптимальные параметры режима, затем после наращивани  штанги достигают их ускоренно.At the end of drilling, the optimal parameters of the mode are remembered for the length of the rod, then after increasing the rod, they are reached rapidly.

В процессе бурени  каждого отрезка скважины глубиной ДН вычисл ют и запоминают удельные энергозатраты на разрушение буримых пород Hw. Удельные энергозатраты при бурении определ ютс  по формулеIn the process of drilling each well section with a depth of DN, the specific energy consumption for destruction of drilled rocks Hw is calculated and stored. The specific energy consumption for drilling is determined by the formula

VV

МтMt

VVVV

(8)(eight)

где F - средневзвешенный радиус разрушающего органа; t - врем  бурени  скважины дли- where F is the weighted average radius of the destructive organ; t is the well drilling time

ной АН.Noah AN.

Затем по окончании процесса бурени  скважины на всю длину по отношению удельных энергозатрат Hw. и Hvv;+1 на соседних участках скважины опреде- л ют однородные слои и их мощности. Однородность слоев устанавливают по выполнению услови Then, at the end of the process of drilling the well for the entire length with respect to the specific energy consumption Hw. and Hvv; +1 in the adjacent sections of the well determine homogeneous layers and their thickness. The uniformity of the layers is determined by the fulfillment of the conditions

HW;HW;

HVHV

-i/Л,-i / L,

Wli-l Wli-l

заданна  величина, мощным относ т однородные прот женностью 10 и более, менa given value, a powerful relative homogeneous of 10 or more, varying

где $i - Кwhere $ i is K

479630479630

lfl - к маломощным. По окончании процесса классификации слоев запоминают последовательное их расположение и характеристики: дл  мощных слоев - их прот женности, взаимное расположение и среднюю величину удельных энергозатрат; дл  маломощных- их прот женность и расположение в об- 10 щей последовательности слоев скважины .lfl - to low-power. At the end of the classification process, the layers memorize their sequential arrangement and characteristics: for thick layers, their length, mutual arrangement, and average value of specific energy consumption; for low-power ones, their length and location in the common sequence of layers of the well.

1515

20 25 20 25

30 thirty

35 35

00

5five

0 0

Таким образом, по окончании процесса бурени  скважины имеетс  информаци  о породах, пересекаемых скважиной , котора  используетс  при разбу- ривании.Thus, at the end of the well boring process, there is information about the rocks traversed by the well, which is used during drilling.

Перед разбуриванием очередного сло  скважины анализирует его мощность . Если слой маломощной, то процесс его разбуривани  оптимизируют с использованием критери  (I) максимальной скорости аналогично процессу бурени , В отличие от процесса бурени  удельные энергозатраты на разрушение горных пород не определ ютс . Если слой мощный, то процесс его разбуривани  оптимизируют с использованием критери  минимум удельных энергозатрат. Дл  этого выполн ют последовательно три процедуры,Before drilling the next layer of the well, it analyzes its thickness. If the layer is thin, then the drilling process is optimized using the maximum speed criterion (I) similarly to the drilling process. Unlike the drilling process, the specific energy consumption for rock destruction is not determined. If the layer is strong, then the process of drilling is optimized using the criterion of minimum specific energy consumption. For this, three procedures are performed in succession.

Разбуривание скважины производитс  последовательными отрезками длиной Ml с значением осевых нагрузок QJ, увеличивающимис  с каждым отрезком uH на величину ДО. Дп  каждого значени  Q в процессе бурени  определ етс  величина углублени  долота на один оборот h|. Нарастание осевой нагрузки продолжаетс  до наступлени  одного из ограничений (3).The well is drilled in successive segments of length Ml with the value of axial loads QJ increasing with each segment uH by the magnitude of TO. Dp of each value of Q in the process of drilling is determined by the amount of deepening of the bit per turn h |. The increase in axial load continues until one of the constraints (3) occurs.

В результате этой операции формируетс  зависимость (h;) в виде р да значений осевых нагрузок Q,.., О- и соответствующего ему р да углублений долота за один оборот h ,..., h . Из второго р да формируетс  р д углублений долота за один оборотAs a result of this operation, the dependence (h;) is formed in the form of a series of values of axial loads Q, .., О- and the corresponding number of bit deepenings per revolution h, ..., h. From the second row, a series of bit recesses are formed per revolution.

hh с шагом Ah. Величина Д hhh with step Ah. The value of D h

выбираетс , исход  из заданной точности б, стабилизации параметров бурени .is selected based on the specified accuracy b, stabilization of drilling parameters.

,hnp., hnp.

(Ю)(YU)

5555

Величина т, равнаThe value of t is equal to

тt

Ј}i. Ј} i.

дьdh

(11)(eleven)

где h,,,- углубление долота за одинwhere h ,,, is the deepening of the bit in one

оборот при максимальном значении осевой нагрузки„ Соответственно р ду углублений долота за один оборот h(,...,hmi из ис- ходного р да значений осевых нагрузок Q,,...,Q; формируетс  новый р д значений Q,,...,Qw , каждое значение которого соответствует величине h1 из р да п,...,Пгги.turnover at maximum value of axial load. Accordingly, a row of bit deepenings per revolution h (, ..., hmi from the initial row of axial load values Q ,, ..., Q; a new series of values Q, is formed. .., Qw, each value of which corresponds to the value of h1 from p yes n, ..., Pggi.

Аналогично зависимост м (10) и (11) формируетс  р д частот вращени Similarly, dependences (10) and (11) form a number of rotational frequencies.

,, где,, where

п-Чпп p-chpp

ЬпBp

РR

(12) 15(12) 15

Таким образом, по окончании этой процедуры имеетс  р д значений осевых нагрузок Qj,...,QmiH р д частот вращени  долота гц ,... ,nm7.Thus, at the end of this procedure, there are a number of axial loads Qj, ..., QmiH, a number of bit rotation frequencies Hz, ..., nm7.

Далее выполн етс  перебор параметров бурени  из прин тых значений осевых нагрузок 0,,...,Qm,H частот вращени  п,,...,nm. Поиск оптимальных координат процесса разбуривани  вы- полн ют перебором по программе вариантов сочетаний регулируемых параметров . С каждым выбранным сочетанием параметров разбуривают скважину на глубину йН. Затем вычисл ют удельные энергозатраты на разрушение горной породы на каждом таком отрезке.Next, the drilling parameters are recalculated from the accepted values of axial loads 0 ,, ..., Qm, H of the rotation frequency n ,, ..., nm. The search for optimal coordinates of the drilling process is performed by enumerating the program of options for combinations of adjustable parameters. With each selected combination of parameters, the well is drilled to a depth of iH. Then, the specific energy consumption for rock destruction in each such segment is calculated.

По окончании перебора вариантов в качестве оптимальных принимаютс  те, которые обеспечивают минимум удельных энергозатрат. При наличии нескольких пар параметров с примерно равными минимальными удельными энергозатратами (в пределах заданной точности) в качестве оптимальных принимаютс  пара- метры, обеспечивающие большую производительность , котора  определ етс  по зависимости, аналогичной (1) описани , т.е. .At the end of enumeration of options, those that provide the minimum specific energy consumption are taken as optimal. If there are several pairs of parameters with approximately equal minimum specific energy consumption (within a given accuracy), the optimal parameters are parameters that provide greater performance, which is determined by the dependence similar to (1) description, i.e. .

Таким образом, определ ющим кри- терием оптимальности при разбуривании мощных слоев скважины  вл етс  минимум удельных энергозатрат на разрушение горной породы. Максимальна  скорость бурени   вл етс  вспомогатель- ным критерием.Thus, the decisive criterion for optimality when drilling thick layers of a well is a minimum of specific energy consumption for rock destruction. The maximum drilling rate is an auxiliary criterion.

С прин тыми параметрами разбуривают оставшуюс  часть данного мощногоWith the accepted parameters, the rest of this powerful

сло  и все последующие мощные слои с близкими значени ми удельных энергозатрат на разрушение пород, зафиксированными при бурении передовой сквлжины.the layer and all subsequent thick layers with close values of the specific energy consumption for rock destruction, recorded during the drilling of an advanced well.

В процессе разбуривани  однородного сло  периодически контролируют износ режущего инструмента по изменению удельных энергозатрат. Возникновение аварийного износа инструмента обнаруживают при выполнении услови In the process of drilling a uniform layer, the wear of the cutting tool is periodically monitored by changing the specific energy consumption. Emergency tool wear is detected when the condition is met

JSA -iMJSA-iM

иand

w ew e

(13)(13)

5five

00

5 0 50

г о about

5 Q5 Q

5five

W d ri W.B Удельные энергоэатрагде Hw,an HW d ri W.B Specific energy energy Hw, an H

ты на кра х участка скважины длиной L;you are at the edge of the well section of length L;

D.J - посто нна  величина. При возникновении услови  (13) уменьшают частоту вращени  бура. Эта операци  учитывает зависимость износа режущего инструмента от скорости резани  и абразивности пород. Дл  каждой горной породы имеетс  определенна  предельна  скорость резани , выше которой начинаетс   вление теплового износа, при котором резко увеличиваютс  удельные энергозатраты на разрушение пород вследствие интенсивного износа рабочего инструмента. Частота снижаетс  на одну ступень kn, затем снова провер етс  условие (13) возникновени  аварийного износа . При этом оптимальный режим бурени  нарушаетс . С этим сниженным значением частоты вращени  бура выполн етс  разбуривание скважины до тех пор, пока не сниз тс  удельные энергозатраты на разрушение горной породы. После этого параметры бурени  измен ют и принимают равными оптимальным , определенным на предварительном этапе.D.J is a constant value. When a condition occurs, (13) reduces the frequency of rotation of the drill. This operation takes into account the dependence of the wear of the cutting tool on the cutting speed and abrasiveness of the rocks. For each rock, there is a definite limiting cutting speed, above which the phenomenon of thermal wear begins, at which the specific energy consumption for rock destruction due to intense wear of the working tool increases. The frequency is reduced by one step kn, then the condition (13) of the occurrence of accidental wear is checked again. In this case, the optimum drilling mode is disturbed. With this reduced rotational speed of the drill, the well is drilled until the specific energy consumption for rock failure is reduced. After this, the drilling parameters are changed and taken equal to the optimal ones determined at the preliminary stage.

В процессе разбуривани  маломощных слоев удельные энергозатраты на разрушение породы не вычисл ютс , так как при разрушении режущим инструментом пород разной крепости обнаружение услови  (13) (возникновение абразивного износа) затруднительно .In the process of drilling thin layers, the specific energy consumption for rock destruction is not calculated, since when a rock cutting tool of different strength collapses, it is difficult to detect the condition (13) (the occurrence of abrasive wear).

Интервал бурени  ДН принимаетс  из услови  исключени  вли ни  переходных процессов, возникающих в системе: буровой инструмент - забой при изменении режима бурени , на точность вычислени  углубки долота за один оборот и прин т равным ДН (2,...,3)h пр.Drilling interval DN is taken from the condition of excluding the influence of transient processes in the system: drilling tool - bottomhole when changing the drilling mode, on the accuracy of calculating the bit depth in one turn and is assumed to be DN (2, ..., 3) h ave.

Точность стабилизации контролируемых параметров Ј), (формула (7) принимаетс  ич услови The accuracy of the stabilization of the controlled parameters Ј), (formula (7) is ich conditions

nn

(14)(14)

гдеfl„ и о - погрешности датчиков контролируемых параметров и процесса преобразовани  информации соответственно.where fll and o are the errors of the sensors of the monitored parameters and the process of converting information, respectively.

Величина 0 (формула (9)) принимаетс  из услови  разбуривани  мощного сло  без корректировок параметров бурени . Дл  этого необходимо, чтобы шаг квантовани  крепостей пород &f соответствовал зависимостиThe value 0 (formula (9)) is taken from the condition of drilling a thick layer without adjusting the drilling parameters. To do this, it is necessary that the quantization step of the rock fortresses & f correspond to

f 0, ,f 0,

(15)(15)

mlnmln

диапазон изменчивости физико-механических свойств буримых пород (в относительных единицах). породы с крепостью отдельtvunthe range of variability of the physicomechanical properties of drilled rocks (in relative units). rocks with a fortress separate

ДО fTO f

max max

вэаных прослойков от f имное расположение которых заранее неизвестно, замен ютс  на упор доченное расположение прослойков с возрастающей крепостью. Границы отдельных слоев определ ютс  при возрастании крепости очередного прослойка в (1+Од) раз, т.е. крепость каждого последующего сло  определ етс  зависимостью ЈThe new layers from f whose location is not known in advance are replaced by the ordered arrangement of layers with increasing strength. The boundaries of the individual layers are determined with increasing strength of the next layer in (1 + Od) times, i.e. the strength of each subsequent layer is determined by the dependence Ј

(16) 35(16) 35

где fj - крепость предыдущего сло where fj is the strength of the previous layer

породы.breeds.

Формула дл  f , выраженна  через крепость породы первого сло  (или, что то же самое, сло  породы с мини- примет видThe formula for f expressed in terms of the rock strength of the first layer (or, equivalently, the mini-rock layer will take the form

мальной крепостью f . А),maximum fortress f. BUT),

f;(l)AT,f; (l) AT,

(17)(17)

где 1 - пор дковый номер сло  упор доченной скважины.where 1 is the order number of the ordered well layer.

Номер сло  породы с наибольшей крепостью fma), равен числу шагов квантовани  крепости породы при ее возра - стании отThe number of the rock layer with the greatest fortress (fma) is equal to the number of steps of quantizing the rock fortress as it rises from

f m. r, Я°f m. r °

Јmaf с шагом uf,т.е.Јmaf with step uf, i.e.

r r

f Itf it

(18)(18)

Подставив в формулу (17) значениеSubstituting in the formula (17) value

w w

1 + &4)A f .(19)1 + & 4) A f. (19)

Заменив в формуле (19) величину f/Јf ее значением из (15) получимReplacing in the formula (19) the value of f / Јf by its value from (15) we get

(1+8,) Отсюда ( 1+ &,)АЈ f(1 + 8,) From here (1+ &) АЈ f

S,S,

,х -, x -

(20)(20)

(21)(21)

Формула (21) позвол ет определить границы однородных слоев в зависимости от диапазона изменени  крепостей (или другого показател , характеризующего буримость) пород скважины с заданной точностью о, стабилизации параметров бурени Formula (21) makes it possible to determine the boundaries of homogeneous layers depending on the range of changes in strengths (or another indicator characterizing the drillability) of the well rocks with a given accuracy of about, stabilization of drilling parameters

Значение о зависит от вида материала и типа бурильного инструмента, а также степени абразивности пород. Его значение устанавливаетс  экспериментально . В качестве нижней границы принимаетс The value of a depends on the type of material and type of drilling tool, as well as the degree of abrasiveness of the rocks. Its value is established experimentally. The lower bound is taken

Ј3 &гЈ3 & g

Величина прот женности маломощноAmount of weakness

го сло  1go layer 1

чh

принимаетс  из услови  ЛН,(22)is accepted from the conditions of LF, (22)

mV mimV mi

00

5five

00

5five

00

5five

т.е. процесс поиска оптимальных параметров разбуривани  должен быть завершен на глубине скважины 10 при использовании всех сочетаний осевой нагрузки и частоты вращени .those. the process of searching for optimal drilling parameters should be completed at the depth of well 10 using all combinations of axial load and rotation frequency.

Характер рассмотренных операций позвол ет осуществл ть управление процессами бурени  и разбуривани  скважин с оптимизацией режимов, дл  чего может использоватьс  устройство управлени , показанное на чертеже.The nature of the operations considered allows the management of drilling and drilling processes with optimized modes, for which the control device shown in the drawing can be used.

Буровой станок (комбайн) снабжен датчиками 1 и 2 нагрузки привода подачи и вращател , датчиками 3 и 4 перемещени  бура и частоты вращени , датчиком 5 вибраций. Устройство управлени  содержит блок 6 управлени  приводом подачи, блок 7 управлени  приводом вращател , вычислительно- логический блок 8, блок 9 пам ти, блоки 10-12 ввода аналоговой информации , два блока 13 и 14 ввода цифровой информации, два блока 15-16 вывода аналоговой информации, пульт 17 управлени , блок 18 индикации, блок ввода 19 и вывода 20 дискретных сигналов, компаратор 21 уровн  и двухпозиционные объекты 22 управлени .The drilling machine (combine) is equipped with sensors 1 and 2 of the load of the feed drive and rotator, sensors 3 and 4 of the movement of the drill and the frequency of rotation, sensor 5 of vibrations. The control unit comprises a feed drive control unit 6, a rotator drive control unit 7, a computer unit 8, a memory unit 9, analog information input units 10-12, two digital information input units 13 and 14, two analog output units 15-16. information, control panel 17, display unit 18, input unit 19 and output of 20 discrete signals, level comparator 21, and on-off control objects 22.

Датчики 1-5 через преобразователи - устройства 10-14 ввода аналоговой и цифровой информации соединены с шинами данных вычислительно-логического блока 8, к которым также подключены блок 9 пам ти, блоки 15 и 16Sensors 1-5 through converters — the analog and digital information input devices 10–14 are connected to the data bus of the computational logic unit 8, to which memory block 9 and blocks 15 and 16 are also connected.

вывода аналоговой информации, соединенные с блоками b и 7 управлени  приводов подачи и вращател , блоки 19 и 20 ввода и вывода дискретной информации и компаратор 21 уровн . Блок 19 ввода дискретных сигналов соединен с пультом 17 управлени  и исполнительными устройствами двухпо- зиционных объектов 22 управлени , выходы которых соединены с блоком 20 вывода дискретных сигналов и блоков 18 индикации. Сигналы с датчиков 1-5 через преобразователи 10-14 - устройства ввода аналоговой и цифровой ин- формации, ввод тс  на шины данных вычислительно-логического блока 8, на которые также вводитс  информаци  от компаратора 21 уровн  и через блокanalog information output connected to control unit b and 7 of the control of feed drives and rotator, blocks 19 and 20 of input and output of discrete information and level comparator 21. A discrete signal input unit 19 is connected to a control unit 17 and executive devices of two positioning control objects 22, the outputs of which are connected to a discrete signal output unit 20 and display units 18. The signals from sensors 1-5 through converters 10-14 are input devices of analog and digital information, are inputted to the data buses of the computational logic unit 8, to which information is also entered from the comparator 21 level and through the unit

2525

30thirty

3535

19 ввода дискретных сигналов от пуль- 20 формирует сигнал, по которому с бло- та 17 управлени . От вычислительно- логического блока 8 информаци  через шины данных и блоки 15 и 16 вывода аналоговой информации подаетс  на блоки 6 и 7 управлени  приводов подачи и вращател .19 of the input of discrete signals from the pul-20 forms a signal by which from the control block 17. From the computational logic unit 8, the information is fed through the data buses and the units 15 and 16 of the output of analog information to the units 6 and 7 of the control of the feed drives and the rotator.

В блок 9 пам ти записываетс  информаци  о номинальных данных приводов механизма подачи и вращател  бурового станка (комбайна) в режимах бурени  и разбуривани , посто нные коэффициенты, величины уставок ограничений , программа работы механизмов и поиска оптимальных параметров. Ка пульте 17 управлени  размещены коммутационные элементы управлени  и выбора режима работы комбайна и блок 18 индикации, который обеспечивает сигнализацию о нормальном и аварийном режимах работы механизмов.In memory block 9, information is recorded on the nominal data of the drives of the feeder and the rotator of the drilling machine (combine) in the drilling and drilling modes, constant coefficients, setpoint limit values, the program of mechanisms and the search for optimal parameters. On the control panel 17, there are switching elements for controlling and selecting the mode of operation of the combine and an indication unit 18, which provides an indication of the normal and emergency modes of operation of the mechanisms.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

С пульта 17 управлени  вводитс  команда выбора режима Бурение в вычислительно-логический блок 8. При этом из блока 9 пам ти считываетс  информаци  о величинах номинальных данных приводов комбайна, величинах уставок и ограничений дл  режима бурени  и посто нных коэффициентов. После выполнени  подготовительных операций на пульте 17 управлени  нажимаетс  кнопка Пуск. Эта команда поступает в вычислительно-логический блок 8, который формирует команду нарастани  частоты вращени  бура доA command for selecting the Drilling mode is entered from the control panel 17 into the computational-logic unit 8. In this case, information about the values of the nominal data of the combine drives, the values of the settings and restrictions for the drilling mode and constant coefficients is read from the memory block 9. After performing the preparatory operations on the control panel 17, the Start button is pressed. This command enters the computational logic unit 8, which forms a command for increasing the rotational frequency of the drill to

ков 10, 11 и 14 ввода информации подаетс  информаци  о величинах контролируемых параметров: давлени  в гидросистеме привода механизма подачи, тока нагрузки привода вращател  и число оборотов бура. Затем вычисл ютс  толщина стружки, крут щий момент и удельные энергозатраты на разрушение горной породы Kw по формулам (2,4,8), Величины толщины стружки и крут щего момента сравниваютс  с предельным (или номинальным)значени ми , а удельных энергозатрат записываютс  в блок 9 пам ти. При отсутствии ограничений (3) вычислителъно- логический блок 8 формирует команду увеличени  осевой нагрузки на величину &Q, котора  подаетс  на блок 15 вывода аналоговой информации и с его выхода на блок 6 управлени  приводом подачи. С этим значением осевой нагрузки скважина буритс  на глубину &К, Затем вводитс  информаци  с датчиков и снова вычисл ютс  значени The information input values 10, 11, and 14 provide information on the values of monitored parameters: pressure in the hydraulic system of the drive of the feed mechanism, load current of the rotator drive and the number of revolutions of the drill. Then, the chip thickness, torque, and specific energy consumption for rock failure Kw are calculated using the formulas (2.4.8). The chip thickness and torque values are compared with the limiting (or nominal) values, and the specific energy consumption is recorded in a block. 9 memories. If there are no restrictions (3), the calculator-logical unit 8 generates a command for increasing the axial load by the value of & Q, which is fed to the analog information output unit 15 and from its output to the supply drive control unit 6. With this value of the axial load, the well is drilled to a depth of & K, then the information from the sensors is entered and the values are again calculated

45 углублени  бура на один оборот,, крут щего момента и удельных энергозатрат . Увеличение осевой нагрузки про должаетс  до возникновени  одного из ограничений (3). Эта величина нагруз50 ки  вл етс  оптимальной по критерию45 deepening of the drill for one turn, of the torque and specific energy consumption. The increase in axial load continues until one of the constraints (3) occurs. This load value is optimal by the criterion

4040

максимальной скорости дл  конкретных горных пород.maximum speed for specific rocks.

Затем вычислительно-логическим блоком 8 вычисл етс  величина опти- 55 мальной частоты вращени  бура nonr по формуле (6) и с учетом ограничени  по частоте вращени  формируетс  команда на увеличение частоты вращени  до оптимальной. Команда черезThen, the computational logic unit 8 calculates the value of the optimal rotation frequency of the nonr drill by formula (6) and, taking into account the limitation in rotation frequency, a command is generated to increase the rotation frequency to the optimum one. Team through

величины, равной 0,5„ом. Команда в виде кодовой комбинации подаетс  на блок 16 вывода аналоговых сигналовvalue of 0.5 „th. The command in the form of a code combination is fed to the block 16 of the output of analog signals

и с его выхода на блок 7 управлени  приводом вращател . Затем вычислительно-логическим блоком 8 формируетс  команда нарастани  осевой нагрузк до величины, равной 0,50Ц . Невыполнение этих команд свидетельствует о возникновении аварийной ситуации,что фиксируетс  в блоке 18 индикации.and from its output to the rotator drive control unit 7. Then, the computational logic unit 8 generates a command for increasing the axial load to a value of 0.50C. Failure to comply with these commands indicates an emergency, which is recorded in the display unit 18.

При выполнении этих команд производитс  поиск оптимального значени  осевого усили  в следующей последовательности . Информаци  о поступательном перемещении бура с датчика 3 подаетс  на компаратор 21 уровн , уставка срабатывани  которого задаетс  равной АО. При перемещении бура на величину &Н, соответствующей уставке компаратора 21 уровн  А., онWhen these commands are executed, the optimum value of the axial force is searched in the following sequence. Information about the forward movement of the drill from the sensor 3 is fed to a level comparator 21, the setpoint of which is set equal to the AO. When the drill is moved by the value of & H corresponding to the setpoint of the comparator 21 level A., it

5five

00

5five

0 формирует сигнал, по которому с бло- 0 generates a signal by which

ков 10, 11 и 14 ввода информации подаетс  информаци  о величинах контролируемых параметров: давлени  в гидросистеме привода механизма подачи, тока нагрузки привода вращател  и число оборотов бура. Затем вычисл ютс  толщина стружки, крут щий момент и удельные энергозатраты на разрушение горной породы Kw по формулам (2,4,8), Величины толщины стружки и крут щего момента сравниваютс  с предельным (или номинальным)значени ми , а удельных энергозатрат записываютс  в блок 9 пам ти. При отсутствии ограничений (3) вычислителъно- логический блок 8 формирует команду увеличени  осевой нагрузки на величину &Q, котора  подаетс  на блок 15 вывода аналоговой информации и с его выхода на блок 6 управлени  приводом подачи. С этим значением осевой нагрузки скважина буритс  на глубину &К, Затем вводитс  информаци  с датчиков и снова вычисл ютс  значени The information input values 10, 11, and 14 provide information on the values of monitored parameters: pressure in the hydraulic system of the drive of the feed mechanism, load current of the rotator drive and the number of revolutions of the drill. Then, the chip thickness, torque, and specific energy consumption for rock failure Kw are calculated using the formulas (2.4.8). The chip thickness and torque values are compared with the limiting (or nominal) values, and the specific energy consumption is recorded in a block. 9 memories. If there are no restrictions (3), the calculator-logical unit 8 generates a command for increasing the axial load by the value of & Q, which is fed to the analog information output unit 15 and from its output to the supply drive control unit 6. With this value of the axial load, the well is drilled to a depth of & K, then the information from the sensors is entered and the values are again calculated

5 углублени  бура на один оборот,, крут щего момента и удельных энергозатрат . Увеличение осевой нагрузки про должаетс  до возникновени  одного из ограничений (3). Эта величина нагруз0 ки  вл етс  оптимальной по критерию5 deepening of the drill for one revolution, of the torque and specific energy consumption. The increase in axial load continues until one of the constraints (3) occurs. This load value is optimal by the criterion

00

максимальной скорости дл  конкретных горных пород.maximum speed for specific rocks.

Затем вычислительно-логическим блоком 8 вычисл етс  величина опти- 55 мальной частоты вращени  бура nonr по формуле (6) и с учетом ограничени  по частоте вращени  формируетс  команда на увеличение частоты вращени  до оптимальной. Команда черезThen, the computational logic unit 8 calculates the value of the optimal rotation frequency of the nonr drill by formula (6) and, taking into account the limitation in rotation frequency, a command is generated to increase the rotation frequency to the optimum one. Team through

131131

блок 16 вывода аналоговых сигналов подлетел на блок 7 управлени  приводом вращател .An analog signal output unit 16 flew over to the rotator drive control unit 7.

По достижении приводом вращател  оптимальной частоты вращени  пробуриваетс  очередной отрезок скважины глубиной i H и провер етс  соответствие параметров процесса бурени  критерию оптимальности по выполнению условий (7). При выполнении этих условий бурение производитс  с прежними значени ми осевой нагрузки и частоты вращени . Если ни одно из условий не выполн етс  на данном участке скважины, то параметры режима корректируютс , причем вначале измен ют (увеличивают или уменьшают) осевую нагрузку, затем по достигнутому значению крут щего момента рассчитываетс  новое значение оптимальной частоты вращени . Эти операции повтор ютс  через интервал бурени  Д Н.When the rotary actuator has reached the optimum rotational speed, another hole segment with a depth of i H is drilled and the compliance of the parameters of the drilling process with the optimality criterion for the fulfillment of conditions (7) is checked. When these conditions are met, drilling is performed at the same values of axial load and rotational speed. If none of the conditions is fulfilled in this area of the well, the mode parameters are adjusted, the axial load is first changed (increased or decreased), then the new value of the optimal rotation frequency is calculated from the reached torque value. These operations are repeated through the drilling interval D N.

По окончании процесса бурени  скважины на длину штанги оптимальные параметры режима бурени  на последнем участке запоминаютс  в блоке 9 пам ти. После наращивани  очередной штанги осевую нагрузку и частоту вра щени  увеличивают ускоренно до запомненных оптимальных величин. Дл  этого вычислительно-логический блок 8 формирует команды и выдает их в блоки 6 и 7 управлени .At the end of the drilling process for the length of the rod, the optimal parameters of the drilling mode in the last section are stored in memory block 9. After the next boom is increased, the axial load and rotational speed increase rapidly to the stored optimum values. For this, the computational logic unit 8 generates commands and issues them to the control units 6 and 7.

По окончании процесса бурени  скважины на всю глубину вычислительно-логическим блоком 8 вычисл ютс  относительные значени  удельных энер гозатрат соседних участков скважины длиной &Н и устанавливаетс  однородность слоев по выполнению услови  (9) и мощность по их прот женности. Данные о мощности слоев, их прот женности и удельных энергозатратах (дл  мощных слоев) занос тс  в блок 9 пам ти и хран тс  до окончани  процесса разбуривани  скважины.At the end of the well drilling process, the computational logic unit 8 calculates the relative values of the specific energy consumption of the adjacent sections of the well of length & H and establishes the uniformity of the layers according to condition (9) and the power over their length. Data on the thickness of the layers, their length and specific energy consumption (for thick layers) are stored in memory block 9 and stored until the end of the drilling process.

При разбуривании скважины на пульте 17 управлени  устанавливают ключ выбора режима в положение Разбури- вание. При этом по команде вычислительно-логического блока 8 считываетс  из блока 9 пам ти информаци  о номинальных значени х контролируемых параметров, уставках и посто нных коэффициентах, характерных дл  данного режима. Затем вычислительно-логическим блоком 8 анализируетс  мощ79630 When drilling a well on the control panel 17, the mode selection key is set to the Drilling position. At the same time, at the command of the computational logic unit 8, information about the nominal values of the monitored parameters, settings and constant coefficients characteristic of this mode is read from the memory block 9. Then computing-logical unit 8 is analyzed power 79630

ность первого сло , подлежащего раз- буриванию. Эта операци  выполн етс  программно. Если слой, маломощный, то дл  его разбуривани  принимаетс  критерий максимальной скорости, дл  чего вычислительно-логическим блоком 8 выполн ютс  операции, аналогичные процессу бурени . При этомthe first layer to be straightened. This operation is performed in software. If the layer is thin, then the maximum speed criterion is taken to drill it, for which computational logic unit 8 performs operations similar to the drilling process. Wherein

Ю вычисление и запись удельных энергозатрат не производитс .No calculation and recording of specific energy consumption is performed.

При мощном слое, подлежащем раз- буриванию, вычислительно-логическим блоком 8 последовательно выполн ютс In the thick layer to be drilled, the computational logic unit 8 is sequentially executed.

15 три процедуры. Вначале формируетс  команда на установление начальной частоты вращени , например, 0,5пном и начальной осевой нагрузки 0„ 15 three procedures. Initially, a command is formed to establish the initial rotational speed, for example, 0.5 p and the initial axial load 0 "

п ОЧn och

0,5QH04, затем формируютс  команды0.5QH04, then commands are formed

20 нарастани  осевой нагрузки на величину AQ, с этим значением буритс  скважина на глубину &Н, вводитс  информаци  о числе оборотов бура на этом перемещении и вычисл етс  толщи25 на стружки. Эта операци  повтор етс  до наступлени  одного из условий (3), при этом записываютс  в блок 9 пам ти значени  осевых нагрузок и соответствующих им толщин стружки (уг 30 лублени  бура за один оборот).ИзAs the axial load build-up by the value of AQ, with this value, a well is drilled to a depth of & H, information on the number of revolutions of the drill in this movement is entered and the thickness 25 per chip is calculated. This operation is repeated until one of the conditions (3) occurs, and the values of the axial loads and the corresponding chip thicknesses are written to the memory block 9 (the angle of the drill breaking is per revolution).

полученного р да значений осевых нагрузок вычислительно-логическим блоком 8 выбираютс  значени , соответствующие р ду толщин стружки, напри35 мер через 0,2hnp. Затем выполн етс  поиск оптимальных координат процесса разбуривани . Вычислительно-логическим блоком 8 формируютс  команды на последовательное достижение координатThe obtained row of axial load values by the computational logic unit 8 are chosen to correspond to the row of chip thickness, for example, by 0.2hnp. Then, the search for optimal coordinates of the drilling process is performed. Computational-logical unit 8 commands are formed for the successive achievement of coordinates

40 (осевой нагрузки и частоты вращени ) по заданной программе. Значени  осевых нагрузок принимаютс  из установленного р да, частота вращени  - из второго заданного р д, например че45 рез 0,1п„р . С каждым выбранным сочетанием параметров буритс  отрезок скважины длиной UH, вычисл ютс  и запоминаютс  удельные энергозатраты на разрушение горной породы и по оконча50 нии перебора принимаютс  оптимальные параметры в соответствии с прин тым критерием.40 (axial load and rotational speed) for a given program. The values of axial loads are taken from the set row, the rotation frequency from the second set row, for example through 45p 0.1p. With each selected combination of drill hole parameters, a well length UH, the specific energy consumption for rock destruction is calculated and stored, and after the end of the search, the optimal parameters are taken in accordance with the accepted criterion.

Таким образом, предлагаемый способ позвол ет строить системы управлени Thus, the proposed method allows building control systems

55 буровыми станками (комбайнами) двух- стадийного бурени  с оптимизацией процессов бурени  и разбуривани . При этом при изменении типа режущего инструмента или характеристик приводов55 drilling machines (combines) of two-stage drilling with optimization of the drilling and drilling processes. At the same time when changing the type of cutting tool or drive characteristics

достаточно внести изменени  в программу , функционирование устройства в целом сохран етс . Использование способа позвол ет сократить врем  поиска оптимальных параметров и уменьшить удельный расход режущего инструмента.it is enough to make changes to the program, the operation of the device as a whole is preserved. The use of the method allows to reduce the search time for optimal parameters and to reduce the specific consumption of the cutting tool.

Это повышает производительность буровых установок, снижает затраты на проведение выработок.This increases the productivity of drilling rigs, reduces the cost of the workings.

Техническое решение обеспечива- ет сбор информации о свойствах буримых пород в процессе бурени , классификацию пород в зависимости от удельных энергозатрат на разрушение, что позвол ет оптимизировать процесс раз- буривани  скважины по различным критери м . В процессе оптимизации разбу- ривани  мощного сло  поиск оптимальных координат производитс  один раз и с этими параметрами ведетс  разбу- ривание оставшейс  части сло . Это позвол ет уменьшить динамические нагрузки в элементах привода за счет сокращени  работы в переходных режимах .The technical solution provides for the collection of information about the properties of drilled rocks in the drilling process, the classification of rocks depending on the specific energy consumption for destruction, which allows optimizing the process of drilling the well according to various criteria. In the process of optimizing the drilling of a powerful layer, the search for optimal coordinates is performed once and with these parameters the remaining part of the layer is drilled. This reduces the dynamic loads in the drive elements by reducing the work in transients.

Claims (2)

1. Способ управлени  процессом двухстадийного бурени , включающий измерение осевой нагрузки, частоты вращени  и параметра вибраций, задание интервала бурени  и граничных значений осевой нагрузки, частоты вращени  толщины стружки и параметра вибраций, вычисление толщины стружки на интервале бурени , регулирование осевой нагрузки и частоты вращени  в процессе бурени  до дости жени  контролируемыми параметрами граничных значений и классификацию пород одинаковой буримости на мощные и маломощные спои, задани  в процес1. A method for controlling a two-stage drilling process, including measuring axial load, rotation frequency and vibration parameter, setting a drilling interval and axial load limit values, chip thickness rotation frequency and vibration parameter, calculating chip thickness in a drilling interval, adjusting axial load and rotation frequency the process of drilling before reaching the controlled parameters of the boundary values and the classification of rocks of the same drillability into powerful and low-power spoo 00 5five 0 5 0 0 5 0 се разбуривани  мощного сло  шага измерени  толщины стружки и частоты вращени  и выбора соответствующего им р да значений осевой нагрузки и частоты вращени , определение осевой нагрузки и частоты вращени  из выбранного р да, обеспечивающих максимальную скорость разбуривани  первого и фиксирование их значений дл  последующего разбуривани  мощных однородных слоев, отличающий- с   тем, что, с целью повышени  производительности за счет выбора оптимальных параметров, измер ют значение крут щего момента, задают граничные значени  крут щего момента и номинальное значение мощности привода , в процессе бурени  частоту вращени  регулируют до достижени  приводом вращател  номинальной мощности , на каждом интервале бурени  вычисл ют удельные энергозатраты на разрушение, по которым классифицируют горные породы по мощности, причем при разбуривании маломощного сло  осевую нагрузку регулируют до достижени  контролируемыми параметрами граничных значений, а частоту вращени  - до достижени  приводом вращател  номинальной мощности или граничного значени  частоты вращени , приThoroughly drill a thick layer of chip thickness and rotation frequency measurement and select the appropriate number of axial load and rotation frequency values, determine the axial load and rotation frequency from a selected row, ensuring the maximum drilling speed of the first and fixing their values for subsequent drilling of thick uniform layers. , characterized in that, in order to improve performance by choosing the optimal parameters, the torque value is measured, the boundary values of the circle are set the driving moment and the rated power of the drive, while drilling, adjust the rotational speed until the rotator drives the rated power, at each drilling interval calculate the specific energy consumption for fracture, which classify rocks by power, and when drilling a low-power layer, the axial load is adjusted to the achievement of controlled values by the parameters and the rotation frequency until the rotary actuator reaches the rated power or rotation speed limit when разбуривании мощного сло  осевую нагрузку и частоту вращени  определ ют из услови  минимума удельных энергозатрат на разрушение породы,the drilling of a thick layer of axial load and frequency of rotation is determined from the condition of the minimum energy consumption for rock destruction, 2. Способ по п. 1, отличающийс  тем, что в процессе разбуривани  мощного сло  периодически определ ют относительное изменение удельных энергозатрат A.WT на разрушение породы, сравнивают с заданным AW.J и при A. уменьшают частоту вращени ,2. A method according to claim 1, characterized in that during the drilling of the thick layer, the relative change of the A.WT specific energy consumption for rock destruction is periodically determined with the specified AW.J and the rotation frequency is reduced at A.
SU864215446A 1986-12-15 1986-12-15 Method of controlling a two-stage drilling process SU1479630A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864215446A SU1479630A1 (en) 1986-12-15 1986-12-15 Method of controlling a two-stage drilling process

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864215446A SU1479630A1 (en) 1986-12-15 1986-12-15 Method of controlling a two-stage drilling process

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1479630A1 true SU1479630A1 (en) 1989-05-15

Family

ID=21292907

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864215446A SU1479630A1 (en) 1986-12-15 1986-12-15 Method of controlling a two-stage drilling process

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1479630A1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA013360B1 (en) * 2005-11-18 2010-04-30 Эксонмобил Апстрим Рисерч Компани Method of producing hydrocarbons from subsurface formations
US8145462B2 (en) 2004-04-19 2012-03-27 Halliburton Energy Services, Inc. Field synthesis system and method for optimizing drilling operations
US8274399B2 (en) 2007-11-30 2012-09-25 Halliburton Energy Services Inc. Method and system for predicting performance of a drilling system having multiple cutting structures
US9249654B2 (en) 2008-10-03 2016-02-02 Halliburton Energy Services, Inc. Method and system for predicting performance of a drilling system
CN111999469A (en) * 2020-06-10 2020-11-27 中国科学院武汉岩土力学研究所 Evaluation system and method for evaluating rock mass grade based on drilling resistance coefficient
CN112855115A (en) * 2021-01-29 2021-05-28 浙江中锐重工科技有限公司 Intelligent control system of drilling machine

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент US № 4195699, кл. Е 21 В 44/00, опублик. 1980 Загорский С.Л. и др. Оптимизаци режима бурени скважин комплексом 2КВ-ВР. - В сб. Автоматизированные системы управлени и манипул торы (роботы) на предпри ти х горно-добывающей промышленности. Тезисы докл. ЦНИИТЭИ приборостроени , М.: 1984, вып. 5, секци 4, с. 55. *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8145462B2 (en) 2004-04-19 2012-03-27 Halliburton Energy Services, Inc. Field synthesis system and method for optimizing drilling operations
EA013360B1 (en) * 2005-11-18 2010-04-30 Эксонмобил Апстрим Рисерч Компани Method of producing hydrocarbons from subsurface formations
US8274399B2 (en) 2007-11-30 2012-09-25 Halliburton Energy Services Inc. Method and system for predicting performance of a drilling system having multiple cutting structures
US9249654B2 (en) 2008-10-03 2016-02-02 Halliburton Energy Services, Inc. Method and system for predicting performance of a drilling system
CN111999469A (en) * 2020-06-10 2020-11-27 中国科学院武汉岩土力学研究所 Evaluation system and method for evaluating rock mass grade based on drilling resistance coefficient
CN112855115A (en) * 2021-01-29 2021-05-28 浙江中锐重工科技有限公司 Intelligent control system of drilling machine
CN112855115B (en) * 2021-01-29 2024-03-19 浙江中锐重工科技有限公司 Intelligent control system of drilling machine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1792051B1 (en) Arrangement for controlling percussive rock drilling
CN1243628C (en) Numerical control unit
JP4053892B2 (en) Rock drilling control device
US5449047A (en) Automatic control of drilling system
US4793421A (en) Programmed automatic drill control
US3259023A (en) Metal working machine and machining process
WO1999039078A1 (en) Closed loop control system for diamond core drilling
SU1479630A1 (en) Method of controlling a two-stage drilling process
EP1558836B1 (en) Arrangement for controlling rock drilling
WO1995002485A1 (en) Drilling system
JP2006205350A (en) Tool damage abnormality detection device
JP2021043732A (en) Controller of machine tool and control system
AU1089697A (en) Method of and apparatus for controlling diamond drill feed
RU2464420C1 (en) Device for controlling feed of heading machine swept actuator
ZA200608971B (en) Method and system for collaring
JPS61178151A (en) Numeric controller
JP4282632B2 (en) Numerical control device that operates with tabular data
RU1796769C (en) Method of rock drilling control
RU2800108C1 (en) Automated rod addition system
SU662702A2 (en) Drilling process control system
JP2660630B2 (en) Injection control method of electric injection molding machine
EP3535627B1 (en) System and method for operating a cutting machine
JPH0751992A (en) Drilling work method
WO2022210302A9 (en) Numerical control device
RU2026973C1 (en) System for control of diamond drilling practices