Процесс бурения. Информационная основа и комплекс параметров ГТИ. Повышение геологической информативности методов исследования скважин по промывочной жидкости, страница 5

На рис. 3.4 показана информативность комплексов ГТИ в виде интегральной кривой роста информативности при последователь­ном наращивании измерительных комплексов и последователь­но-параллельной работе вычислительных контуров ВК1-=-ВК5. Сум­марная информативность ИИС ГТИ при решении вышеперечис­ленного объема задач может достигать 200 УЕИ.

3.4. Методы получения комплексных производных параметров, являющихся моделями изучаемого процесса

Полученные с помощью метода размерностей размерные и безразмерные физические величины (комплексные произ­водные параметры) по существу являются математическими моделями составляющих процесса бурения, в силу чего от­ражают как особенности процесса, так и свойства разбури­ваемого разреза.

В табл. 3.3, 3.4, 3.5 показаны наиболее простые по структуре производные параметры. Можно показать целый ряд приемов, позволяющих получить более сложные комплексные производ­ные параметры, а также построить усложняющиеся ряды мате­матических моделей процесса бурения с привлечением различ­ного количества первичной информации.

Сформулируем некоторые правила получения комплексных производных параметров.

1. Прямое перемножение безразмерных величин. Для этой цели строится матрица основных безразмерных величин. Диагональ матрицы дает квадраты основных безразмерных параметров. Симметрично относительно диагонали матрицы получаются ре­зультаты перемножения основных безразмерных величин.

Комплексы ГТИ

Рис. 3.4. Информативность комплексов ГТИ

2. Обратное перемножение безразмерных величин. В этом слу­чае строится матрица основных безразмерных величин и их об­ратных значений (также безразмерных). По диагонали матрицы получаются значения параметров, численно равные 1, а сим­метрично относительно диагонали матрицы — результаты пе­ремножения основных безразмерных параметров, имеющих об­ратное (перевернутое) расположение входящих в формулу чле­нов.

3. Последовательное перемножение нескольких основных безраз­мерных величин.

4. Последовательное деление нескольких основных безразмерных величин.

5. Получение безразмерных величин из размерных путем де­ления выражения на величину— основной носитель размер­ности.

6. Получение безразмерных величин из размерных путем де­ления выражения на величину — производный носитель раз­мерности.

7. Получение размерных величин путем перемножения основно­го носителя размерности с безразмерной величиной.

8. Получение размерных величин путем перемножения произ­водного носителя размерности на безразмерную величину.

9. Получение размерных величин по определяющим форму­лам с использованием основного и производного носителей размерности.

10. Получение размерных величин по определяющим формулам с использованием производных носителей размерностей.

11. Получение безразмерных величин путем отношения величи­ны приращения параметра к величине самого параметра.

Это могут быть отношения приращений к средневзвешенным значениям параметра, отношения значений параметров в любой момент времени к их средневзвешенным значениям и т.п.

12. Получение обобщенных безразмерных комплексов путем пе­ремножения относительных параметров, сгруппированных с уче­том их реакции на изменение изучаемого процесса.

Сформулированные на основе теории размерности 12 правил получения производных размерных и безразмерных величин от­крывают большие возможности определения усложняющихся рядов физических величин, являющихся математическими мо­делями процесса бурения.

Безусловно, все они не могут быть использованы в процессе ГТИ, так как, во-первых, такое количество информации явно избыточно, а, во-вторых, ИИС ГТИ с любой степенью компью­теризации будут иметь конечные вычислительные возможности, однако из очень большого количества физических величин дос­таточно просто построить усложняющиеся математические мо­дели, отражающие особенности процесса и свойств горных по­род, наиболее подходящие для описания конкретных случаев реального разнообразия горно-геологических и технологических условий бурения глубоких поисково-разведочных и эксплуата­ционных скважин.