Моделирование производственного процесса

Министерство образования  и науки Российской Федерации  
 
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ  
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ  
«ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»  
 
Факультет информационных технологий  
 
Кафедра системного анализа и управления 
 
 

Курсовой  проект

по  дисциплине: “Системное проектирование и реинжиниринг бизнес-процессов"

                                            Пояснительная записка 
 

ОГУ 220100.62.4 4 11.07 ПЗ 
 
 
 
 
 

     
 
 

      Руководитель работы

      _____________ ____Тугов В.В.

     ”_____”______________2011 г.

                Исполнитель

                студент  группы 08 САУ(б)

         _____________ Дьяков Е.Г.

”_____”______________2011 г.  
 
 
 
 
 
 

Оренбург 2011

Министерство  образования и науки Российской Федерации  
 
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ  
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ  
«ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»  
 
Факультет информационных технологий  
 
Кафедра системного анализа и управления 

Задание на курсовую работу 

    Моделирование производственного  процесса 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Дата выдачи задания “___”______________2011 г.

Руководитель  Тугов В.В.

 Исполнитель

студент группы 08 САУ(б) Дьяков Е.Г.

Срок защиты работы “___”______________2011 г. 

Аннотация 

    Пояснительная записка содержит 36 страницы, 4 рисунка, 1 таблицу,3 приложения и 15 источников.

    В курсовом проекте рассматриваются основные параметры процесса бурения, а также проводится предпроектное обследование предприятия, анализируется технологический процесс, разрабатывается структурная и функциональная схема процесса бурения, проводится оптимизация параметров процесса, разрабатывается математическая модель данного процесса. 

       
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Содержание 

1   Анализ технологического процесса...................................................................5

1.1 О технологическом процесса..............................................................................5

1.2 История развития.................................................................................................9

     1.3 Структура бурового предприятия......................................................................9

     1.4 Схема разработки технологии бурения скважин…………………………….10

2    Выбор оборудования и анализ эффективности процесса бурения................11

   2.1 Выбор бурового оборудования.........................................................................11

     2.2 Эффективность процесса бурения....................................................................13

     3  Описание разрабатываемой системы управления...........................................16

     3.1 Разрабатываемая система……………………………………………………...17

     3.2 Вращательное бурение нефтяных  скважин………………………………….19

   3.3 Входная информация, выходные  данные, относительно модели Stratum.....22

   3.4 Используемые средства прикладных программ..............................................23

   4    Оптимизация процесса бурения.......................................................................24

    4.1 Математическое описание процесса бурения……………………………….24

     4.2 Алгоритм решения задачи.................................................................................29

      Заключение……………………………………………………………………30

      Список использованных источников …………………..……………………37

          Приложение A………………………………………………….

           Приложение B……………………………………………………………………

           Приложение C…………………………………………………………………… 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   Введение 

      Теоретические исследования в  области совершенствования управления  процессом бурения и его оптимизации  получили новые возможности практической  реализации с появлением управляющей техники и созданием на ее основе систем автоматизированного управления.

    Систем автоматизированного управления процессом  бурения скважин на полезные ископаемые позволяют не только управлять процессом бурения в реальном времени по любому из известных алгоритмов, но и собирать, накапливать и обрабатывать информацию о процессе бурения, а также диагностировать работоспособность отдельных узлов и  механизмов.

    Оптимизация технологических процессов с использованием современной техники должна обеспечить интенсификацию производства, повышение качества и снижение себестоимости продукции.

    Необходимость этого вытекает из анализа производственной деятельности геологоразведочных организаций  по выполнению плановых заданий. Несмотря на то, что внедрение современного оборудования, инструментов, прогрессивной  технологии бурения, средств механизации  и автоматизации отдельных операций, совершенствование организации  труда в целом обеспечило выполнение этих заданий, в бурении остаются значительные резервы повышения  производительности труда и улучшения  его технико-экономических показателей. Эти резервы заключаются, прежде всего, в оптимизации и автоматизации  оперативного управления процессом  бурения скважин и в совершенствовании  организации работ[5].

       Целью проекта является повышение эффективности процесса бурения за счет оптимизации.

    В курсовом проекте рассматриваются  основные параметры процесса бурения, в дальнейшем рассматривается следующие задачи:

       - провести предпроектное обследование предприятия ;

       - проанализировать технологический процесс;

       - разработать структурную и функциональные схемы процесса бурения;

       - разработать математическую модель для управления процессом бурения;

       - провести оптимизацию параметров процесса бурения. 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.   Анализ технологического процесса

 

1. О технологическом  процессе

     Бурение - процесс сооружения горной выработки цилиндрической формы —скважины, шпура или шахтного ствола — путём разрушения горных пород на забое, бурение осуществляется, как правило, в земной коре, реже в искусственных материалах (бетоне, асфальте и др.). В ряде случаев процесс бурения включает крепление стенок скважин (как правило, глубоких) обсадными трубами с закачкой цементного раствора в кольцевой зазор между трубами и стенками скважин.

     Область применения бурения многогранна: поиски и разведка полезных ископаемых; изучение свойств горных пород; добыча жидких, газообразных и твёрдых (при выщелачивании и выплавлении) полезных ископаемых через эксплуатационные скважины; производство взрывных работ; выемка твёрдых полезных ископаемых; искусственное закрепление горных пород (замораживание, битумизация, цементация и др.); осушение обводнённых месторождений полезных ископаемых и заболоченных районов; вскрытие месторождений; прокладка подземных коммуникаций: сооружение свайных фундаментов и др[7].

     Существует  множество способов бурения, их классификация представлена в приложение 1. 

     По  характеру разрушения породы, применяемые  способы бурения делятся на:

- механические — буровой инструмент непосредственно воздействует на горную породу, разрушая её;

- немеханические — разрушение происходит без непосредственного контакта с породой источника воздействия на неё (термическое, взрывное и др.).

     Механические  способы бурения подразделяют на:

- вращательные;

- ударные;

- вращательно-ударные;

- ударно-вращательные.

       При вращательном бурении порода  разрушается за счёт вращения  прижатого к забою инструмента.  В зависимости от прочности  породы при вращательном бурении  применяют буровой породоразрушающий инструмент режущего типа; алмазный буровой инструмент; дробовые коронки, разрушающие породу при помощи дроби[6].

     Ударные способы бурения разделяются  на:

- ударное бурение или ударно-поворотное (бурение перфораторами, в том числе погружными, ударно-канатное, штанговое и т.п., при которых поворот инструмента производится в момент между ударами инструмента по забою);

- ударно-вращательное (погружными пневмо- и гидроударниками, а также бурение перфораторами с независимым вращением и т.п.), при котором удары наносятся по непрерывно вращающемуся инструменту;

- вращательно-ударное, при котором породоразрущающий буровой инструмент находится под большим осевым давлением в постоянном контакте с породой и разрушает её за счёт вращательного движения по забою и периодически наносимых по нему ударов. Разрушение пород забоя скважины производится по всей его площади (бурение сплошным забоем) или по кольцевому пространству с извлечением керна (колонковое бурение). Удаление продуктов разрушения бывает периодическое с помощью желонки и непрерывное шнеками, витыми штангами или путём подачи на забой газа, жидкости или раствора[8].

       Иногда бурение подразделяют  по типу бурового инструмента:

- шнековое;

- штанговое;

- алмазное;

- шарошечное  и т.д.

  По типу буровой машины разделяются на:

- перфораторное;

- пневмоударное;

- турбинное  и т.д.

     Бурение развивалось и специализировалось применительно к трём основным областям техники: наиболее глубокие скважины (несколько км) бурятся на нефть и газ, менее глубокие (сотни м) для поисков и разведки твёрдых полезных ископаемых, скважины и шпуры глубиной от нескольких м до десятков м бурят для размещения зарядов взрывчатых веществ (главным образом в горном деле и строительстве)[10]. 

2. История развития