Дәріс 7. Бұрғылаудағы тәжірибелік тәуелділіктер

Ғылыми зерттеулер әдетте шамалар арасындағы тәуелділіктер құрумен байланысты. Тәуелділіктерді зерттеу нәтижелері бойынша олардың математикалық моделін (теңдеуін) жасайды, ол біреуінің белгілі мәні бойынша екіншісіне баға беруге мүмкіндік береді.

Нақты тәуелділіктерде, ереже бойынша, көп шамалар (факторлар) қатысады. Олар көп болған сайын математикалық модельді құру қиынырақ болады. Сондықтан алынған факторлардың ішінде маңыздысына көбірек көңіл бөлінеді. Қалған әсер ететін факторлар, шығарып алған тәуелділіктер әділ болатындай шарттар жиынтығы ретінде жұмыс істейді. Қарастыру екі шама арасындағы тәжірибелік тәуелділіктен басталып көп факторлы тәуелділікпен аяқталады.

Ғылымда бір-бірінен түбегейлі айырмашылығы бар екі зерттеу әдісі бар: теориялық және экспериментальды, яғни, тәжірибелік. Оларға тәуелділіктің екі түрі сәйкес келеді. Теориялық тәуелділікті шығаруға математикалық теңдеулердің көмегімен өрнектелген белгілі физика заңдары қолданылады. Егер қарастырылып отырған шамалардың қарым-қатынастарының физикалық мағынасы түсінікті болса теориялқ әдіс ыңғайлы болады, мұндай шамалар аз, әрі дәл бағалауға келмейді, яғни, кездейсоқтық элементі минимумға жақын келген жағдайда.

Кездейсоқтық элементі үлкен болған жағдайда, теориялық тәуелділіктер үлкен қиындықтар және қателермен түйіндестірілген. Мұндай жағдайда қарастырылып отырған процесс зерттеуші алдында табиғи күйінде (математикалық теңдеу күйінде емес) ұсынылатын зерттеудің тәжірибелік әдісін қолдану дұрыс.

Тәжірибелік әдіспен алынған нәтижелер өздері шығарылған шарттар кешеніне жиынтығына лайық. Мысалы, осьтік жүктеме және бұрғылау жылдамдығы арасындағы тәуелділік нақты жыныс түріне қарай сәйкес келеді, скважиналардың тереңдігі мен диаметрі, қалған режимдік параметрлердің шамаларының интервалдары мен коронка маркалары. Көрсетілген аралықтар ішінде шарт факторлары кездейсоқ өзгеруі мүмкін, мұндай кездейсоқтық қорытылған тәуелділікке әсерін тигізеді.

Кездейсоқтық элементін бейтараптандыру көптеген тәжірибені талап ететін математикалық статистика әдісімен жүзеге асады. Шамалар арасындағы тәуелділікті орнату тәжірибесі екі схеманың бірі бойынша жүргізіледі: регрессиялық және корреляциялық.

Регрессиялық схеманы кездейсоқ шаманың тәуелділігі кездейсоқ еместен алу қажет болғанда қолданады, яғни, тәжірибе жасаушы тәуелсіз шаманың кез келген қажетті мәнін талап ете алады. Бұл мәндер белгілі деңгейлер алып келеді (3-сурет). Жақын жатқанекі деңгейдің айырмашылығы қадам шамасына тең. әрбір деңгейде тәжірибелер бірнеше рет қайталанады, оның үстіне кездейсоқ мәннің әсерінен шамалар әртүрлі болып шығады. Регрессиялық схеманы пайдалану кезінде тәуелсіз шама – фактормен, ал тәуелді – нәтижемен немесе пікірмен белгіленеді.

Регрессиялық схеманы бұрғылау жылдамдығының тампонажды тастың мықтылығы режимінің параметрінен, қоспа құрамының маңызынан, тәуелділігін алмас коронкасы беріктігінің матрица қаттылығынан тәуелділігін орнату кезінде қолдануға болады.

Корреляциялық схеманы барлық қатысушылар шамаларына қарай кездейсоқ болғанда пайдаланады. Ол пассивті, яғни басқарылмайтын тәжірибеде ғана қолданылады. Бұл жағдайда сынақ жасаушы кездейсоқ пайда болған, өзара байланыстағы қос шаманы тіркеп, бақылайды. өздігінен ештеңе өзгерте алмайды (4-сурет). Көп жағдайда бақылап отырған шаманың қайсысы тәуелсіз, қайсысы тәуелді екені белгісіз (олардың бәрі фактор деп аталады). «Тәуелділік» деген ұғым мағынасын жоғалтады да, «байланыс» ұғымымен ауыстырылады.

– факторлар деңгейі, – қадам, – бір деңгейде тәжірибені қайталау кезіндегі пікірлер (бағалар); – бұл да 2-ші деңгейде; – 1, 2, 3-ші деңгейдегі пікірлердің шартты орташа мәндері; - интерполяция жолымен табылған пікір; - экстраполяция жолымен табылған пікір. 3 сурет. Регрессиялық схема бойынша орындалған тәжірибе.

- өзара байланыстағы шамалардың қос мәндері. 4 сурет. Коррекциялық схема бойынша орындалған тәжірибе.

Коррекциялық схема тау жыныстарының қаттылығы Коррекциялық схема тау жыныстарының қаттылығы мен абразивтілігі арасындағы бұрғылау валындағы айналу моменті мен скважинаның циркуляциялық жүйесіндегі қысым шығыны арасындағы (осындай қажеттілік пайда болғанда), бригаданың өнімділігі мен орташа жас құрамы арасындағы байланысты орнату кезінде қолданылады.

_{Тәуелділіктерді орнатудың әртүрлі әдістерінің өзара байланысы. Теориялық әдістің артықшылығы оның тәуелділік себептерін түсінуге және оның сипатын физикалық заңдылықтардың өзара әсері нәтижесі ретінде түсіндіруге мүмкіндік беретінін де. Екінші артықшылығы – салыстырмалы түрде аз шығындар, себебі стендлер, материалдар, энергия және т.б. қажеті жоқ. Теориялық тәуелділіктер дәлдігі ойға алған факторлармен олардың өзара әсері санымен шектеледі.}

_{Экспериментальды әдістің басты артықшылығы зерттелетін нысананы танып білгенге байланысты емес. Тәжірибелік зерттеуден қол жеткізген дәлдік эксперимент көлемімен және бұл жағдай тәуелділік шығару кезіндегі шарттарға қаншалықты жақындығына байланысты.}

_{Тәжірибелік тәуелділікті интерполяция мақсатында қолдану ыңғайлы, яғни сыналған деңгейлермен дәл келмегенмен зерттелген интервал ішінде жататын фактор мәндерінің нәтижелерін болжау. Интерполяция қатесі бағаланады және қажет болса минимумға тоғысады. Экстраполяция, яғни, тәжірибеден тыс жағдайда алынған тәуелділікті қолдану, құптарлық жағдай емес, себебі бағалауға келмейтін қателермен түйіндескен.}

_{Теориялық және эксперименттік дістердің бірін-бірі толықтыруға ұмтылғаны қажет. Теориялық тәуелділіктерді тәжірибе нәтижелерін салыстыру арқылы тексереді. Бір жағынан теорияны алдын ала біліп алмай тәжірибені қою өте қиын.}

_{Тәжірибелік тәуелділікті орнату схемасы арасында өтпес шекара жоқ. Мәселен, егер талап етілген фактор мәні тапсырмасының қателері көп болса, онда көршілес емес тап сол деңгейдің берілетіні туралы сенімділік жоғалады да, регрессиялық схема корреляциялыққа өтеді. Кейде, талап етілген тәжірибе көлемінің үлкендігіне қарамай корреляциялық схеманы регрессиялықты қолдануға болатын жерде пайдалану ыңғайлы. Бұл тәжірибені өндірісте өткізуге мүмкіндік береді.}

НЕГ 1 [125-129 бет], ҚОС 6 [3-7 бет]

Бақылау сұрақтары:

1. Зерттеудің теориялық әдісінің артықшылығы?

2. Зерттеудің тәжірибелі әдісінің артықшылығы?

3. Тәжірибені өткізудің регрессиялық әдісінің негізі?

4. Тәжірибені өткізудің корреляциялық әдісінің негізі?

5. Зерттеудің тәжірибелі әдістің кемшілігі?