Лекция № 16
В качестве такого обобщенного показателя наиболее удобно использовать обобщенную функцию качества, формируемую как среднее геометрическое частных функций желательности значений показателей свойств (единичных оценок качества)
D = (d1 d2 . . . dj . . . dk)1/k,
(16.1)
где D - обобщенная функция (критерий оптимизации) качества буровых растворов; d1, d2, . . . ,dj, . . . , dk - частные функции
желательности показателей y1, y2, . . . , yj , . . . , yk свойств бурового раствора.
Из числа сравниваемых компонентных и долевых составов буровых растворов наиболее предпочтительным будет тот состав, которому соответствует наибольшее значение обобщенной функции качества (D = max).
Курс лекций по дисциплине «Буровые технологические жидкости». |
|
Автор: профессор кафедры бурения скважин П.С. Чубик |
11 |
Лекция № 16
Суть алгоритма расчета частных функций желательности заключается в следующем.
Для каждого из регламентируемых показателей свойств бурового раствора (уj) необходимо задать наиболее
предпочтительное значение (лучшее) - уj(луч) и предельно допустимое значение (худшее) - уj(худ).
При этом лучшее уj(луч) и худшее уj(худ) значения регламентируемого показателя не должны выходить за
пределы его минимального уj(min) и максимального уj(max)
значений, приведенных в анализируемых технических характеристиках буровых растворов.
Данный алгоритм имеет два варианта, один из которых реализуется в случае, когда уj(луч) > уj(худ), а второй - когда уj(луч)
< уj(худ).
Курс лекций по дисциплине «Буровые технологические жидкости». |
|
Автор: профессор кафедры бурения скважин П.С. Чубик |
12 |
Лекция № 16
При расчете по любому из этих вариантов вначале необходимо установить диапазон, в пределах которого значения j - го показателя будут считаться равнозначными уj(луч).
Нижнюю (уj1) и верхнюю (уj2) границы этого диапазона рекомендуется находить по следующим формулам
уj1 |
= уj(луч) |
- 0,01 уj1 уj(луч) - уj(худ) ; |
(16.2) |
уj2 |
= уj(луч) |
+ 0,01 уj2 уj(луч) - уj(худ) , |
(16.3) |
где уj1, уj2 - величина шагов соответственно в меньшую и большую
стороны от уj(луч), определяющая диапазон, в пределах которого значения j - го показателя равнозначны уj(луч), %.
Желательно, чтобы шаги уj1 и уj2 были равными между собой,
и вполне достаточно, чтобы их величина составляла 5 %.
Курс лекций по дисциплине «Буровые технологические жидкости». |
|
Автор: профессор кафедры бурения скважин П.С. Чубик |
13 |
Лекция № 16
Значения частных функций желательности для случая, когда уj(луч) > уj(худ), рассчитываются по следующим формулам
d(уji) = 0,2 [уji - уj(min)] / [уj(худ) - уj(min)], |
(16.4) |
уj(min) уji уj(худ); |
|
d(уji) = [0,8 уji + 0,2 уj1 - уj(худ)] / [уj1 - уj(худ)], |
(16.5) |
уj(худ) уji уj1; |
|
d(уji) = 1, |
(16.6) |
уj1 уji уj2; |
|
d(уji) = 0,2 [(уji - уj(max)] / [уj2 - уj(max)], |
(16.7) |
уj2 уji уj(max), |
|
где уji - значение j - го показателя в i - м опыте (на i - м шаге расчета).
Курс лекций по дисциплине «Буровые технологические жидкости». |
|
Автор: профессор кафедры бурения скважин П.С. Чубик |
14 |
Лекция № 16
Кривая желательности при уj(луч) > уj(худ)
у(min) у(худ) |
у1 |
у2 |
y(max) |
|
Значение показателя |
|
|
Курс лекций по дисциплине «Буровые технологические жидкости». |
|
Автор: профессор кафедры бурения скважин П.С. Чубик |
15 |
Лекция № 16
В случае, когда уj(луч) < уj(худ), значения частных функций желательности находят по формулам
d(уji) = 0,2 [уji - уj(min)] / [уj1 - уj(min)], |
(16.8) |
уj(min) уji уj1; |
|
d(уji) = 1, |
(16.9) |
уj1 уji уj2; |
|
d(уji) = [0,8 уji + 0,2 уj2 - уj(худ)] / [уj2 - уj(худ)], |
(16.10) |
уj2 уji уj(худ); |
|
d(уji) = 0,2[уji - уj(max)] / [уj(худ) - уj(max)], |
(16.11) |
уj(худ) уji уj(max). |
|
Курс лекций по дисциплине «Буровые технологические жидкости». |
|
Автор: профессор кафедры бурения скважин П.С. Чубик |
16 |
Лекция № 16
Кривая желательности при уj(луч) < уj(худ)
у(min) |
у1 |
у2 |
у(худ) |
y(max) |
|
|
Значение показателя |
|
|
Курс лекций по дисциплине «Буровые технологические жидкости». |
|
Автор: профессор кафедры бурения скважин П.С. Чубик |
17 |
Лекция № 16
Методику расчета единичных оценок и обобщенной функции качества рассмотрим на конкретном примере.
Допустим, что инженеру-технологу необходимо из технической характеристики, приведенной в табл. А, выбрать долевой состав бурового раствора, который бы в наибольшей степени соответствовал регламенту на значения отдельных показателей свойств этого раствора, указанному в табл. Б.
Курс лекций по дисциплине «Буровые технологические жидкости». |
|
Автор: профессор кафедры бурения скважин П.С. Чубик |
18 |
Лекция № 16
Таблица А Техническая характеристика бурового раствора
Номер |
|
|
Состав, кг/м3 |
|
|
|
Значения показателей свойств |
|
|||||
опыта |
ПБН |
КМЦ |
АКК |
НТФ |
NaOН |
спринт |
, |
, |
0, |
Ф, |
, |
рН |
Кс, |
|
|||||||||||||
|
(Х1) |
(Х2) |
(Х3) |
(Х4) |
(Х5) |
(Х6) |
кг/м3 |
мПа·с |
дПа |
см3/ |
мм |
|
мин |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
30мин |
|
|
|
1 |
150 |
3 |
3 |
3 |
3 |
4 |
1100 |
6,2 |
13,0 |
10 |
2,1 |
8,75 |
12,5 |
2 |
175 |
3 |
4 |
4 |
4 |
0 |
1090 |
5,2 |
14,2 |
9,5 |
1,9 |
9,35 |
19,2 |
3 |
175 |
2 |
3 |
2 |
1 |
1 |
1110 |
4,9 |
13,3 |
8,5 |
1,8 |
8,95 |
17,0 |
4 |
150 |
4 |
4 |
5 |
1 |
3 |
1090 |
8,9 |
18,0 |
10 |
2,0 |
6,42 |
15,0 |
5 |
150 |
6 |
6 |
4 |
2 |
1 |
1090 |
9,6 |
17,4 |
6,8 |
1,7 |
7,08 |
23,5 |
6 |
150 |
5 |
5 |
2 |
4 |
2 |
1090 |
11,2 |
11,5 |
7,5 |
1,5 |
10,15 |
29,5 |
7 |
250 |
5 |
4 |
1 |
3 |
1 |
1150 |
19,6 |
33,6 |
6 |
2,8 |
9,15 |
47,5 |
Курс лекций по дисциплине «Буровые технологические жидкости». |
|
Автор: профессор кафедры бурения скважин П.С. Чубик |
19 |
Лекция № 16
Таблица Б
Регламент на значения показателей свойств бурового раствора
Наименование показателей
пластическая вязкость ( , мПа с)
динамическое напряжение сдвига ( о, дПа)
показатель фильтрации (Ф, см3/30 мин) консолидирующая способность (Кс, мин)
Желательные значения показателей
лучшее - уj(луч) |
худшее - уj(худ) |
6 |
10 |
12 |
20 |
6 |
10 |
47,5 |
15 |
Курс лекций по дисциплине «Буровые технологические жидкости». |
|
Автор: профессор кафедры бурения скважин П.С. Чубик |
20 |