АНАЛИЗ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ БУРЕНИЯ СКВАЖИН

Аннотация

Настоящая статья посвящена комплексному обзору математических моделей, применяемых для описания процессов бурения скважин в условиях переменной прочности горных пород, характерных для сложных и неоднородных геологических разрезов. В условиях резких изменений литологии, сопровождающихся флуктуациями прочностных и деформационных характеристик горных пород, традиционные подходы к прогнозированию механической скорости проходки и выбору бурового режима становятся недостаточно эффективными. В связи с этим особую актуальность приобретают модели, учитывающие динамическое поведение бурового инструмента и взаимодействие с неоднородной средой. Рассматриваются четыре основных класса моделей — физикомеханические, энергетические, кинематические и эмпирические. Каждая группа систематизирована по типу исходных параметров, степени точности, адаптивности к изменяющимся условиям и реализуемости в инженерной практике. Особое внимание уделено современным интеллектуальным подходам, таким как нейросетевые структуры, нечеткие логические системы и гибридные алгоритмы, способные к самообучению и работе в режиме реального времени. Сделан вывод о необходимости построения мультикомпонентных моделей, совмещающих физические принципы и методы машинного обучения, что позволяет повысить надёжность инженерных прогнозов, минимизировать риски и обеспечить устойчивость бурения в условиях высокой литологической изменчивости.