<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<article xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" dtd-version="1.4" article-type="research-article">
  <front>
    <journal-meta>
      <journal-id journal-id-type="issn">2411-3336</journal-id>
      <journal-id journal-id-type="eissn">2541-9404</journal-id>
      <journal-title-group>
        <journal-title xml:lang="ru">Записки Горного института</journal-title>
        <journal-title xml:lang="en">Journal of Mining Institute</journal-title>
      </journal-title-group>
      <publisher>
        <publisher-name xml:lang="ru">Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины ΙΙ</publisher-name>
        <publisher-name xml:lang="en">Empress Catherine II Saint Petersburg Mining University</publisher-name>
      </publisher>
    </journal-meta>
    <article-meta>
      <article-id pub-id-type="doi">10.31897/pmi.2019.6.701</article-id>
      <article-id custom-type="pmi" pub-id-type="custom">pmi-13251</article-id>
      <article-id pub-id-type="uri">https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/13251</article-id>
      <article-categories>
        <subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru">
          <subject>Нефтегазовое дело</subject>
        </subj-group>
        <subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en">
          <subject>Oil and gas</subject>
        </subj-group>
      </article-categories>
      <title-group>
        <article-title xml:lang="en">Development of a drilling process control technique based on a comprehensive analysis of the criteria</article-title>
        <trans-title-group xml:lang="ru">
          <trans-title>Разработка методики управления процессом бурения на основе комплексного анализа критериев</trans-title>
        </trans-title-group>
      </title-group>
      <contrib-group>
        <contrib contrib-type="author">
          <name name-style="eastern">
            <surname>Neskoromnykh</surname>
            <given-names>V. V.</given-names>
          </name>
          <name-alternatives>
            <name name-style="eastern" xml:lang="ru">
              <surname>Нескоромных</surname>
              <given-names>В. В.</given-names>
            </name>
            <name name-style="western" xml:lang="en">
              <surname>Neskoromnykh</surname>
              <given-names>V. V.</given-names>
            </name>
          </name-alternatives>
          <email>sovair@bk.ru</email>
          <xref ref-type="aff" rid="aff1"/>
        </contrib>
        <aff-alternatives id="aff1">
          <aff>
            <institution xml:lang="ru">Сибирский федеральный университет (Россия)</institution>
          </aff>
          <aff>
            <institution xml:lang="en">Siberian Federal University (Russia)</institution>
          </aff>
        </aff-alternatives>
        <contrib contrib-type="author" corresp="yes">
          <name name-style="eastern">
            <surname>Popova</surname>
            <given-names>M. S.</given-names>
          </name>
          <name-alternatives>
            <name name-style="eastern" xml:lang="ru">
              <surname>Попова</surname>
              <given-names>М. С.</given-names>
            </name>
            <name name-style="western" xml:lang="en">
              <surname>Popova</surname>
              <given-names>M. S.</given-names>
            </name>
          </name-alternatives>
          <email>alleniram83@mail.ru</email>
          <xref ref-type="aff" rid="aff2"/>
        </contrib>
        <aff-alternatives id="aff2">
          <aff>
            <institution xml:lang="ru">Сибирский федеральный университет (Россия)</institution>
          </aff>
          <aff>
            <institution xml:lang="en">Siberian Federal University (Russia)</institution>
          </aff>
        </aff-alternatives>
      </contrib-group>
      <pub-date pub-type="epub" iso-8601-date="2019-12-24">
        <day>24</day>
        <month>12</month>
        <year>2019</year>
      </pub-date>
      <pub-date date-type="collection">
        <year>2019</year>
      </pub-date>
      <volume>240</volume>
      <fpage>701</fpage>
      <lpage>710</lpage>
      <history>
        <date date-type="received" iso-8601-date="2019-06-28">
          <day>28</day>
          <month>06</month>
          <year>2019</year>
        </date>
        <date date-type="accepted" iso-8601-date="2019-09-03">
          <day>03</day>
          <month>09</month>
          <year>2019</year>
        </date>
        <date date-type="rev-recd" iso-8601-date="2019-12-24">
          <day>24</day>
          <month>12</month>
          <year>2019</year>
        </date>
      </history>
      <permissions>
        <copyright-statement xml:lang="ru">© 2019 В. В. Нескоромных, М. С. Попова</copyright-statement>
        <copyright-statement xml:lang="en">© 2019 V. V. Neskoromnykh, M. S. Popova</copyright-statement>
        <copyright-year>2019</copyright-year>
        <copyright-holder xml:lang="ru">В. В. Нескоромных, М. С. Попова</copyright-holder>
        <copyright-holder xml:lang="en">V. V. Neskoromnykh, M. S. Popova</copyright-holder>
        <license license-type="open-access" xlink:href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0" xml:lang="ru">
          <license-p>Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0)</license-p>
        </license>
        <license license-type="open-access" xlink:href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0" xml:lang="en">
          <license-p>This article is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC BY 4.0)</license-p>
        </license>
      </permissions>
      <self-uri xlink:type="simple" xlink:href="https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/13251">https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/13251</self-uri>
      <abstract xml:lang="ru">
        <p>Соответствие требованиям к буровым работам достигается введением прогрессивных подходов в управлении процессом бурения. Основным требованием является снижение временных и материальных затрат на прохождение скважины. Повышение скорости бурения обеспечивается рациональным подбором породоразрушающего инструмента и режимов его использования. Разработка нового поколения породоразрушающего инструмента – трудоемкий процесс и нуждается в системном, комплексном подходе. Чтобы высокие затраты на разработку и изготовление инструмента окупались, не увеличивая существенно себестоимость буровых работ, значительное внимание следует уделять научно обоснованным методикам его отработки. При бурении скважин с применением забойных телеметрических систем при полном компьютерном сопровождении процесса бурения имеется обоснованная возможность использования методики управления, основанной на объективных результатах бурового процесса, поступающих непосредственно с забоя скважины в режиме реального времени. Применение полного факторного эксперимента является оправданным для обработки данных, влияющих на показатели бурения. Целью исследований является разработка методики управления процессом бурения на основе комплексного анализа критериев в режиме онлайн. Объекты исследований: механизм разрушения горной породы при бурении; параметры, влияющие на процесс бурения скважин; оптимизация процессов бурения скважин. В исследовании использованы: экспериментальное бурение алмазным инструментом на стенде, метод полного факторного эксперимента, аналитические исследования. В статье выделены факторы, влияющие на эффективность работы алмазного породоразрушающего инструмента в процессе бурения скважины, отмечены основные критерии, влияющие на эффективность процесса бурения. А также описан механизм объемного разрушения, определены условия разрушения горной породы при различных режимах бурения и зависимости изменения углубления за оборот от параметров режимов бурения. Рассмотрена методика управления параметрами режима бурения, позволяющая определить по косвенным признакам режим разрушения горной породы на забое скважины и выбрать оптимальные значения параметров режима бурения, которые соответствуют наиболее выгодным условиям.</p>
      </abstract>
      <abstract xml:lang="en">
        <p>Compliance with drilling operations requirements is achieved by introducing advanced approaches to the management of the drilling process. Main requirement is to reduce the time and material costs for construction of the well. Increase in drilling speed is provided by rational selection of rock cutting tools and modes of its use. Development of a new generation of rock cutting tools is a complex process and requires systematic, integrated approach. In order for high costs of developing and manufacturing the tool to pay off without significantly increasing the cost of drilling, considerable attention should be paid to scientifically justified methods for its running. At well drilling using bottomhole telemetry systems with full computer support for the drilling process, there is a reasonable possibility of using a control technique based on objective results of the drilling process coming directly from the bottomhole of the well in real time. Use of a full factorial experiment is justified for processing data that affect drilling performance. Aim of the research is to develop a drilling process management technique based on a comprehensive analysis of criteria online. Objects of research: rock destruction mechanism during drilling; parameters affecting the process of well drilling; optimization of well drilling processes. The research used the following: experimental drilling with a diamond tool at the bench, method of a full factorial experiment, analytical studies. Article highlights the factors affecting the performance of a diamond rock cutting tool in the process of drilling a well, notes main criteria affecting the efficiency of the drilling process. It also describes mechanism of volumetric destruction, defines the conditions for the destruction of rock at various drilling modes and the dependence of the change in deepening per round on the parameters of the drilling modes. Technique of controlling the parameters of the drilling mode is considered, which allows determining indirectly the mode of rock destruction at the bottomhole of the well and choosing optimal values of the parameters for the drilling mode that correspond to the most favorable conditions.</p>
      </abstract>
      <kwd-group xml:lang="ru">
        <title>Ключевые слова</title>
        <kwd>алмазное бурение</kwd>
        <kwd>полный факторный эксперимент</kwd>
        <kwd>алмазные буровые инструменты</kwd>
        <kwd>управление процессом бурения</kwd>
        <kwd>отработка бурового инструмента</kwd>
      </kwd-group>
      <kwd-group xml:lang="en">
        <title>Keywords</title>
        <kwd>diamond drilling</kwd>
        <kwd>fullfactorialexperiment</kwd>
        <kwd>diamond drilling tools</kwd>
        <kwd>drilling process control</kwd>
        <kwd>drilling tool run</kwd>
      </kwd-group>
    </article-meta>
  </front>
  <body/>
  <back>
    <ref-list>
      <ref id="ref1">
        <label>1</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Gorelikov V.G., Blinov G.A. Study of wells deepening mechanism at diamond drilling. Tekhnika, tekhnologiya i organizatsiya geologorazvedochnykh rabot. 1994. N 6, p. 53-55 (in Russian).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref2">
        <label>2</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Grachev Yu.P., Plaksin Yu.M. Mathematical methods of experiment planning. Moscow: DeLi print, 2005, p. 296.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref3">
        <label>3</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Tret'yak A.Ya., Popov V.V., Grossu A.N., Borisov K.A. Innovative approaches to the design of highly efficient rock cutting tools. Gornyi informatsionno-analiticheskii byulleten'. 2017. N 8, p. 225-230 (in Russian).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref4">
        <label>4</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Litvinenko V.S., Dvoinikov M.V. Justification of the Technological Parameters Choice for Well Drilling by Rotary Steerable Systems. Journal of Mining Institute. 2019. Vol. 235, p. 24-29. DOI: 10.31897/PMI.2019.1.24</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref5">
        <label>5</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Neskoromnykh V.V., Borisov K.I. Analytical study of the process of cutting-chipping rocks with a PDC bit. Izvestiya Tomskogo politekhnicheskogo universiteta. 2013. Vol. 323. N 1, p. 191-195 (in Russian).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref6">
        <label>6</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Neskoromnykh V.V. Optimization in geological survey production. Moscow: INFRA-M; Krasnoyarsk: Sibirskii federal'nyi universitet, 2015, p. 199 (in Russian).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref7">
        <label>7</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Neskoromnykh V.V., Popova M.S. Basis of the system approach to drilling tool design. Stroitel'stvo neftyanykh i gazovykh skvazhin na sushe i na more. 2018. N 8, p. 26-31. DOI: 10.30713/0130-3872-2018-8-26-31</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref8">
        <label>8</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Neskoromnykh V.V. Rock destruction during well drilling. Moscow: INFRA-M; Krasnoyarsk: Sibirskii federal'nyi universitet, 2015, p. 336 (in Russian).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref9">
        <label>9</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Vozdvizhenskii B.I., Vorob'ev G.A., Gorshkov L.K. et al. Improving the efficiency of core diamond drilling. Moscow: Nedra, 1990, p. 208 (in Russian).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref10">
        <label>10</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Zybinskii P.V., Bogdanov R.K., Zakora A.P., Isonkin A.M. Superhard materials in exploration drilling. Donetsk: Nord-Press, 2007, p. 244 (in Russian).</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref11">
        <label>11</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Brook B. Principles of diamond tool technology for sawing rock. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2002. Vol. 39. Iss. 1, p. 41-58. DOI: 10.1016/S1365-1609(02)00007-2</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref12">
        <label>12</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Hasan A.R., Kabir S. Wellbore heat-transfer modeling and applications. Journal of Petroleum Science and Engineering. 2012. Vol. 86-87, р. 127-136. DOI: 10.1016/S.petrol.2012.03.021</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref13">
        <label>13</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Huang H., Lecampion B., Detournay E. Discrete element modeling of tool-rock interaction I: Rock cutting. International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics. 2013. Vol. 37. Iss. 13. P. 1913-1929. DOI: 10.1002/nag.2113</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref14">
        <label>14</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Aslaksen H., Annand M., Duncan R., Fjaere A., Paez L., Tran U. Integrated FEA modeling offers system approach to drillstring optimization. Society of Petroleum Engineers. SPE Drilling Conference. 2006. 21-23 February. Miami, Florida, USA, p. 669-684. DOI: 10.2118/99018-MS</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref15">
        <label>15</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Litvinenko V.S. XVIII International Coal Preparation Congress: Saint-Petersburg, 28 June-01 July 2016. Springer International Publishing. 2016. Vol. 1, р. 1196. DOI: 10.1007/978-3-319-40943-6</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref16">
        <label>16</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Ai Z., Han Y., Kuang Y., Wang Y., Zhang M. Optimization model for polycrystalline diamond compact bits based on reverse design. Advances in Mechanical Engineering. 2018. Vol. 10. Iss. 6. DOI: 10.1177/1687814018781494</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref17">
        <label>17</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Zanevskii O.A., Ivakhnenko S.A., Il’nitskaya G.D., Zakora A.P., Bogdanov R.K., Karakozov A.A., Popova M.C. Production of coarse-grained high-strength microgrits to be used in drilling tools. Journal of Superhard Materials. 2015. Vol. 37. Iss. 2, p. 132-139. DOI: 10.3103/S1063457615020082</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="ref18">
        <label>18</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Su O., Akcin N.A. Numerical simulation of rock cutting using the discrete element method. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2011. Vol 48. Iss. 3, p. 434-442. DOI: 10.1016/j.ijrmms. 2010.08.012</mixed-citation>
      </ref>
    </ref-list>
  </back>
</article>
