Контрольно-измерительные приборы в бурении
Лекция 19
Тема: Контрольно-измерительные приборы в бурении.
План: 1. Информационное обеспечение процесса бурения с применением компьютерной техники и
спутниковой связи.
1. Информационное обеспечение процесса бурения с применением компьютерной техники и спутниковой связи.
ТРЕБОВАНИЯ К ИНФОРМАЦИОННОМУ ОБЕСПЕЧЕНИЮ, КЛАССИФИКАЦИЯ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ
Управление технологическим процессом включает контроль, регулирование и управляющие воздействия. Контроль дает информацию о всех измеряемых параметрах процесса в данный момент времени, возможность проследить за их изменением и получить отклик на управляющее воздействие. Регулирование — это действия, направленные на приведение отдельных параметров процесса в заданные пределы или их изменение в соответствии с регламентом процесса. Управляющие воздействия обеспечивают эффективное функционирование управляемого объекта в изменяющихся условиях. Успешное управление возможно только при условии соответствующего информационного обеспечения.
Информационное обеспечение технологического процесса включает получение информации, ее передачу и анализ для выработки управляющих решений в изменяющихся условиях и обеспечение обратной связи для реализации решений. Одновременно формируется банк данных для статистического анализа и поиска оптимальных параметров процесса.
Информация должна отвечать следующим требованиям [4]:
Рекомендуемые материалы
1) достоверность, т.е. соответствовать осуществляемому процессу, а искажение информации должно находиться в допустимых пределах;
2) своевременность, т.е. должна обеспечивать реализацию принимаемых решений; отсюда вытекает понятие о реальном времени;
3) полезность;
4) однозначность;
5) наиболее важные данные должны поступать непрерывно.
В бурении применяются две группы контрольно-измерительной аппаратуры: наземного контроля и телеметрического подземного контроля. Каждая группа имеет две составляющие: датчики и приборы (показывающие и регистрирующие). Важнейшим элементом телеметрических систем является канал связи. Из-за сложности создания надежного канала связи и тяжелых условий работы датчиков в скважине телеметрические системы гораздо дороже наземных и уступают им в надежности. Поэтому телеметрические системы применяются пока ограниченно.
При очень низком и низком уровнях информационного обеспечения функции получения и анализа информации, принятия управляющих решений и их реализации лежат на бурильщике. Но возможности человека весьма ограничены. Поэтому чем выше уровень информационного обеспечения, тем в большей степени эти функции перекладываются на автоматические системы управления. В идеале за бурильщиком следует оставить только функции контроля за работой автоматических систем управления.
Осложнение при бурении — это нарушение нормального процесса бурения, обусловленное неучтенным изменением геологических условий бурения скважины и отклонением параметров бурового раствора за допустимые пределы. Дифференциальный расход бурового раствора измеряется дифференциальным расходомером, который показывает и регистрирует разность между расходом жидкости на входе в скважину и на выходе из нее, что очень важно для своевременного обнаружения поглощения бурового раствора или притока в скважину пластового флюида.
ПОЛУЧЕНИЕ И ПЕРЕДАЧА ИНФОРМАЦИИ О ПРОЦЕССЕ БУРЕНИЯ СКВАЖИН С ПРИМЕНЕНИЕМ КОМПЬЮТЕРНОЙ ТЕХНИКИ И СПУТНИКОВОЙ СВЯЗИ
Необходимость оперативного сбора и обработки информации о процессе бурения и управления этим процессом потребовала не только применения компьютерной техники, но и спутниковой связи. Такие разработки успешно ведутся всеми промышленно развитыми странами. Рассмотрим решение этой задачи на примере станции контроля процесса бурения «Леуза-1», разработанной ПНФ «Геофизика» и АНК «Башнефть» [1]. Программное обеспечение станции предназначено для сбора, хранения и оперативной обработки информации, поступающей с датчиков, установленных на буровой.
. Информация от датчиков на буровой поступает на пульт бурильщика и в компьютер оператора, который обслуживает станцию на буровой. Станция «Леуза-1» позволяет контролировать одновременно нагрузку на крюке, подачу долота, глубину скважины, давление бурового раствора и "его расход на входе и выходе из скважины, а также плотность и уровень бурового раствора в приемных емкостях. Расчетом на компьютере определяются механическая и рейсовая скорости проходки. Получаемую информацию оператор отправляет по спутниковой связи в центр обработки информации (ЦОИ). Спутниковая связь включает передающую антенну спутник и приемную антенну . В ЦОИ полученная информация обрабатывается и по электронной почте результаты передаются в вычислительные центры технологических отделов объединения (ПО) и управления буровых работ (УБР). Там информация анализируется, определяется соответствие измеренных параметров технологическим регламентам и принимаются решения по дальнейшему ведению процесса бурения и исправлению в случае обнаружения несоответствий, о чем по рации тут же информируют мастера буровой бригады. Полученная информация хранится на жестких дисках компьютеров и может быть распечатана на принтерах 5 в виде таблиц, текстового отчета или графиков зависимостей измеряемых параметров от глубины скважины или от времени. Постоянно ведется работа по совершенствованию станции с целью расширения ее возможностей и повышения надежности.
За рубежом станции контроля и управления процессом бурения серийно выпускаются фирмами «Индастрис», «Ба-роид» и «Мартин Деккер» (США), «Жеосервис» и «Матра» (Франция).
Контрольные вопросы:
1. Что такое регулирование?
2.Какие требования предъявляются к информации?
3. Что такое осложенния при бурении?
Литература
1. Аскеров М.М., Сулейманов А.Б. Ремонт скважин: Справ, пособие. — : Недра, 1993.
2. Ангелопуло O.K., Подгорнов В.М., Аваков Б.Э. Буровые растворы для осложненных условий. — М.: Недра, 1988.
3. Броун СИ. Нефть, газ и эргономика. — М: Недра, 1988.
4. Броун СИ. Охрана труда в бурении. — М: Недра, 1981.
Рекомендуем посмотреть лекцию "40 Эволюция социальных отношений в Речи Посполитой".
5. Булатов А.И., Аветисов А.Г. Справочник инженера по бурению: В 3 т.: 2-е изд., перераб. и доп. - М: Недра, 1993-1995. - Т. 1-3.
6.Булатов А.И. Формирование и работа цементного камня в скважина, Недра, 1990.
7.Варламов П.С Испытатели пластов многоциклового действия. — М: Недра, 1982.
8.Городнов В.Д. Физико-химические методы предупреждения осложнений в бурении. 2-е изд., перераб. и доп. — М: Недра, 1984.
9. Геолого-технологические исследования скважин / Л.М. Чекалин, А.С. Моисеенко, А.Ф. Шакиров и др. — М: Недра, 1993.
10.Геолого-технологические исследования в процессе бурения. РД 39-0147716-102-87. ВНИИпромгеофизика, 1987.
