Компьютеризация процессов бурения

Реферат

Компьютеризация технологического процесса составляет важную часть научно-технического прогресса в проведении геологоразведочных работ. Теоретические исследования в области совершенствования управления процессом бурения и его оптимизации получили новые возможности практической реализации с появлением управляющей микропроцессорной техники и созданием на ее основе систем компьютеризированного управления.

В отрасли в течение ряда лет проводятся исследования по созданию микропроцессорных систем компьютеризированного управления геологоразведочным бурением, реализующие методы и средства универсального, многофункционального управления, способного в отличие от жестких аналоговых решений осуществлять гибкую технологию бурения.

Разнообразные образцы систем компьютеризированного управления процессом бурения разведочных скважин на твердые полезные ископаемые позволяют не только управлять процессом бурения в реальном времени по любому из известных алгоритмов, но и собирать, накапливать и обрабатывать информацию о процессе бурения, а также диагностировать работоспособность отдельных узлов и механизмов.

Компьютеризация технологических процессов на основе современной техники должна обеспечить интенсификацию производства, повышение качества и снижение себестоимости продукции.

Необходимость этого вытекает из анализа производственной деятельности геологоразведочных организаций по выполнению плановых заданий. Несмотря на то, что внедрение современного оборудования, инструментов, прогрессивной технологии бурения, средств механизации и компьютеризации отдельных операций, совершенствование организации труда в целом обеспечило выполнение этих заданий, в разведочном бурении остаются значительные резервы повышения производительности труда и улучшения его технико-экономических показателей. Эти резервы заключаются, в оптимизации и компьютеризации оперативного управления процессом бурения скважин и в совершенствовании организации работ.

Сегодня, в условиях интенсифицированного производства, возросших скоростей бурения резко повысилась физическая нагрузка на буровой персонал. Учитывая также и тенденцию к росту глубин бурения разведочных поисковых скважин, можно утверждать, что возросли психологическая нагрузка и ответственность за решения, принимаемые бурильщиком в процессе бурения. Уже сейчас время простоев из-за неправильных технологических решений в процессе бурения составляет 5-7% общего баланса рабочего времени.

Процесс бурения, особенно глубоких скважин, протекающий в условиях значительной неопределенности, подвергается сильным и непредсказуемым возмущающим воздействиям, основа которых – как горно-геологические, так и технико-технологические факторы. Буровики знают насколько проектный геологический разрез может отличаться от фактического, а следовательно, проектная технология бурения – от фактической. Бурильщику приходится отступать от проектной технологии, использовать свой опыт, знания, интуицию, чтобы вовремя обнаружить изменение категории буримости пород, неблагоприятную технологическую ситуацию; хорошие мастера работают на грани искусства. Поэтому научить бурить хорошо, не задавать проектные параметры режимов бурения, а варьировать ими в зависимости от условий очень сложно. Намного быстрее и дешевле научить бурильщика пользоваться системой компьютеризированного управления процессом бурения, которая будет выбирать и поддерживать оптимальные режимы бурения в соответствии с заданными критериями оптимальности и в рамках установленных ограничений. С помощью систем компьютеризированного управления можно более жестко нормировать процесс бурения, широко внедрять передовые технологии бурения.[ ] [ СОДЕРЖАНИЕ ]

22 стр., 10791 слов

Осложнения в процессе эксплуатации скважин Талаканского месторождения

... в пластах к эксплуатационным скважинам. Управление процессом движения жидкостей и газа достигается размещением на месторождении нефтяных, нагнетательных и контрольных скважин, количеством и порядком ввода их в эксплуатацию, режимом работы скважин ... проектирование системы разработки. На основании данных разведки и пробной эксплуатации устанавливают условия, при которых будет протекать эксплуатация: ее ...

2. Станция контроля процесса бурения Леуза-2

Cтанции контроля процесса бурения «Леуза-2»

Назначение

с целью оперативного управления бурением и оптимальной, безаварийной проводки скважины

Область применения

Бурение скважин на нефть и газ. Контроль процесса бурения. Геолого-технологические исследования скважин. Удаленный мониторинг скважин.

Используя буровые станции «Леуза-2» и используя систему удалённого мониторинга скважин(RT-Leuza), можно наблюдать ход бурения ваших скважин в реальном времени и вносить коррективы, находясь в своем офисе.

«Леуза-2» с беспроводной связью — см. Состав станции, п. 5.

Состав станции

1.Датчики технологических параметров бурения /базовый вариант из 8 датчиков/

Состав станции 1

Состав станции 2

Состав станции 3

Состав станции 4

Датчик давления ПЖ на входе

Датчик оборотов вала буровой лебедки (датчик глубины)

Датчик крутящего момента на роторе

Датчик уровня ПЖ в приемной емкости

Состав станции 5

Состав станции 6

Состав станции 7

Состав станции 8

Датчик нагрузки на крюке

Датчик плотности ПЖ в приемной емкости

Датчик ходов насоса

Датчик потока (расхода) ПЖ на выходе

2.Пульт бурильщика

Состав станции 9 Количество контролируемых параметров: от 8

Уровень входных сигналов, В : 0-5; 0-10

Габариты, мм: 600×400×120

Температура окружающей среды, °С: -45…+50

3. Сигнальное устройство

Состав станции 10

— световой индикатор (фонарь)

— звуковая сирена

4. Рабочее место оператора

Состав станции 11 — компьютер;

— принтер;

— программы:

Регистрация

DrillRep

GeoData и др.

! 5. Технические средства* беспроводной системы передачи (2)">передачи данных с пульта бурильщика на компьютер

— устройство беспроводной передачи/приема данных (комплекс: радиомодем-антенна-кабель) — 2 шт.

/Дальность действия — 1,5 км в прямой видимости/

! 6. Технические средства и ПО* передачи данных с буровой

— модем (радиомодем, GSM-модем)

— программное обеспечение приема/передачи данных

! См. расширенный вариант — систему удаленного мониторинга «RT-Leuza»

* — поставляется по желанию заказчика.

пульт бурильщика

рабочем месте мастера

базе данных реального времени

Система регистрации

Датчики устанавливаются на буровом оборудовании (см. схема расположения датчиков на буровой ).

Пульт бурильщика, Рабочее место оператора, Каналы связи для передачи информации с буровой

  • существующие телефонные линии с использованием обычного модема ;
  • радиоканал (расстояние 10-20 км) с использованием радиомодема ;
  • сотовая связь с использованием GSM-модема ;
  • спутниковая связь.

Система может быть укомплектована другим набором датчиков, либо дополнительными датчиками.

При подключении более 12 датчиков используется распредкоробка на необходимое количество дополнительных датчиков. [ ] [СОДЕРЖАНИЕ ]

3. Система удаленного мониторинга скважин «RT-Leuza»

Удаленный мониторинг процесса бурения нефтяных и газовых скважин

Система «RT-Leuza»

системы «RT-Leuza»

  • оснащение буровых станциями, регистрирующими процесс бурения:
    • станциями контроля процесса бурения «Леуза-2» или
    • станциями ГТИ «Геотест-5».

Система  1 Все параметры процесса бурения непрерывно отображаются на мониторе наблюдателя по времени и глубине, как и непосредственно на буровой в программе «Регистрация».

Использование системы «RT-Leuza»

  • дисциплинирует буровую бригаду
    • снижаются неоправданные простои;
    • минимизируются нарушения технологии и отклонения от ГТН;
    • повышаются технико-экономические показатели строительства скважины;
  • оптимизирует процесс бурения
    • непрерывный контроль и оперативное вмешательство в процесс бурения со стороны заказчика или супервайзера позволяет избегать грубых ошибок, приводящих к аварийным ситуациям.

Состав системы «RT-Leuza»

  • Программное обеспечение:
    • программа «RT- Proxy» — сервер подключений
    • программа «RT- Client» — рабочее место
  • Технические средства передачи и приема данных по интернет:
    • спутниковая связь/сотовая связь/радиосвязь
    • сервер коммутации (сервер на предприятии наблюдателя)

Программа «RT- Proxy», Программа «RT- Client», Техническая характеристика системы «RT-Leuza»

Передаваемые данные

— основные регистрируемые и расчетные параметры;

— тип операции;