Станция контроля процесса бурения «Леуза-2»

Содержание.

1. Введение 

2. Станция контроля процесса бурения «Леуза-2»

3. Система удаленного мониторинга скважин "RT-Leuza"

4. Пульт бурильщика 

5. Перечень использованных источников

6. Приложения 
 

1. Введение.

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.

2. Станция контроля процесса бурения Леуза-2

Cтанции контроля процесса бурения «Леуза-2» в настоящее время работают в Башкирии, Оренбурге, Татарии, Удмуртии, Коми, Западной Сибири, Республике Беларусь! (работали и в Мавритании - в составе станции ГТИ "Геотест-5") 

 Назначение  

Непрерывный контроль и регистрация технологических  параметров процесса бурения  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   

   Выносной пульт бурильщика осуществляет сбор и визуализацию информации с датчиков.

Компьютер на рабочем месте мастера (оператора) в автоматическом режиме принимает и обрабатывает информацию с пульта бурильщика и позволяет оперативно решать задачи по контролю и управлению процессом бурения.

Регистрируемая  информация накапливается в базе данных реального времени.

Система регистрации распознает в автоматическом режиме аварийные ситуации и сигнализирует о них, включая сигнальное устройство.  

 Размещение  

Датчики устанавливаются на буровом оборудовании (см. схема расположения датчиков на буровой).Пульт бурильщика устанавливается на буровой на удалении 3-5 м от бурильщика.Рабочее место оператора размещается в любом отапливаемом помещении на буровой.  

 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.

3. Система удаленного мониторинга скважин "RT-Leuza"

         Удаленный мониторинг процесса бурения нефтяных и газовых скважин

   Система "RT-Leuza" обеспечивает в режиме реального времени:  

• удаленное наблюдение (в офисе) процесса бурения скважины;
• передачу сообщений (рекомендаций, руководящих указаний) оператору на буровой;
• просмотр ряда скважин;
• одновременное наблюдение с нескольких рабочих мест.

   Для работы системы "RT-Leuza" необходимо:

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

 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" устанавливается на сервер на предприятии наблюдателя (или у провайдера интернет-услуг).

Программа "RT- Client" устанавливается на рабочие места наблюдения.   

 Техническая характеристика системы "RT-Leuza"  

   Рабочие экраны наблюдения системы "RT-Leuza"  

1. «основной экран» наблюдения удалённой скважины:

2. «Экран скважина» показывает текущее  состояние бурения:

3. «Экран емкостей» показывает текущее  состояние ёмкостей:

4. «Экран сообщения» для обмена сообщениями  с оператором на буровой:

5. «Экран выбор скважины» для  выбора скважины для наблюдения:

4. Пульт бурильщика

Выносной технологический  модуль коммутации и сбора информации на буровой

Назначение: (см. фото) Сбор с датчиков, контроль и наглядное отображение основных технологических параметров бурения. Вывод  аварийной сигнализации и сообщений для бурильщика в процессе бурения.

Область применения: Контроль процесса бурения и геолого-технологические исследования (ГТИ) скважин при бурении на нефть и газ. 

При использовании  программы "Регистрация" на пульте бурильщика отображаются не только регистрируемые, но и расчетные параметры, выводится аварийная сигнализация и сообщения в бегущей (информационной) строке. 

Пульт бурильщика осуществляет:

• автоматизированный сбор информации с датчиков технологических параметров бурения;
• обработку и отображение на 12 линейных и цифровых индикаторах;
• контроль параметров по установленным пороговым значениям;
• распознавание в автоматическом режиме аварийных ситуаций
• вывод световой и звуковой аварийной сигнализации;
• вывод сообщений для бурильщика в бегущей (информационной) строке;
• двустороннюю связь с компьютером для передачи/приема информации.

Функциональные особенности:

• возможность подключения как аналоговых, так и цифровых датчиков;
• стандартные параметры входа (совместимость с регистрирующей аппаратурой сторонних предприятий);
• 2 вида связи с компьютером: по кабелю и радиосвязь (по выбору заказчика).

Пульт бурильщика размещается на буровой в непосредственной близости от бурильщика под легким укрытием.  
Перечень используемых источников.

1. http://www.npf-geofizika.ru/leuza/index.html - Лаборатория "Информационно-измерительные системы ГТИ" с ИПЦ "Геотест", в составе ОАО НПФ "Геофизика", представляет свои разработки по контролю процесса бурения нефтяных и газовых скважин и ГТИ: станции, лаборатории, системы, комплексы, наземную аппаратуру, приборы и программное обеспечение.
2. Белонин М.Д., Голубева В.А., Скублов Г.Т. «Рентабельность внедрения новых компьютерных технологий в бурение» — М.: Недра, 1998. — 269 с.