Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Комплекс предназначен для контроля основных параметров про­цесса вращательного бурения нефтяных и газовых скважин и при­меняется на буровых установках эксплуатационного и глубокого разведочного бурения стволов нефтяных и газовых скважин на суше. Его выпускали в шести вариантах в зависимости от коли­чества и диапазонов измерения контролируемых параметров.

Он используется в макроклиматических районах с умерен­ным климатом, но для эксплуатации при температурах окружаю­щего воздуха от —50 до 50°С. По устойчивости к механическим воздействиям комплекс соответствует виброустойчивому и виб — ропрочному исполнениям, а по защищенности от воздействия окружающей среды — исполнению, защищенному от попадания внутрь твердых частиц (пыли) и воды. Регистрирующие прибо­ры имеют обыкновенное исполнение.

Составные части комплекса размещаются на буровой: датчи­ки устанавливаются на технологическом оборудовании буровой; блок питания и коммутации, пульт контроля и управления, блок наблюдения — на площадке буровой; устройство регистрации — в помещении бурового мастера.

Комплекс обеспечивает контроль технологических параметров, выдачу выходных управляющих сигналов и сигналов тревоги.

Варианты исполнения комплекса средств контроля и управления процессом бурения нефтяных и газовых скважин Контролируемый параметр (наименование, единица измерения) Вариант комплекса Верхний предел изме­ рения 00 01 02 03 04 05 1 2 3 4 5 6 7 8 Нагрузка на крюке, кН 1250 + — — — — — 1600 — + — — — — 2000 — — + — — — 2500 — — — + — — 3500 — — — — + — 4000 — — — — — + Осевая нагрузка на буровой 400 + + + + + + инструмент, кН Подача бурового Не + — — — — — инструмента, м огра­ — + — — — — ничен — — + — — — _ _ + _ — — — — + — — — — — ■ Положение талевого + — — — — — блока, м 40 — + — — — — — — + — — — — — — + — — — — — — + — — — — — — + Давление нагнетания буро­ 25 + + + + — — вого раствора, МПа 40 — — — — + + Расход бурового раствора 0,1 + + 4- + + "Ь в нагнетательной линии, м3/с Частота вращения ротора, 300 + + + + + + об/мин Крутящий момент 60 — — + — — — на роторе, кН ■ м — — — + + +

Таблица 9.1 Измеряемая физическая виличина, соответствую­щая контролируемому параметру Место пред­ став­ ления инфор­ мации Наименование, единица изме­рения Верхний предел изме­ рения Основная приведен­ная погрешность, % изме­ рения реги­ стра­ ции выход­ ного сигнала 9 10 11 12 13 14 Нагрузка на ры­чаге крепления неподвижного конца талевого каната, кН 80 100 80 80 100 100 ±2,5 ±2,5 ±1,5 Изменение нагруз­ки на рычаге кре­пления неподвиж­ного конца талево­го каната, кН Не нормируется Угловое переме­щение вала, свя­занного с бара­баном лебедки, градус 360×50 360×41 360×35 360×43,5 360×43,5 360×72,5 ±2,5 ±1,5 Угловое перемеще­ние вала, связан­ного с барабаном лебедки, градус 360×50 360×41 360×35 360×43,5 360×43,5 360×72,5 ±2,5 ±1,5 Давление, МПа 25 +2,5 ±2,5 ±1,5 Расход, м-’/с 0,1 ±2,5 ±2,5 ±1,5 Частота вращения, МИН"1 300 ±2,5 ±2,5 ±1,5 Усилие на элементе механизма ротора, кН 40 60 ±2,5 ±2,5 ±1,5

1	2	3	4	5	6	7	8
Крутящий момент	60	+	+	+	—	—	—
на машинном ключе, кН • м		—	—	—	+	+	+
Уровень раствора в прием­ных емкостях, м	1,6	—	—	—	+	+	+
Температура бурового раствора, “С	100	—	—	—	+	+	+
Изменение расхода выходя­щего бурового раствора, %	100				+	+	4-

Примечания: 1. Знак «+» означает наличие контролируемого па­раметра в данном варианте комплекса.

2. Осевая нагрузка на инструмент определяется опе­ратором по разности нагрузок на крюке, созданных вращающимся инструментом до и после введения его в контакт с забоем.

3. Основная приведенная погрешность измерения фи­зической величины, соответствующей подаче инстру­мента, указана для подачи 20 м.

4. Условные обозначения видов представления инфор­мации: PH — прибор индикаторный; РН1 — прибор стре­лочный; PS — прибор регистрирующий аналоговый; PS1— прибор регистрирующий многоточечный; PV — прибор измерительный.

Контролируемые комплексом СКУБ-М1 технологические па­раметры и соответствующие им измеряемые физические вели­чины приведены в табл. 9.1.

В комплексе СКУБ-М1 предусмотрена возможность подклю­чения датчика плотности бурового раствора.

Непрерывные выходные сигналы:

Характеристика…………………………………………………………. Постоянный ток

TOC o "1-5" h z Напряжение, В………………………………………………………………………. 0—10

Сопротивление нагрузки, кОм………………………………………………………….. 2

Управляющие выходные сигналы:

Характеристика…………………………………………………………. Постоянный ток

Напряжение, В………………………………………………………………………………. 24

Ток, А…………………………………………………………………………………………. 1,5

Продолжение табл. 9.1 9 10 И 12 13 14 Усилие на рыча­ге ключа, кН 60 80 ±2,5 ±2,5 ±1,5 Перемещение поплавка, м 1,6 +2,5 ±2,5 ±1,5 Температура, °С 100 — ±2,5 ±1,5 Количество выхо­дящего из сква­жины бурового раствора Не нормируется

Таблица 9.2 Назначение управляющих сигналов Сигнал на пульте Назначение Вес Отключение привода лебедки при перегрузке талевой системы Тальблок Отключение привода лебедки при подъеме талевого блока выше заданной высоты Давление Отключение привода насосов при превышении допустимого давления Циркуляция Наличие давления в манифольде нагнетательной линии Момент Отключение привода ротора при превышении допустимого крутящего момента Момент Отключение привода машинного ключа при превышении допустимого крутящего момента Уровень Отклонение уровня бурового раствора в приемных емкостях от заданного Плотность Отклонение плотности бурового раствора от заданной Перелив Перелив скважины при доливе в процессе подъема инструмента

Таблица 9.3 Назначение сигналов тревоги Сигнал на пульте Назначение Давление Превышение допустимой величины давления Вес Перегрузка талевой системы Уровень Отклонение уровня от заданного Момент Превышение допустимого крутящего момента Положение тальблока Подъем талевого блока выше заданной высоты Плотность Отклонение плотности бурового раствора от заданной Система Включенное состояние комплекса Отказ Отказ в цепях питания комплекса

Назначение управляющих сигналов приведено в табл. 9.2.

Сигналы тревоги:

Характеристика.. Загорание сигнальной лампочки на панели

пульта контроля и управления

Основная приведенная

погрешность сигнализации, % …………………………………………. ±4,0

Назначение сигналов тревоги приведено в табл. 9.3.

Обшие технические данные СКУБ-М1

*

Погрешность контроля нагрузки на крюке, крутящих моментов на роторе и машинном ключе, давления на­гнетания бурового раствора и уровня его в приемных емкостях, %:

TOC o "1-5" h z Измерения……………………………………………………………………………………….. ±2,5

Выходных сигналов………………………………………………………………………….. ±1,5

Питание:

ток…………………………………………….. Переменный, однофазный

напряжение, В…………………………………………………………. 220±22/33

частота, Гц…………………………………………………………………………. 50±1

Потребляемая мощность, кВ • А……………………………………………………. 0,8

Изменение основной приведенной погрешности, доли от основной погрешности:

при изменении температуры окружающей среды от +20~С в рабочем диапазоне температур на каждые 10°С:

TOC o "1-5" h z ±1,5……………………………………………………………………………………….. 0,5

±2,5……………………………………………………………………………………… 0,54

±4,0……………………………………………………………………………………… 0,44

при изменении напряжения питания

в указанных пределах………………………………………………………………. 0,3

при изменении частоты переменного тока

в указанных пределах………………………………………………………………. 0,3

при воздействии внешнего постоянного или переменного магнитного поля частотой 50 Гц

и напряженностью 400 А/м………………………………………………………. 0,4

Средний срок службы, лет……………………………………………………………….. 8

Средняя наработка на отказ каждого

канала измерения, ч………………………………………………………………… 10000

Питание комплекса………….. От системы электропитания буровой

Состав, габаритные размеры и масса комплекса СКУБ-М1 при­ведены в табл. 9.4.

Комплекс СКУБ-М1 представляет собой совокупность тех­нических средств, предггазначенньгх для централизованного кон­троля процесса бурения скважин, и состоит из следующих ос­новных устройств: ГТП — первичных преобразователей; БПК — блока питания и коммутации; БН — блока наблюдения; ПКУ — пульта контроля и управления; УР — устройства регистрации.

Составные части комплекса СКУБ-М1 обеспечивают реали­зацию функций: контроля — измерение, сбор, обработку сигна­лов о технологических параметрах бурения; отображения сигна­лов на показывающих приборах; регистрации сигналов на диа­граммной бумаге; обеспечения выхода сигналов на информаци­онно-измерительные системы; сигнализации отклонения от за­данных режимов и сигналов тревоги; управления — формирова­ние и выдача управляющих сигналов при достижении контроли­руемыми параметрами ранее заданных значений.

Первичные преобразователи, устанавливаемые на технологи­ческом оборудовании буровой, подключают к БПК с помощью соединительных кабелей. БПК обеспечивает питание всего ком­плекса, обработку сигналов и передачу их к устройствам БН, ПКУ, УР и на контакты разъема «Выходные сигналы», располо­женные на УР. БН и ПКУ обеспечивают представление контро­лируемых параметров бурильщику. Работой комплекса управля­ют с помощью ПКУ. Контролируемые параметры фиксируются на диаграммной бумаге приборами УР.

Таблица 9.4 Характеристики комплекса СКУБ-М1 Состав комплекса Вариант исполне­ния сос­тавных частей Число составных частей на вариант Габаритные раз­меры, мм Масса, кг 00 01 02 03 04 05 дли­ на шири­ на высо­ та 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Блок 00 — 1 — — — — наблюдения 02 — — 1 — — — 04 л/: — — 1 1 — 530 530 213 34,9 ио 08 1 1 10 Датчики усилий: ДС-1 00 — 1 — — — — 430 200 82 6,8 01 1 6,7 ДС-2 06 — — — — 1 1 490 200 82 7,0 07 — — 1 1 — 322 200 82 6,1 ДС-3 13 — — — 1 1 : 6,0 14 — — 1 — — — 332 200 82 6,3 ДС-4 18 — — — 1 1 і 6,2 19 1 1 1 — — — Датчики: частоты ДЧI 00 1 2 1 1 1 і 33 60 165 7,2 положения тале­ 00 і 175 128 132 5,4 вого блока ДПI 02 1 1 1 1 1 4,9 температуры ДГ1 00 — — — 1 — 961 3,1 02 — — — — 1 : 524 140 72 2,5 уровня ДУ1 00 — — — 3 2586 323 232 14,8 Индикатор рас­ 00 — — — — 1 і 205 4,8 хода на выходе 02 — — — 1 — — 520 220 530 5,2 ИР! Пульт контроля 00 — — — 1 1 і 15,7 и управления ПКУ 02 1 1 1 — — — 553 400 195 15,1 Устройство ре­ 00 — — — 1 1 і гистрации УР 02 1 1 1 — — — 900 800 480 104

Продолжение табл. 9.4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Блок питания и коммутации БПК 00 01 04 06 09 10 1 1 1 1 1 — 1 Комплекты: монтажный 00 01 02 03 04 3 00 01 02 04 4 08 00 1 1 — 1 1 1 — запасных частей 1 1 1 1 — — 1 1 1 1 инструмента и принадлежнос­тей 1 1 1 1 1 — — — — Преобразова­тель расхода РГР-100 00 1 1 1 1 1 1 600 350 460 66,5 Сапфир 22ДИ — 2170: на 25 МПа на 40 МПа — 1 1 1 1 1 1 255 135 167 4,0 Разделитель РМ — 1 1 1 I 1 1 — — — —

Реализация функций осуществляется с помощью совокуп­ности устройств, размещенных в составных частях, представ­ляющих измерительный канал. Каналы формируют по каждо­му технологическому параметру, контролируемому комплек­сом. При этом если контролируемый технологический пара­метр и фактически измеряемая физическая величина совпада­ют, то канал называется измерительным (в табл. 9.1 для него указаны погрешности по отношению к контролируемому па­раметру). Если контролируемый технологический параметр и фактически измеряемая физическая величина не совпадают, то канал называется каналом контроля (в табл. 9.1 для него | указаны погрешности по отношению к измеряемой физиче — ; ской величине).

Комментарии запрещены.