Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Разработкой телеметрических систем передачи информации в бурении занимаются ВНИИБТ, СПКБ «Нефтегазпромавтоматика», Куйбышевский 66

Таблица 1	.18
Подсистема	Контролируемый технологи­	Пределы из­
контроля	ческий параметр	мерения
Механиче-	Нагрузка на крюке, кН	0—400

ского буре­ния 0—200

0—1200 0—60 0—6 0—300 0—10 0—50 0—5 Не ограни­чена 0—40, 0—4

Промывки скважины

0—100 0—100 0—100 0,8—2,6 0—6 0—2,5

Нагрузка на долото, кН

Частота вращения забой­ного двигателя, об/мин Крутящий момент на ро­торе, кН-м

Частота вращения стола ротора, об/мин Механическая скорость бурения, м/ч Проходка при бурении, м

Давление бурового раст­вора, МПа

Расход бурового раство­ра, л/с: на входе в скважину

на выходе из скважины Температура бурового раствора на выходе из скважины, °С Плотность бурового раст­вора на выходе из сква­жины, г/см3

Давление бурового раст­вора в затрубном прост­ранстве, МПа Уровень жидкости в при­емных емкостях, м

Вид управляющего воздействия

Отключение двигателей лебедки и включение тормоза при повы­шении допустимой нагрузки Сигнал об отклонении нагрузки на долото от заданной

Отключение двигателя ротора при превышении допустимого момента

Автоматическое переключение пределов измерения То же

Отключение двигателей буровых насосов при повышении допус­тимого давления

Сигнал об отклонении от устано­вившегося расхода То же

Сигнал об отклонении от допус­тимой температуры

Сигнал об отклонении от устано­вившейся плотности

Сигнал об отклонении от устано­вившегося давления

Сигнал об отклонении уровня от заданного

политехнический институт, ВНИИКАнефтегаз, СПКБ буровой автоматики (СПКБ БА).

Вопросы построения локальных систем АСУТП бурения достаточно широко освещены в технической литературе. Промышленность выпускает программно-аппаратные отладочные комплексы типа СО-4, СО-5, КРАМ, однако они являются весьма дорогостоящими и дефицитными устройст­вами.

В СПКБ БА разработан отладочный комплекс на базе мини-ЭВМ М-6000, СМ-2М. В состав комплекса входят: кросс-система для отладки математического обеспечения; отладочный модуль, позволяющий отлажи­вать аппаратную часть микропроцессорного (МП) устройства; система связи, позволяющая МП устройству использовать мини-ЭВМ при отладке; программатор для микросхем.

Реализация комплекса позволила разработать устройства как на микро­процессорном комплекте К580, так и на «Электронике К1-20», которые используются для создания информационной подсистемы определения по­ложения талевого блока, скорости бурения и других технологических па­раметров положения бурового инструмента над забоем.

В. Н. Рукавицыным и Ю. Д. Богородом [13] разработана классифи­кация основных средств связи забоя скважин с дневной поверхностью в процессе бурения (табл. 1.19).

Широкое развитие в настоящее время получили различные средства связи, которые позволяют с глубин 4000—5000 м передавать информацию

Т аб л иц а 1.19

Недостатки

Преимущества

Способ передачи

Проводной электрический канал связи:

непрерывный кабель разъемный кабель смешанное кабельное соединение

Прямая электрическая связь забойных датчиков с назем­ной аппаратурой; высокая передаточная способность, универсальность и износо­стойкость; низкая стоимость

Увеличение времени на спу­скоподъемные операции; низ­кая надежность разъемного кабеля; значительные конст­руктивные недостатки и слож­ность эксплуатации

Беспроводные средства связи

Гидравлический канал связи:

с применением излуча­телей давления высокой частоты и малой ампли­туды

с применением излуча­телей давления низкой частоты и большой ам­плитуды

с применением упругих колебаний, возникаю­щих при работе бурово­го инструмента; акусти­ческий канал связи (по бурильным трубам) с применением механи­ческих ударников и ви­браторов импульсного тока

с применением спектра упругих колебаний до­лота

Электромагнитный канал связи с передачей элект­ромагнитных колебаний по бурильным трубам и через горные породы

Достаточно простая система излучения и приема

Большая дальность переда­чи и высокая помехоустойчи­вость; применение для иссле­дования глубоких и сверх­глубоких скважин Широкополосность спектра излучения; простота системы излучения и приема; боль­шая дальность передачи

Простота системы, надеж­ность в работе

Широкополосность спектра излучения, большая даль­ность передачи и возмож­ность исследования сверх­глубоких скважин при нали­чии ретрансляторов; просто­та реализации Простота преобразования измеряемой величины в элек­трический сигнал

Малая дальность передачи ввиду значительного затуха­ния в буровом растворе; низ­кая помехоустойчивость Ограничение мощности ин­формационного сигнала

Сложность системы наземной обработки и выделения ин­формационных сигналов

Низкая помехоустойчивость

Необходимость выделения информационных сигналов на фоне помех

Затухание информационных сигналов с увеличением глу­бины

об осевой нагрузке и частоте вращения инструмента, крутящего момента на долоте, отклонении скважины от вертикали, перепаде давления.

Особый интерес представляет разработка акустического канала связи с волновым распространением упругих колебаний, дальность действия ко­торого практически не ограничена при наличии ретрансляторов, обладаю­щего к тому же минимальной стоимостью и большой скоростью передачи информации.

Непрерывный сбор и передача информации с забоя скважины на по­верхность — новое направление в технологии бурения, которое за последнее время ознаменовалось появлением ряда интересных разработок.

Так, СПКБ «Нефтегазпромавтоматика» создало систему диспетчериза­ции работ ТКБ-1 для круглосуточного непрерывного телеизмерения и ре­гистрации веса бурового инструмента и давления промывочной жидкости на выходе буровых насосов с целью контроля ведения процесса бурения.

Система ТКБ-1 эксплуатируется в ряде районов страны и дает значи­тельный экономический эффект.

Комментарии запрещены.